金属粉芯焊丝
焊丝的种类和用途
焊丝的种类和用途
焊丝的种类和用途：
1、按成分和用途分类。碳钢焊丝、不锈钢焊丝、铝合金焊丝、镍合金焊丝、铜焊丝等。碳钢焊丝成本低、焊缝牢固、适用性广，常用于焊接钢材、渗碳钢、低合金钢、轧辊等；不锈钢焊丝具有抗腐蚀性能强、耐高温、表面光滑等特点，广泛应用于食品、乳品、制药、环保设备和船舶制造等领域；铝合金焊丝成本低、强度高、电导率大、塑性好，广泛用于气体保护焊、氩弧焊和手工焊等，特别是在建筑、航空、汽车等行业中的应用非常广泛。
2、按使用场合分类。气体保护焊丝、药芯焊丝、焊接电极等。气体保护焊丝主要是指采用惰性气体（如氩气）对焊接区域进行保护的焊接工艺，焊缝美观、成形好、气孔少等，广泛应用于制造业、建筑业、石化行业等领域；药芯焊丝不需要护气保护，适用于一些场合，如实验室、管道维修等，适用于焊接焊接厚度较大的金属制品，例如海上锚链、油井管道、轮机房设备等。
3、按结构形式分类。药芯焊丝和实芯焊丝。药芯焊丝按结构和填料的不同又分为多种类型，适用于一些特定场合，如实验室、管道维修等；实芯焊丝则是没有药芯的焊丝，通常由铜或铜合金、铝或镁铝合金等制成，适用于焊接钢、铜合金、铸铁、镍合金、钛合金和铝合金等材料。
什么是焊丝？
什么是焊丝？
焊丝是焊接工艺中常用的一种辅助材料，通常由金属线材制成。焊丝
在焊接过程中起着导电、传热和填充材料的作用，广泛应用于各个行
业的焊接工艺中。下面将从材料成分、种类、应用以及选购等方面来
介绍焊丝。
一、焊丝的材料成分
1. 主要成分
焊丝的主要材料成分通常包括金属元素、合金元素以及一些其他添加剂。常见的金属元素有铜、铝、镍等，合金元素包括锡合金、镍合金、铬合金等。这些成分的选择将直接影响焊丝的物理性能和化学性能。
2. 添加剂的作用
添加剂在焊丝中起着改善焊接性能、稳定电弧、降低焊接过程中的气
体产生以及提高焊缝质量等作用。常用的添加剂有除氧剂、凝固剂、
稀释剂等。通过合理选择添加剂，可以有效提高焊丝的性能和可靠性。
二、焊丝的种类
1. 按材料分类
根据焊丝的材料不同，可以将焊丝分为铝焊丝、铜焊丝、镍焊丝和钢焊丝等。每种材料的焊丝都具有不同的物理性能和化学性能，适用于不同的焊接工艺和需求。
2. 按焊接方式分类
根据焊接方式的不同，焊丝可分为手工焊丝、自动焊丝和半自动焊丝等。手工焊丝通常由焊工进行操作，适用于小批量焊接和维修工作。自动焊丝和半自动焊丝适用于大批量的生产焊接。
三、焊丝的应用领域
焊丝广泛应用于金属结构、汽车制造、机械制造、造船、航空航天等行业的焊接工艺中。在金属结构领域，焊丝常用于焊接钢结构、焊接铝合金、焊接镍合金等。在汽车制造和机械制造等行业，焊丝常用于焊接零部件、装配件以及焊接修复。焊丝在电子、电气等高科技领域也有广泛应用。
四、选择和购买焊丝的要点
1. 根据具体需求选择
在选择焊丝时，应根据具体的焊接工艺、焊接材料和焊缝要求等因素来确定。不同的焊接任务需要选择具有适当化学成分和性能的焊丝。
金属粉芯药芯焊丝焊接技术
同药芯自保护焊一样，热焊道在整个焊道中起着至关重要的作 用，其焊接过程中是采用如图 8 所示的焊枪后拖角，并且始终保持电 弧在熔池正前方燃烧，焊接过程中可作适当的焊枪横向摆动，且保持 焊枪和焊道轴线呈 90o 夹角，如图 8 所示。同时要保证不得将根焊焊 道烧穿或烧熔，因此尽可能采用快的送丝速度和与之相匹配的焊接电 压（电流与电压之间的关系见图 7）同时在保证质量的前提下尽量提 高焊速。
a、更高的熔敷速度 由于金属粉型药芯焊丝也是由薄钢带包裹药粉组成，其电流密度
大，熔化速度快。同时金属粉型药芯焊丝的药粉中有大量铁粉，铁合
金和金属粉，非金属矿物质含量较少，而铁粉、铁合金和金属粉的熔
