金属粉芯药芯焊丝焊接技术
金属粉芯药芯焊丝焊接技术
4.5 HOBART METALLOR71 (E70C-6MH4)金属粉型药芯焊丝焊接 技术
1
图6
4.5.1 E70C-6M H4 金属粉型药芯焊丝根焊技术
4.6 推荐的工艺参数见表 4
表 4：
层
道
电流
电压
保护气种类及流 量
焊材规 格牌号
送丝速度
1 145~175 15.1~15.9
热 焊 199~206 23.6~23.9 填
金属粉型药芯焊丝：宽熔 深，对接头装配尺寸公差 要求不高
图2 实芯焊丝和金属粉型药芯焊丝的熔深形状
f、在厚壁焊接时可采用窄坡口（较常规 60o 坡口）减少焊接层道降低
生产成本。
熔渣（ 颗粒）
气嘴 导丝、导电管
凝固渣（ 颗粒）
保护气体 药芯焊丝
焊接方向
粉芯
凝固 焊缝金属
电弧及金属过渡 熔池
图 3 金属粉型药芯焊丝焊接原理
金属粉型药芯焊丝焊接技术
四川石油管理局管道焊接技术中心
杨祥海
Ⅰ、概述
石油、天然气是国民经济的重要能源之一，随着国民经济的发展，
石油、天然气作为基础能源和化工原料在国民经济中占有越来越重要
的地位，在天然气、石油资源的开发利用中，石油、天然气输送管线
占有显著的位置，由于焊管钢对各种力学，使用和焊接性能要求较高。
所以从 20 世纪 70 年代开始国外钢材冶金企业一直积极研究开发的微
合金结构钢是主要目标。我国从“六五”国家科技攻关就开始了对石
油、天然气管道管线专用钢的开发研制，到“九五”国家科技攻关期
间，已逐步淘汰了自 20 世纪 50 年代以来一直沿用的普通钢材。生产
的焊接钢管的常规力学性能已达到 API-5L 标准规定的 X65 级以下性
金属粉芯型E90C—G药芯焊丝的研制
梁等领 域应 用广 泛 ，特别是 北方 寒冷 工况要 求焊缝 金
属 应 具 有 良好 的低 温 冲击 韧 性 ．抗 拉 强 度 大 于 ９ ０ ０ ＭＰ ａ乃 至更 高 强度 的钢 种 已在 相 应工 程 中得到 应 用 ， 这要求 配套 的药 芯焊 丝需要 满 足与之 相应 的强度 及韧
芯焊 丝 良好 的焊接 操作性 能 ，并且其 熔敷 效率 相 比钛 型药 芯焊丝 要高 ；另外 ，金 属粉芯 型渣 系还 因其低 渣
性 而使 熔敷 金属扩 散氢 含量 降低 。因此 ，本研 究采 用
金属 粉芯 型渣 系［。
序 号
ｌ ２
专 利 申请 号
公 开 号
说 明
下 屈 服强 度 Ｒ ４ — ８ ａ ４ ０ ６ ０ＭＰ 屈 服 强 度 Ｒｐ＞ ８ ａ ｏ ７ ５ＭＰ ． ａ 屈 强 比 Ｏ９ ．７ ．２ ０９
３ ． 接设备与材料・ ６ 焊
文章编号 ：０ ２ ０ ５ （０ ２０ － ０ ６ ０ １０ — ２ Ｘ２ １）２ ０ ３ － ４
焊 接 技术
第４ １卷 第 ２期 ２ １ ０ ２年 ２月
金 属 粉 芯 型 Ｅ ０ —Ｇ 药 芯 焊 丝 的 研 制 ９Ｃ
刘玉双 ，韩 海峰 ，吕奎 清 ，田海成 ，李 磊
屈 服 强 度 Ｒｐ＞ ８ ａ ｏ ７ ５ＭＰ ．பைடு நூலகம்ａ
屈 强 比 ０９ ．７ ．２ ０９
２ ％富氩 气体 保护 。使 该焊 丝焊 接时 呈 细熔滴 射 流过 ０
渡 ．熔 渣覆 盖 率 低 。熔 敷效 率 高且 无 未 熔 合 的敏 感
因此 ，针 对 现 有 状 况 ，研 制 满 足 抗 拉 强 度 大 于 ９ ０Ｍ ａ ０ Ｐ ，且具 有 屈 强 比低 的 高强 度 高韧 性 金属 粉 芯 型药芯 焊丝 ．以提高焊缝 塑 性储备 以及 焊接 结构使 用