点相对于非金属矿物粉的熔点低，使得熔化药粉的能量降低，从而比
实芯焊丝和熔渣型药芯焊丝具有更高熔敷速度，三种焊丝熔敷速度比
70 年代开始，提出了石油工业“稳定发展东部，加快发展西部“的
战略方针，20 世纪 90 年代末又提出了”西气东输“的战略决策，开
始了西部油气输送到上海的 4000Km 的国内最长油气输送管道建设
工程。同时中国石油西南油气田分公司也提出了国内首个高酸性气田
的开发集输工程。由此可见，焊接技术，即焊接设备、焊接工艺和焊
较见图 1。
熔敷速度/Fra Baidu bibliotek
焊接电流/
图 1 金属粉型，熔渣型和实芯焊丝熔化速度的比较 — 金 属 粉 芯 药 芯 焊 丝 ； —熔渣型药芯焊丝； □ —实芯焊丝 （括号内数字为焊丝伸出长度）
960MPa高强钢金属粉芯型药芯焊丝及焊缝金属强韧化机理研究
960MPa高强钢金属粉芯型药芯焊丝及焊缝金属强韧化机理研究低合金高强钢因具有强度高、塑韧性好等优点而广泛的应用在压力容器、桥梁、海洋平台等重要的钢结构构件中。尤其是近些年来,随着管道运输、矿山机械、工程机械承受的载荷越来越大,对这类钢的需求量越来越多。
其中,Q960钢是在普通低碳钢的基础上,通过加入适量的合金元素,经过调
质处理而得到的高强钢。但这类钢材因加入的合金元素具有较强的淬硬性,因而焊后易出现冷裂纹、热影响区脆化和软化等问题,尤其是低温冲击韧性达不到要求而限制了其在更大的范围内推广使用。
金属粉芯型药芯焊丝具有低渣或无渣、操作性好、扩散氢含量低、熔敷效率高、飞溅少、烟尘小、焊缝成形好等一系列优点,尤其是粉体配制简单容易,合金元素过渡系数高使其非常适合于低合金高强钢的焊接。本文从焊缝冶金化处理的角度出发,以改善低合金高强钢焊缝金属低温冲击性能为目标,通过加入锰、钼、铬、镍、钛、硼、铝等合金元素研制了一种与960MPa高强钢相匹配的金属粉芯型药芯焊丝,并对各合金元素的强韧化机理进行了研究。
采用钨极氩弧焊方法进行焊接,通过药粉填充率试验、硬度试验和冲击试验,结合金相组织观察等手段,确定了金属粉芯型药芯焊丝的制备工艺,确定了焊接时所需的工艺参数。试验用药芯焊丝采用钢带成形法制作,直径为1.6 mm,药粉填充率为16%,焊接时保护气体为纯Ar气体。
在分析焊缝金属中各合金元素作用基础上,确定了Mn、Mo和Cr作为金属粉芯型药芯焊丝的主要合金元素,选择Ni、Nb、Ti、B和Al作为微量合金元素进行调节。通过对焊缝金属化学成分测量,确定了各合金元素的过渡系数为:Mn
一种金属粉型药芯焊丝的研发
一种金属粉型药芯焊丝的研发
摘要：金属粉型药芯焊丝是药芯焊丝的一种，其药芯中大部分是金属，矿物质
极少。药芯焊丝是由金属皮包裹药粉组成，焊接时电流主要从金属表面通过，造
成电流密度比焊条、实心焊丝都大，这会导致焊接速度的优势无可比拟。而金属
粉型的药粉几乎由导电金属构成，熔渣生成很少，那它的熔敷效率优势也很明显。由于金属粉型药芯焊丝具有熔渣性药芯焊丝优点，又具有实心焊丝的优点，因此
被誉为“替代实心焊丝的焊接材料”。
关键词：药芯焊丝金属型
前言
目前药芯焊丝的分类，根据类型和熔滴过渡形式可分为：钛型、碱性、自保
护型和金属型药芯焊丝【1】。国内应用较广的主要为钛型药芯焊丝，以及少量
的碱性和自保护型药芯焊丝，金属型药芯焊丝国内应用较少。而在欧美、日韩等
发达国家和地区，金属型药芯焊丝凭借其飞溅和渣量少，熔敷效率高，熔敷速度
快的优点已占药芯焊丝使用总量的20%以上【2】。随着焊接自动化的扩展，其
使用量必将进一步增加。
1.金属型药芯焊丝的特点
1.1标准符合
AWS A5.36 E70T15
1.2焊接工艺性能