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 E70T151.2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、立向上、立向下等多种位置。
如外加脉冲电源，可实现薄板焊接。
2.药芯成分设计根据金属粉型药芯焊丝的特点，我们设计如下的药芯成分：原材料的杂质含量会直接影响焊缝的杂质含量，因此要严格控制。
S是钢中的有害元素，它和铁生成的FeS易与r-Fe形成低熔点共晶。
在加热时，共晶体熔化，导致焊缝处高温破裂，也就是我们说的“热脆”，在焊接高温下，FeS与铁水可无限互溶；熔池凝固时，FeS与Fe或FeO形成低熔点共晶，可能导致焊缝的结晶裂纹。
药芯焊丝电弧焊(FCAW)焊接方法简介
药芯焊丝电弧焊（FCAW）焊接方法简介药芯焊丝是继电焊条、实芯焊丝之后广泛应用的又一类焊接材料，使用药芯焊丝作为填充金属的各种电弧焊方法称为药芯焊丝电弧焊。
药芯焊丝电弧焊根据外加保护方式不同有药芯焊丝气体保护电弧焊、药芯焊丝埋弧焊及药芯焊丝自保气体保护焊、药芯焊丝熔化极惰性护焊。
药芯焊丝气体保护焊又有药芯焊丝C02气体保护焊和药芯焊丝混合气体保护焊等，其中应用最广的是药芯焊丝C0气体2保护焊。
（一）药芯焊丝气体保护焊1、药芯焊丝气体保护焊的原理药芯焊丝气体保护焊的基本工作原理与普通熔化极气体保护焊一样，是以可熔化的药芯焊丝作为电极及填充材料，在外加气体（如CO）保护下进行焊接的2电弧焊方法。
与普通熔化极气体保护焊的主要区别在于焊丝内部装有药粉，焊接时，在电弧热作用下，熔化状态的药芯焊丝、焊丝金属，母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用，同时形成一层较薄的液态熔渣包覆熔滴并覆盖熔池，对熔化金属形成了又一层的保护。
实质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法，如图1-10所示。
图1-10药芯焊丝气体保护焊焊接示意图2、药芯焊丝气体保护焊的特点药芯焊丝气体保护焊综合了焊条电弧焊和普通熔化极气体保护焊的优点，其主要优点是：1)、采用气渣联合保护，保护效果好，抗气孔能力强，焊缝成形美观，电弧稳定性好，飞溅少且颗粒细小。
2)、焊丝熔敷速度快，熔敷速度明显高于焊条，并略高于实芯焊丝，熔敷效率和生产率都较高，生产率比焊条电弧焊高3～4倍，经济效益显著。
3)、焊接各种钢材的适应性强，通过调整药粉的成分与比例，可焊接和堆焊不同成分的钢材。
4)、由于药粉改变了电弧特性，对焊接电源无特殊要求，交、直流，平缓外特性均可。
药芯焊丝气体保护焊也有不足之处：焊丝制造过程复杂；送丝较实芯焊丝困难，需要采用降低送丝压力的送丝机构等；焊丝外表面易锈蚀，药粉易吸潮，故使用前应对焊丝外表面进行清理和250～300℃的烘烤。
（二）药芯焊丝自保护焊自保护药芯焊丝或称为明弧焊用药芯焊丝，是在焊接过程中不需要外加保护气或焊剂的一类焊丝（见图1-11)。
药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展(二)
焊接位置代号 ：Ｏ 表示平焊、平 角焊，ｌ 表示全位置焊 低温冲击韧性要求 ：一 ４ ０ 。 Ｆ ，２ ０ 哏磅 不加代号Ｊ 则按标准规定 ，见表。 熔敷金属氢含量分二级 ：Ｈ ４ ＜４ ￣ ｍ ｍ Ｌ ／ １ ０ ０ ｇ ；Ｈ ８ ≤８ ｍ ｍ Ｕｌ ￣ｇ 保护气体代号 ：Ｃ ＝ Ｉ Ｏ ０ ％Ｃ Ｏ ， ；Ｍ ＝ ７ ５ ％一 ８ ０ ％Ａ ｒ ＋ ２ ５ ％一 ２ ０ ％Ｃ Ｏ ，