金属型药芯焊丝的工艺性能特点为：（1）电弧稳定，飞溅少，熔滴过渡均匀，可轻易形成喷射过渡，同时由于飞溅量少极大地减轻了清理飞溅的作业量；（2）渣量少，焊后焊缝几乎无渣，不需要清除焊渣就能连续焊接。在厚板焊接中能大
大降低工人劳动强度，提高工作效率。（3）熔敷速度快，熔敷效率高，由于粉
芯含有大量铁合金，所以能大幅提高焊丝的熔化速度。其熔化速度明显高于实心
焊丝和普通的药芯焊丝。（4）具有优良的短路过渡特征，可焊接平焊、横焊、
伯乐CN134-MC金属粉芯焊丝技术性能特点1
Dr. Gerhard Posch
Böhler CN 13/4 - MC
1
分类标准, 化学组分,力学性能
标准分类
EN 12073 AWS 5.9
伯乐
年份 1999 1993
名称 T 13 4 M M 2 EC 410 NiMo mod. CN13/4 - MC
保护气体：
直径mm
Argon + 2,5 % CO 2
1.2
1.6
适用常规或脉冲电源的焊接（焊炬倾斜80℃ 为最佳，
推荐出丝为18-20mm，电弧长为3-5mm）。
电流
130 -370 250 -550
电压
16 -38 22 -40
母材
1.4313 GX5CrNi13 -4, 1.4313 X3CrNiMo13 1.4414 GX4CrNiMo13 -4
焊后热处理PWHT ca. 70J/20°C
Dr. Gerhard Posch
Böhler CN 13/4 - MC
16
热处理
化学成分
缺 口 冲 击 功
回火温度
回火温度和时间对冲击功的影响
Dr. Gerhard Posch
Böhler CN 13/4 - MC
17
焊缝连接处韧性
选择熔焊焊接材料
50%~70%，对焊缝金属的组织和性能有直接影响，因此要对焊芯的化 学成分严格控制。如焊接碳钢和低合金钢采用的是低碳高级优质钢— H08 A或特级优质钢—H08E，要求焊芯中的含碳量低于0. 10%，对硫、 磷含量限制更为严格。
2.药皮 焊条药皮是指涂在焊芯表面的涂料层，它在焊接过程中发挥如下作用。 (1)机械保护作用。药皮在高温下会分解或熔化，形成以C02为主的气体 和熔渣，能避免空气与焊接区内熔滴、熔池及周围焊缝金属的直接接触
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任务6.1选择焊条
(2)冶金处理作用。在焊接过程中，药皮可以向焊缝金属过渡合金元素， 去除H, O, S, P等有害杂质，提高焊缝的抗气孔和裂纹能力，保证焊缝 的质量。
法与碳钢相同;“一”与前面后缀字母为熔敷金属的化学成分分类代号， 若还具有附加化学成分时，附加化学成分直接用元素符号表示，并用短 划线“一”与前面后缀字母分开。表6 -7列出了低合金钢焊条型号后缀 字母代表的合金系统及成分。 四、焊条的性能 焊条的性能包括工艺性能和冶金性能两方面。
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氢型焊条。 (6)对于受力不大，接头部位难以清理的焊件，应选择对铁锈、油污不敏
感的酸性焊条。
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任务6.1选择焊条
(7)在没有直流电源，必须采用碱性焊条时，可采用交直流两用的低氢钾 型焊条。
伯乐金属粉芯药芯焊丝——更高效、更经济的药芯焊丝
参数进行焊接 ， 并适于焊炬推进方式焊接。这样推进熔
Ｂ ＬＲ ＯＨ Ｅ Ａ７ 一ＭＣ Ｂ ＬＲ ＯＨ Ｅ
ＥＡＳ２－Ｍ Ｃ
西１ ． ２ｍｍ Ｔｌ ８８ＭｎＭＭ １ Ｅ ３ ７ｍｏ ） Ｃ ０ （ ｄ 西１ ． ２岫 Ｔ１ ＬＭＭ １ ９９