摘 要 ：本 文 概 述 了药芯 焊 丝 和 金 属粉 芯焊 丝 电弧 焊 的 发展 历 程 ，全 面 分 析 了 这两 种 焊 接 工 艺 方
法 的优点 ，详细论述了药芯焊丝 、金属粉芯焊 丝制造技术、品种、性 能、质量和相关标准的新发
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 （ 续上 期 ）
◇ 题 Ｈ 综 Ⅲ 豫 ｔ 述 ｎ
药芯焊丝和金属粉芯焊 丝 电弧焊 的新发展 （ 二 ）
Ｎｅ ｗ
＠ Ⅱ ｍ＠ ｏ ￣ Ｆｉ ￣ Ｃｏ ｒ ｅ ｄ Ｗ 龇洒 ＠ 恤Ⅱ Ｐｅ ｗｄ ｅ ｚ Ｃｏ ｒ ｅ ｄ Ｗ ｋｅ Ｇ
Ⅱ ｇ
文／ 珠海 固得焊 接 自动 化 设备 有 限公 司 陈裕 Ｊ
７ ） 熔敷金属化学成分代号，分Ａ １ 、Ｂ ｌ 、Ｂ ２ 、Ｂ ３ 、Ｂ ６ 、Ｂ ８ 、Ｂ ９ 、Ｎ ｉ ｌ 、Ｎ ｉ ２ 、Ｎ ｉ ３ 、Ｄ１ 、 Ｄ ２ 、Ｄ ３ 、Ｋ １ 、Ｋ ２ 、Ｋ ３ 、Ｋ ４ 、Ｋ ５ 、Ｋ ６ 、Ｋ ７ 、Ｋ ８ 、Ｋ ９ 、Ｗ２ 和Ｇ 等 ，详见下节 。
保护气体代号 ：Ｍ ＝ ７ ５ ％～ ８ ０ ％Ａ ｒ ＋ ２ ５ ％～ ２ ０ ％Ｃ Ｏ ： ；Ｃ ＝ １ ０ ０ ％ Ｃ Ｏ ： 冲击韧度要求 ：３ —１ ８ 屯 ２ ７ Ｊ ；６ ＝ 一 ２ ９ ℃ ２ ７ Ｊ
伯乐金属粉芯药芯焊丝——更高效、更经济的药芯焊丝
（）焊道表面无氧化，焊道金属力挚性能优 ２
异，如表 ２ 所示。图４ 为伯乐Ｃ ３４ Ｎ １／型金属粉芯焊丝 （ ）与实芯焊丝 （ ）焊缝金属冲击韧度比较。 ＭＣ Ｉ Ｇ
咬边。角焊缝 （Ｆ ２ ）采用
金属粉芯药芯焊丝的焊道
（） ３ 无需很贵的保护气 体。
（）无需噪声大的脉冲弧焊电源。 ４
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 。
工艺标准有了可能。
．
三 伯乐金属粉芯药芯焊丝的主要应用 领域
１伯乐金属粉芯药芯焊丝种类 ．
（）不锈钢金属粉芯药芯焊丝 １
ＥＮ Ｓ ｌ ６ ３一Ａ：０ ６ Ｉ Ｕ ３ ７ ２ ０ ＡＷ Ｓ５ ９—９ ． ３
：
４ 优异的润湿特性使其具有较大的焊接参数 ， 范围 。 ’
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 ５５ １ 来自Ｏ１ ５保护气体应避免使用更高含量的Ｃ ： ０ ，因为碳含 Ｏ 或 ： 量增加会降低熔敷金属的抗晶间腐蚀能力，同时过多的 氧含量会降低熔敷金属冲击值并增加焊缝表面氧化。
３同一直径焊丝适用范围广，焊接效率高 ．
使用伯乐金属粉芯药芯焊丝焊接时，选择比实芯
温度／ ＇ Ｃ
焊丝直径较大的焊丝对焊接质量并没有影响。此特性使 伯乐金属粉芯药芯焊丝可适于焊接各种厚度的材料 ； 这
FCAW(药芯焊丝常识)
药芯焊丝焊接介绍
其它焊接缺陷的发生原因和对策
缺陷 夹渣
发生原因
对策
焊接方向选择不良导致的焊渣流动超前 焊接速度过低，使焊渣超前 前层的焊道外型不良 多层焊接时，前层的焊渣未充分清除掉， 熔深不良
在倾斜构件上从低处往高处焊接 选定合适的焊接速度 用砂轮修定前层的焊道外型后焊接 完全清除掉前层的焊渣 升高焊接电流，加深熔深
需要选定和镀漆钢板匹配的焊丝和设定焊接条件。
药芯焊丝焊接介绍
▶ 焊接高强钢的厚板时， 如果预热、层间温度不恰当的话， 因为氢气可能造