大大减少了焊后处理工作。图３ 为伯乐金属粉芯药芯焊
西１ 岫 ． ２
Ｔ １ ２３ ９１ ＬＭＭ １
ＥＣ３ ６ １ Ｌ
ＥＡＳ４Ｍ —Ｍ Ｃ
（）软马氏体母材用金属粉芯药芯焊丝 ２
ＥＮ Ｓ ｌ ６ ３一Ａ：０ ６ Ｉ Ｏ ７ ３ ２ ０ Ａ ｓ５９—９ Ｗ＿ ． ３
Ｂ ＬＲ ＯＨ Ｅ
西１ 哪 ． ２
表２熔 敷金属力学性能 （０ ２℃）
■ ’
比实芯焊丝更宽。 誊 ‘ 。 金属粉芯 药芯焊丝多道焊可显著降低焊缝表面氧
‘ ＿
化，同时具有与实芯焊丝相近的大约９ ％的金属回收 ８ 率。Ｃ － 金属粉芯药芯焊丝焊缝金属微观组织 Ｎ １ ４— ３ ＿ＭＣ 结构见图２ 。
器２ ５
２ ０
（）与实芯焊丝熔化极气体保护焊一样 ，保护气 ３
体推荐采用Ａ ２ ％ Ｃ ２ 什 ． ５ Ｏ ，气体流量 ： １ —１ Ｌｍ ｎ ５ ８ ／ｉ。
１ ５
５
１ Ｏ
国外金属粉型药芯焊丝简介
中 国是 将 金 属 粉 芯 焊 丝 归 类 于 药 芯 焊 丝 的 ， 新 在
修订 的低 合 金 钢 药 芯焊 丝标 准 Ｇ ／ ７ ９ － ２ ０ Ｂ Ｔ １４ ３ ０ ８已 将低合金钢用金属粉 型药芯焊丝纳入其 中， “ Ｃ一 用 ＥＸ× ” 表示 ， 其后 的字 母 Ｂ Ｎ 、 、 、 ｉＤ Ｋ分 别 表 示 Ｃ —Ｍｏ型 、 ｉ ｒ Ｎ
焊剂》 准 ； 电立 焊 焊 丝用 “ Ｇ Ｘ Ｘ ” 的“ ” 示 标 气 Ｅ 中 Ｔ Ｔ表
金属粉型药芯焊丝的优点是 ： ①熔敷速度高： 同熔
渣 型药 芯焊 丝 一 样 ， 种 焊 丝 是 由薄 钢 带 包 裹 药 芯 组 这 成， 焊接 时 电流 密 度 大 ， 化 速 度 快 ， 芯 中含 有 大 量 熔 药 的铁粉 、 属 粉 ， 金 因此 比实 心 焊 丝 具 有 更 高 的 熔 敷 速 度， 可达 １． ｇｈ 且 熔敷效 率 达到 ９ ％ ； 焊缝 表 面 ３６ｋ／ ， ７ ② 渣 量很少 ， 不但 能够 减少 脱 渣 的 时 间和 提 高劳 动效 率 ，
焊丝》 用字母 “ 表示金属粉 型药芯焊丝 ； 中， Ｍ” 不锈钢 和耐热 钢金 属粉 型药 芯 焊丝 归 于 ＩＯ １６ ３ ２０ （ Ｓ ７ ３－ ０４ 不 锈钢和耐热钢气体保护焊和 自保护焊用药芯焊丝》 中，
也 用字 母 “ 表 示 金 属 粉 型 药 芯 焊 丝 。在 欧 洲 和 １ Ｍ” ３
焊丝的分类及特点
焊丝的分类及特点
焊丝是焊接过程中用于填充金属或同时用作导电金属的焊接材料，按照不同的分类标准，焊丝可分为多种类型。
按照焊丝的形状结构可分为实心焊丝、药芯焊丝及活性焊丝等。其中，药芯焊丝可用于碳钢，低合金高张力钢，高强度淬火回火钢，不锈钢以及硬面耐磨钢材等的焊接。
按照适用的金属材料可分为低碳钢焊丝、低合金钢焊丝、硬质合金堆焊焊丝、铝、铜及铸铁焊丝等。
按照焊接方法可分为埋弧焊焊丝、CO2焊焊丝、钨极氩弧焊焊丝、熔化极
氩弧焊焊丝、自保护焊丝和电渣焊焊丝等。
按照焊丝类型可分为药芯焊丝、轧制焊丝、铸造焊丝、电火花冷焊丝。市场上大多数焊丝都是轧制焊丝。轧制焊丝的种类包括：有色金属焊丝、不锈钢焊丝、碳钢焊丝、合金结构钢焊丝、低合金结构钢焊丝等。铸造焊丝主要用于具有特殊性能要求的手工堆焊，如高温和低温下的抗氧化性、耐磨性和耐腐蚀性。在常温下焊接或堆焊时通常使用电火花冷焊丝。
此外，某些特定类型的焊丝具有特定的应用场景和特性。例如，SKD11是
一种高硬度、耐磨性及高韧性的氩焊条，主要用于焊补冷作钢、五金冲压模、切模、刀具、成型模等；SKD61则主要用于锌、铝压铸模的焊接，具有良
好的耐热性、耐磨性和耐龟裂性。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
高强钢用金属粉芯型药芯焊丝研制
J- 44 现代焊接 2016年第10期 总第166期
elding Applications
W
应用广角
文/武汉铁锚焊接材料股份有限公司 周海龙 孟庆润
高强钢用金属粉芯型药芯焊丝研制
作者简介：周海龙（1987-），男，工程师，从事焊接材料研发，现代焊接设备及工艺研究。
摘要：本文设计了一种高强高韧性的金属粉芯型药芯焊丝，强度级别在800～1000MPa。通过渣 系与合金系设计，达到低渣甚至无渣的效果，并进行力学性能试验、斜Y抗裂性试验及系列冲击试验。结果表明该焊丝性能稳定、工艺优良，并具有良好抗裂性，满足设计要求。关键词高强钢；金属粉型；药芯焊丝
：绪 论
随着我国钢铁材料的迅猛发展，工程结构轻量化战略的实施，低合金高强钢，尤其是800 ~1000MPa级的高强钢正受到越来越多的关注。低合金高强钢以其超高的强度，优良的塑性和韧性广泛应用于汽车、压力容器、电力以及工程机械等领域。金属粉芯焊丝兼具实心焊丝[1-2]与药芯焊丝的优点，熔敷效率高，同时焊缝表面少渣或者无渣、飞溅小、电弧稳定，大大减少后续打磨工序等优点，现已在我国中低级别钢材中得到广泛应用但及以上级别金[3]，800MPa 属粉芯型焊材还存在冲击性能低，性能不稳定等问题，因此发展具有自主知识产权的高强钢用金属粉芯焊丝，对我国高强钢的推广应用具有重大意义。
1 渣系与合金体系设计思路
1.1 渣系设计及焊渣分布
金属粉型药芯焊丝相比较普通焊丝，其中一个最大特点就是无渣或者少渣，但是对于高强钢用金属粉型药芯焊丝，为保证焊缝的强度和足够的低温韧性，需要提高焊丝中、以
焊丝的主要成分
焊丝的主要成分
焊丝是一种焊接材料，主要用于在焊接过程中提供熔化金属的填充材料和保护材料。焊丝的主要成分包括金属合金、药芯和包覆剂等。金属合金是焊丝的主要成分之一。不同种类的焊丝使用不同的金属合金作为基材，常见的金属合金有铜合金、铝合金、镍合金、钛合金等。金属合金的选择取决于焊接材料的性质和应用领域的要求。例如，铜合金焊丝具有良好的导电性和导热性，适用于焊接电子元器件和导线；铝合金焊丝具有较好的耐腐蚀性和低密度，在航空航天领域有广泛应用。
药芯是焊丝的另一个重要组成部分。药芯是一种添加在金属合金中的化学物质，它可以改善焊接过程中金属的流动性和润湿性，提高焊接接头的质量。常见的药芯有氧化剂、还原剂、脱氧剂、增溶剂等。例如，氧化剂可以增加焊接接头的强度和耐腐蚀性；还原剂可以减少氧化反应，防止焊接接头氧化；脱氧剂可以去除金属合金中的氧气，减少气孔的产生；增溶剂可以提高焊接接头的润湿性，使金属更容易熔化和流动。
包覆剂是焊丝的外层保护层，它可以保护焊丝不受外界环境的影响，延长焊丝的使用寿命。包覆剂通常由树脂、溶剂和稳定剂等组成。树脂可以提供焊接过程中所需的热能和气体，稳定剂可以防止焊丝在高温下分解或氧化。
除了以上主要成分，焊丝还可能添加一些其他的化学物质，如助焊剂、增强剂等。助焊剂可以提高焊接接头的润湿性和流动性，增强剂可以增加焊接接头的强度和耐腐蚀性。
焊丝的主要成分包括金属合金、药芯和包覆剂等。这些成分的选择和配比取决于焊接材料的性质和应用领域的要求。通过合理的成分设计和配比，焊丝可以提供优异的焊接性能，保证焊接接头的质量和可靠性。
药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展(一)
体保护焊相 比 ，具有 电弧稳定 、飞溅少 、焊缝