成冷裂纹，因此请根据焊接方法、板厚度、钢种等，在合适的预热、层间温度 下焊接。一般随着母材强度的增加，预热、层间温度也要增加。
▶ 热输入过大的话，熔敷金属的机械性能会降低.特别在薄板和高强钢的焊接上，
药芯焊丝焊接介绍
各种 MAG焊接的操作性比较
焊接操作性
焊接类型
操作的难 易度
焊缝外观
其他
极 薄 板 (t≤ 2)
平焊 立焊
薄 板 (t≤ 6) 中 板 (t＞ 6) 厚 板 (t＞ 25) 平角焊
立向上 立向下 双面焊
平焊
平角焊 立焊 仰焊
电弧 稳定性
熔深 深度 飞溅
脱渣性 咬边
CO2 焊 接 实芯焊丝
● 热裂纹(结晶裂纹,液化裂纹)
▶ 熔敷金属的化学成份( 杂质和非金属夹杂物的熔析) ; Mn/S比, 调控UCS指数 ▶ 结晶形态 ; 调控焊接金属的断面成型和焊接热输入量 ▶ 焊接拘束应力 ; 选择拘束应力小的焊接设计
药芯焊丝焊接介绍
裂纹发生原因
● 冷裂纹
▶ 热影响区的硬化(钢材的化学成份和焊缝的冷却速度)
能成为凹痕、气孔、夹渣等发生的原因，请清除掉。
药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展(一)
到 很 大 的限 制 。到 了 １ ９ ７ ２ 年 ，由 于 突破 了药 芯
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
气体保护药芯焊丝 ，但作为一种商品推向市场则
始于 １ ９ ５ ７ 年 ，药芯焊丝 电弧焊与实心焊丝Ｃ ０ １ 气
高标准的要求。此外还研制了低烟尘 、超低烟 尘 、低飞溅的药芯焊丝。克服了传统药芯焊丝
＠ ｗ ＠ Ｖ ＠ ｌ ｍ ⑩ Ｆ Ｃｏ 化设备有限公司 陈裕Ｊ
Ｍｅ ｔ ａ ｌ Ｐ ｅ ｗｄ ｅ ￣Ｃｏ ￣ ￣ ｄ 鸸 Ｇ Ｗｅ ｌ ｄ ￣ｇ
摘 要 ：本文概述 了药芯焊丝和金属粉芯焊 丝电弧焊 的发展历程 ，全面分析 了这两种焊接工艺方 法 的优点 ，详细论述 了药芯焊丝、金属粉 芯焊 丝制造技 术、品种 、性 能、质量和相 关标准 的新发
性等各方 面都胜 出一筹 ，使金属粉芯焊丝电弧
焊在高端制造行业 占据了重要的地位 。 从２ １ 世纪初至今 ，药芯焊丝和金属粉芯焊 丝 电弧焊处于一个高速发展期 。这两种焊丝的 品种不断增加 ，产量快速增长 ，应用范 围以前 所未有 的速度扩大 。据最近的统计资料 ，某些
焊丝关键制造技术 ，适用 于全位置焊 的小直径 （ １ ． Ｏ ｍ ｍ、１ ． ２ ｍ ｍ、１ ． ６ ａ ｒ ｍ） 药芯焊丝面世 ，显 著扩大 了药芯焊丝电弧焊的应用 范围。继后不 久 ，又研制成功了不外加保 护气体 的 自保护药
药芯焊丝立焊焊接技巧
药芯焊丝立焊焊接技巧药芯焊丝立焊是一种使用独特焊接电极的焊接技术，也被称为“药芯焊”。
它与传统的焊接技术相比，具有更高的速度、更低的功耗、更均匀的温度分布和更少的焊接收缩、更少的焊点金属浸入深度。
由于它具有这些优点，因此药芯焊丝立焊已被广泛应用于各种金属材料的不同焊接场景。
药芯焊丝立焊的技术关键在于用于焊接的药芯焊丝。
这种焊丝是一种双层复合结构，由一层通常由低熔点金属（如银）组成的轴线组成，外围包裹一层由高熔点金属（如钴）或合金组成的外壳，并具有良好的熔化特性和焊接稳定性。
药芯焊丝比传统的焊接焊丝具有更好的焊接性能和更低的焊接温度，可以更好地适应不同金属材料的焊接应用场景。