展 ，列 举 了药 芯 焊 丝和 金 属粉 芯 焊 丝 电 弧焊 典 型 应 用 实例 。 关 键 词 ：药芯 焊 丝 ：金 属粉 芯 焊 丝 ； 电弧焊 ：新 发 展
１
刖
吾
的实用价值 。１ ９ ８ ４ 年后 ，药芯焊丝进 入了成熟
的发展阶段 ，相继开发成功了低氢 、超低氢碱 性药芯焊丝 ，使焊缝金属低温冲击韧度达到了
接填充材料 ，同时提高了焊接效率 。其次 由于
焊缝质量优 、飞溅少 ，大大减少 了焊后修整 和 清理工作量 ，缩短了焊接辅 助时间 ，加快 了焊 接生产周期。 ２ ． １ ． ５ 开发 周期 短 ，适 用于小批量生产。药芯 焊丝一个重要特点是修正药芯组分配方较简便 ， 容易按特定技术要求 调整熔敷金属 的化学成分 和力学性能。新型药芯焊丝 的开发周期可 大大 缩短。此外还可组织 小批量 生产 ，这对 于用量 不多 ，但不可替代的特种钢 材的焊接具有很重
药芯焊丝电弧焊 （ 英文缩写Ｆ Ｃ Ａ Ｗ） 发明于 １ ９ ２ ６ 年 ，直到１ ９ ５ ０ 年才开发出第一种焊接碳钢 的
TEC-70金属粉型药芯焊丝
表2，三种焊丝熔敷效率的对比 即使在实心焊丝最占优势的熔敷效率方面，金属粉型药芯焊丝也处于领先位置。与 同类型的药芯焊丝相比更是优势突出。
金属粉型药芯焊丝特点
C：更优秀的焊接成型 ： 因为金属粉型药芯焊丝良好的电弧特性及低烟尘和小飞溅量，这样在整个焊接过程中， 就可避免出现夹渣等焊接缺陷，方便了每道焊缝的清理。而且焊接操作可见度好，易于操 作者更好的控制熔池形状，获得更好的焊接效果。同时还可避免出现实芯焊丝焊接时,出现 的的指状熔深。如图一和图二。
余 高 熔 深
窄
金属粉型药芯焊丝焊接时的过渡方式为喷射过渡，其微小的金属细粒具有极好的焊 接润湿性，尤其在搭接的薄板焊接中，金属粉型药芯焊丝的焊道光洁，成型美观，即使 未开坡口，在搭接的薄板焊接区，焊缝也可完美的的融合母材。
金属粉型药芯焊丝特点
D：更快的焊接速度 ： 由于金属粉型药芯焊丝具有以上三大优点，所以它可以实现更快的焊接速度。表3为三 种焊丝的焊接速度比照。 品名 TECTEC-70 TMTM-56 TMTM-70C 线径 1.2 1.2 1.6 电流电压 335A/34V 330A/32V 400A/40V 可实现的焊接速度 1300mm/Min 700 mm/Min 800 mm/Min
金属粉型药芯焊丝与实心焊丝性能比较
产品 焊接参数 屈服强度 (MPa) 555 抗拉强度 (MPa) 640 延伸率 (%) 27.5 冲击功 30℃） （-30℃） 234/182/136/1 52/106 AKV:157 88/96/94/94/1 04 AKV:94
不锈钢药芯焊丝成分
不锈钢药芯焊丝成分
不锈钢药芯焊丝是一种用于焊接不锈钢材料的焊接材料。它的成分可以根据不
同的标准和要求而有所差异，但通常包含以下主要元素：
1. 铬（Cr）：铬是不锈钢的主要合金元素，能够形成致密的氧化铬层，提供抗腐蚀性能。
2. 镍（Ni）：镍可以提高不锈钢的耐腐蚀性和抗热性能，增加材料的韧性和延展性。
3. 钼（Mo）：钼能够提高不锈钢的耐腐蚀性，特别是在酸性环境和高温下。
4. 锰（Mn）：锰可以提高焊接材料的强度和硬度，同时有助于抑制氧化和夹杂
物的形成。
5. 硅（Si）：硅可以提高焊接材料的流动性和润湿性，改善焊接性能。
此外，不锈钢药芯焊丝中还可能含有少量的碳（C）、磷（P）、硫（S）等元素，它们的含量通常很低，以保证焊接材料的纯净度和焊接性能。
需要注意的是，具体的不锈钢药芯焊丝成分可能因不同的品牌、型号和应用领
域而有所不同。因此，在选择和使用时，最好参考相关标准和技术要求，以确
保选用合适的焊接材料。
热喷涂用粉芯丝材的生产和应用
图 ２
（）ＰＳ工艺制备 粉芯丝材 用粉／ （Ｉ）工艺 ２ Ｉ 皮 ＰＳ
制备热喷涂用粉芯 丝材 则是完全借鉴和沿用 了药 芯焊 丝 的生产工艺 。该 工艺通 常以碳钢或不锈钢薄带 （ 一般 厚
１ 热喷涂用实芯丝材 ．
实 芯 丝材包 括纯 金 属丝 材和 合金 丝材 两类 。其 生
采用表 面 处理技 术对 零部 件表 面进 行改性 处 理或 者在 其 表面 形 成一 层具有 特定 功能 的防 护 层可 以有效 地得
到解决。
一
产工艺一般是 由熔炼 、开坯 、制备盘条及拉 丝等工序构 成 。其特 点表 现为 ：部 分工 序需 在高 温下 进行 的热加
（）丝材 Ｃ （ ）氧 乙炔 线材 火 焰喷 涂 ｄ
是 包含一定量的 陶瓷硬 质相的材料体 系） ，可以采用粉
芯丝材的生产工艺加 工成丝材 ，从而使采 用丝材作 为涂 层材料的 电弧喷涂 和线材火焰喷涂工 艺的用料范 围，在 原来的纯金属 以及 合金实芯丝材 的基 础上得到 了一定程 度的扩充 。
喷涂等则是使用粉 末作为涂层材料的热喷 涂工艺 。 与采 用粉 末为涂 层材 料 的喷涂 工艺 相 比 ，线 材喷
涂工 艺具 有材 料沉积 效率 高 、设 备投 资小 、易于 操控 等优 点 。其 中的 电弧喷 涂 工艺在 大面 积防 腐以 及大 型
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• 到2008年，民族品牌的药芯焊丝已经占到中国市场的60% 以上，若加上在中国内地生产的外资品牌药芯焊丝，国产 药芯焊丝市场份额已超过95%。
成功了低碳微合金焊丝，用于X70、X80管线钢的埋弧焊接。 但一些特殊要求的焊丝，目前仍依赖进口。 • 埋弧焊丝的发展方向，一是与钢厂联合，开发研制各种强度 级别的低碳高韧高强钢焊丝；二是发展金属粉芯埋弧焊丝。
药芯焊丝的现状
• 中国药芯焊丝的研制始于20世纪60年代中期，但很长时间 停留在试验摸索阶段，没有实现工业化生产。
• 近5年中国气体保护焊实心焊丝 出口情况如图5示，可见出口量 及其所占焊接材料总出口量的 比例逐年上升。
• 在实心焊丝的制造工艺方面，近年国外推 出了先进制造工艺，如非镀铜特殊涂层实 心焊丝制造工艺，国内已有类似产品推出。
• 目前这种焊丝成本较高，对导电嘴磨损较 大和承载大电流能力较弱的问题尚待进一 步完善和解决。
• 金属粉芯药芯焊丝的品质提升和推广应用，是药芯焊丝的一个重要发 展方向。金属粉芯药芯焊丝与传统金红石型或中性及碱性熔渣型药芯 焊丝相比，具有熔敷速度高、焊接熔渣少、焊接烟尘少、扩散氢含量 低、焊缝成形好、熔敷金属化学成分和力学性能容易调整等一系列优 点。
• 日本开发的各类金属粉芯焊丝，偏重于提高熔敷速度和效率，大都只 能进行平焊和平角焊，少数品种可用于横焊，但基本不能适用于全位 置焊接。
• 中国药芯焊丝将由造船业逐步向钢结构、石化、 汽车和机械制造等行业普及推广。
• 将工作重点转移到调整结构、优化升级、研发新 品上，大力发展优质高效的新型药芯焊丝。
5.1 焊丝的分类
焊丝有多种分类方法，常用分类方法为：
1.按适用的焊接方法 埋弧焊焊丝、CO2焊焊丝、 钨极氩弧焊焊丝、自保焊焊丝及电渣焊焊丝等
• 钛型全位置药芯焊丝占世界和中国药芯焊丝市场的90%以上，是市场 的主导产品，经过十几年的发展，该类型的国产产品已经达到国际先 进水平，完全可以取代进口。以前困扰药芯焊丝企业的三大问题，气 孔（凹坑）、裂纹和送丝都得到明显改善。
• 国产自保护药芯焊丝已成功用于西气东ຫໍສະໝຸດ Baidu二线的X80钢管道焊接，达 到世界先进水平。