药芯焊丝立焊焊接技巧包括：选择正确的焊缝结构，以确保焊接焊缝具有良好的性能和质量；选择正确的焊接参数，以确保焊接参数和材料的应用场景；熔剂精确控制，确保焊接过程的顺畅；和焊接材料的清洁完整，以确保焊接质量。
药芯焊丝立焊焊接技巧是由几个步骤组成的，前面提到的几个步骤是其中的核心部分，包括：焊接前的准备，焊接参数的调整，焊接熔剂的控制，焊接材料的准备，焊接前的清洁，焊接焊缝的控制，焊接完成后的检查和修复。
第一步：焊接前准备。
在开始焊接之前，需要对焊接环境、材料和钳子进行视察，以确保其中没有潮湿、油污、毛病和其他杂物的存在。
并需要检查焊接纹的尺寸是否符合标准，并确保焊接纹的清洁度。
第二步：调整焊接参数。
根据材料性质和焊接场景，调整焊接电流、焊接电压和焊接速度以获得最佳的焊接效果。
第三步：控制熔剂。
在焊接过程中，熔剂是保证焊接质量的关键。
在焊接前，应该充分收集有关材料和焊接工艺的信息，并确定合适的熔剂，以保证焊接过程中熔剂的精确控制。
第四步：焊接材料的准备。
在调整好焊接参数和控制好熔剂之后，还需要对焊接材料进行准备，包括清洁表面、调整厚度、整理角度等。
第五步：焊接前清洁。
在焊接前，要严格检查材料表面是否受污染、净化处理，如果发现有污染，需要及时使用清洁剂进行处理。
药芯焊丝和金属粉芯焊丝电弧焊的新发展(五)
《
药 芯焊 丝和金属 粉 芯焊 丝 电弧焊 的新发 展 【 五 ）
Ｎｅ ｗ ＠ Ⅱ ◎ ｍ＠ ⑩ Ｆ Ｉ Ｃｏ ， ｒ ｅ ｄ Ｗ ＠ ｌ Ｐ ｏ ｗｄ ｅ ￣ Ｃｏ ￣ ｅ ｄ Ｗ Ａ鸸 Ｗ ｅ Ｉ ｇ
文／ 珠 海 固得 焊接 自动化 设 备有 限公 司 陈裕 Ｊ
心焊丝型号 。从 中可 以看出 ，不锈钢 药芯焊丝 和金 属粉芯 的品种 已超过了不锈钢焊条和不锈
丝电弧焊适应 了现代全数字波控焊接 电源 的新
发展 ，进一步扩大 了它的应用范 围。 本节按Ａ ＷＳ Ａ ５ ． ３ ６ ／ Ａ ５ ． ３ ６ Ｍ：２ ０ １ ２ 标 准附录Ａ 的内容 ，对各种型号药芯焊丝和金属粉 焊丝
与Ｉ Ｓ Ｏ标 准 型号 的对 照
合金钢药芯焊丝和金属粉芯焊丝 的丁艺性提出
了更 全 面 系 统 的要 求 ，焊 丝 的工 艺 性 代 号 从 老
Ａ ＷＳ Ａ ５ ． ２ ２ ／ Ａ ５ ． ２ ２ Ｍ：２ ０ １ ２《 不锈钢药芯焊
丝和金属粉芯焊丝标准 》所规定 的焊丝型号与 Ｉ Ｓ Ｏ １ ７ ６ ３ ３ － Ａ，Ｉ Ｓ Ｏ １ ７ ６ ３ ３ 一 Ｂ标准所规定 的焊丝型 号对照于表３ ３ 。表中一并列出了Ａ ＷＳ Ａ ５ ． ４ ／ Ａ ５ ． ４ Ｍ
作者简介 ：陈裕川 （ １ ９ ３ ６ 一），男，高级焊接１ ． 程师。主要从事焊接丁 ＿ 艺与设 备的研 究及设计工作 。曾丰编 《 现代焊接生产实用 手册 》、 《 焊ｒ 手册 ：埋弧焊 气体保护焊 、电渣焊 、等离子弧焊 （ 第２ 版 １》，最近主编 《 焊接结构制造 Ｔ 实用手册 》。
关 键 词 ：药芯 焊 丝Fra bibliotek；金 属 粉 芯 焊 丝 ； 电弧焊 ；新 发 展 （ 续 上期 ） 工艺 性 的改 进
药芯丝焊接操作方法
药芯丝焊接操作方法药芯丝焊接是一种常见的电弧焊接方法，常用于焊接铁、钢和合金材料。
以下是药芯丝焊接的基本操作方法：1. 准备工作：确保工作区域清洁，配备好所需的焊接设备和材料，包括焊机、焊丝、剪刀、钳子、电焊面具、工作手套等。
2. 准备焊接表面：使用钢丝刷或砂纸清洁要焊接的表面，确保表面干净和光滑，去除表面的氧化物、脏污和油脂等。
3. 调整焊机：根据所焊接材料的类型和厚度，调整焊机的电流和电压参数。
确保焊机安全接地，并根据焊机使用说明书进行正确操作。
4. 剪切焊丝：使用剪刀将药芯丝剪成适当长度，一般为焊丝长度的2-3倍。
将剪切好的焊丝放在干燥的地方，以防止焊丝受潮。
5. 固定工件：使用钳子或夹具将要焊接的工件固定在所需的位置上，以确保焊接过程中工件的稳定和正确位置。
6. 穿戴个人防护用具：佩戴电焊面具、工作手套和防护服等个人防护用具，以确保自身安全。
7. 开始焊接：将焊丝握在手中，让药芯丝与金属工件的焊接表面接触。
将焊丝的另一端接触焊机的电极，开始通过电流引起的电弧来焊接。
8. 移动焊枪：控制焊枪的移动速度和焊接角度，使电弧在焊接表面上移动，将焊丝熔化并与工件融合。
9. 连续焊接：根据需要，保持焊丝的持续供给，进行连续焊接，直至完成所需的焊接工作。
10. 检查焊接质量：焊接完成后，检查焊接接头的质量和外观，并进行必要的修整和修磨，以确保焊接质量符合要求。
11. 清理焊接区域：完成焊接工作后，清理焊接区域，去除焊渣和残留物，保持工作区域干净整洁。
以上是药芯丝焊接的基本操作方法，实际操作时应根据具体情况进行调整和操作。
同时要注意焊接安全，避免触电、火灾和伤害等事故发生。
药芯焊丝焊接技巧
药芯焊丝焊接技巧
药芯焊丝焊接是一种利用药芯焊丝焊接来结合金属表面的焊接技术，又称为熔化焊接。
药芯焊粉是将金属材料截面缩小到微小尺寸的一种加工工艺，是去除局部多余金属、改变
材料的形状的重要步骤。
药芯焊接既可以制造小型外观精致的器件，又可以使表面平滑光滑，有良好的紧固效果。
药芯焊丝焊接技术相对来说比较复杂，首先需要准备相应的工具，比如：药芯焊丝、
镊子、焊枪、烘焙瓷盆、耳机等，其中焊枪是用来加热药芯焊丝的核心设备，其功率、使
用时间应根据不同焊接条件而定。
然后要把药芯焊丝投入到药芯焊瓷盆中，启动焊枪把焊
丝加热，让其变熔融，用镊子把熔融的焊丝拿出，把融化的焊丝投入在金属表面进行焊接。
应注意，药芯焊接容易引起焊接表面脆化和焊点裂纹，因此要注意控制焊温和焊接时间，
及时停止焊接，以保证质量。
在药芯焊接的过程中，还要注意金属表面的清洁度，只有不含留清的空气才能使焊点
质量达到最好，金属表面应清洗干净，保证有足够的焊点支撑以及对接接头形成密封，避
免杂质进入熔接焊点，影响焊点的完整性。
此外，还要注意检测焊点，及时检查焊点质量，以确保焊接质量。
药芯焊接技术也能用于焊接特殊生料，如钛、铝等轻质金属，金属低屈
服硬度较强的 alloys（如碳素合金、钢等），应用范围广泛。
药芯焊丝焊接是一种简单、实用的焊接技术，也是当今广泛应用的一种焊接技术。
药
芯焊粉需要精确的工具、熔点高的焊接材料、较高的设备功率，尤其是岗位的焊工必须有
良好的技术基础和熟练的操作技巧，才能做出质量更优的焊接作品。
药芯焊丝焊接技术措施2
在SSP装置工艺管道施工中，因PA（工艺空气），PN（工业氮气），PD（产品粉尘）三条不锈钢管线管道内壁清洁度要求较高，管径又较大，一些固定口的焊接无法进行充氮保护，且不允许管内粘贴水溶纸，所以需使用药芯焊丝焊接方法。
根据SSP工艺管道施工图，《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97，《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236-82之规定制订以下技术措施。
1 焊接环境及一般规定1.1焊接时，风速＜2m/s，相对湿度＜90％，否则需采用相应的防护措施（如搭棚）。
1.2 使用的氩气纯度≥99.9％。