• 年产能在5~10万吨以上的骨干企业群已初步形成。 • 许多大型生产企业可生产高效桶装实心焊丝，反映了中国
焊接技术水平的提高，焊接材料生产技术的逐步完善和成 熟且向高效自动化方向发展，并与国际接轨。 • 气体保护焊实心焊丝行业的发展趋势为产能和产量不断增 加、产品质量逐步提高、产品品种日渐完善。
✓ 10年来实心焊丝产量由1999年的10万吨提高到2008 年的116万吨；平均年增长率超过30%；
• 外资企业主要有美国ITW集团、天泰公司、美国 林肯公司、韩国现代、韩国高丽等；
• 国资控股企业主要有天津三英、北京安泰等；
• 民营企业主要有天津金桥和天津大桥等。
• 目前国内已有药芯焊丝生产企业60多家。2008年 产销超过3万吨的企业有6家以上，年产1万吨以 上的企业有10余家。
药芯焊丝产品现状
• 美国的金属粉芯焊丝在注重提高焊缝内在质量的同时，还注重改善焊 接工艺性能，提高熔敷效率，一些品种可适用于全位置焊接。
• 2008年，日本药芯焊丝产量占焊接材料总产量的 36%~37%，韩国占52%。
• 2008年，中国药芯焊丝总产量约占焊接材料总量 的9.1%，仍然有较大提升空间。
• 预计未来10年内，药芯焊丝份额将达到焊接材料 总量的15%~20%。
焊丝: •以丝线盘、塑料线盘或线圈方式提供 •随机缠绕或有序缠绕
提供：Lincoln Electric
塑料线盘
提供：Lincoln Electric
丝线盘
提供 ： Lincoln Electric
线圈
• 随着自动焊接技术的迅速发展，焊丝的需 求量和品种增长很快，尤其是药芯焊丝的 发展速度更加突出。
2.按焊丝的形状结构 实心焊丝和药芯焊丝。药 芯焊丝又分为气保护和自保护两种。
焊接物理
(Welding Physics)
山东大学材料科学与工程学院 孙俊生
第5章 焊丝设计基础
焊丝是焊接时作为填充金属或同时作为导电用的 金属丝，它是埋弧焊、气体保护焊、自保护焊、 电渣焊和气电立焊等工艺方法的焊接材料。 随着焊接技术的发展，焊丝的消耗量不断增加。
药芯焊丝
MIG/MAG焊接耗材
✓ 占全部焊接材料的比例由10%提高到30%，表明中国 焊接自动化水平的不断提高。
• 中国部分行业实心焊丝的年使 用量见表4，可见气体保护焊实 心焊丝的应用面在不断扩大， 应用前景十分广阔。
• 在2008年焊接材料出口统计中， 气体保护焊实心焊丝ER70S-6 等品种出口约15万吨，出口量 约占焊接材料总出口量的39.5%。
• 目前国产焊丝已达70余种，我国焊丝和焊 剂的产量约占焊材总量的10%左右，远远 低于工业发达国家的比例。
• 随着社会需求和药芯焊丝制造技术的提高， 估计在不远的将来，我国焊丝生产将有一 个较大的飞跃，逐步缩小与欧、美等工业 发达国家的差距。
实心焊丝现状
• 中国现有气体保护焊实心焊丝生产企业200余家，生产品 种包括碳钢、低合金高强钢、耐热钢、不锈钢等气体保护 焊实心焊丝。
埋弧焊焊丝现状
• 目前，年产量约20万吨，生产厂商近百家，分布全国各地； • 生产品种有20多种，大部分以盘状供货，只有少数生产企业
可提供桶装埋弧焊丝； • 低碳钢、低合金钢用埋弧焊丝占80%以上，产品质量基本满
足中国低碳钢、低合金钢的焊接技术要求。 • 为了适应钢材高强度、高韧性、微合金化的发展趋势，研制
• 2008年中国药芯焊丝出口量约为有8.1万吨，其中外资企业 占6.6万吨，内资企业占1.5万吨。内资企业的出口主要以 贴牌贸易为主，真正以民族品牌出口的药芯焊丝份额很小。
• 中国已有3家内资企业的药芯焊丝年产销量超过3 万吨，跻身世界药芯焊丝产销量前十强。
• 中国药芯焊丝生产企业呈现国资控股、外资和民 营三足鼎立之势。