1.3 焊丝不许长期裸露在空气中2 焊接材料的选择管道的材质为1Cr18Ni9Ti属于奥氏体不锈钢，因此选用与母材相匹配的不锈钢药芯焊丝ER308，Ф2.03 焊前准备3.1 根据焊接工艺评定制订焊接工艺卡，并对电焊工进行技术交底。
3.2 焊前挑选优秀焊工进行培训，经检查合格后才能上岗。
3.3 管道坡口加工采用等离子弧的加工方法,等离子切割的残渣必须清理干净，凹凸不平处打磨平整。
3.4 对接接头加工成V型坡口，组对间隙控制在0.5~1.0mｍ之间。
3.5 焊前坡口两侧各30mm范围内用不锈钢刷或专用砂轮机打磨干净，不得有污垢、油渍和水痕。
3.6 管道对接焊口的组对做到内壁平齐，错边量不超过壁厚的10％。
3.7 管子、管件的组对采用根部定位焊，定位焊与正式的焊接工艺相同定位焊的焊缝长度为10~15mm，高度不超过壁厚的2/3，定位焊的间距应均等，最少点焊数量为：4处 ---- DN＝70~300mm5处 ---- DN≥350mm当发现定位焊缝有裂纹等缺陷时，应予清除。
4 焊接工艺要点及技术要求4.1 药芯焊丝拆封后必须放在烘考室的干燥箱中，焊丝限量发放，领取超过4小时，重新烘干后才能使用。
烘干温度100~120℃，或者参考焊丝使用说明书。
烘烤时间1小时。
4.2 药芯焊丝必须使用焊条保温筒盛装，随用随取。
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1.34
0.75
2.1.3 焊缝金属力学性能见表二
表二：
P% 0.009
抗拉强度
屈服强度
断面延伸率
81000psi
69000psi
27%
2.1.4 金属粉型药芯焊丝特点
S% 0.013
冲击韧性 46
金属粉型药芯焊丝它既有实芯焊丝的长处，又兼备高熔敷速度低
飞溅性等熔渣型药芯焊丝的优点，其最显著的优点在于：
理工作，减轻焊工劳动强度。
e、焊缝成型好
因为金属粉型药芯焊丝良好的电弧特性及低的烟尘和飞溅量，焊接
操作可见度好，易于操作者更好的控制熔池形状，得到合格的焊接接
头，同时还可避免出现实芯焊丝焊接时,（富氩混合气保护)的指状熔 深，如图 2 示，从而对加工和装配尺寸的要求精度放宽。
实芯焊丝：窄熔深，对 接头装配尺寸公差要求 较高
所以从 20 世纪 70 年代开始国外钢材冶金企业一直积极研究开发的微
合金结构钢是主要目标。我国从“六五”国家科技攻关就开始了对石
油、天然气管道管线专用钢的开发研制，到“九五”国家科技攻关期
间，已逐步淘汰了自 20 世纪 50 年代以来一直沿用的普通钢材。生产
的焊接钢管的常规力学性能已达到 API-5L 标准规定的 X65 级以下性
能指标，如 T/S-52K。但钢管的实物质量水平和国外同类产品相比，
韧性技术指标仍存在差别。由于制造焊管至今仍必须使用螺旋焊缝和
直焊缝，而建设输送管线又必须使用对接焊。因此国内外各大焊材厂
家也在为适应新的钢材的焊接积极研制新的焊接材料,(如自贡中国焊
条厂生产的 CHE507GX,HOBRT 生产的 TM71 焊丝).我国从 20 世纪
试样编 号 2-1 2-2 2-3
试样厚 度 10 10 10
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
刻槽锤断
试样宽 试样长
度
度
25
220
25
220
25
220
25
220
Q/SY XN 2010-2005
未熔合 未焊透 气孔
未见 未见 未见 未见
未见 未见 未见 未见
未见 未见 未见 未见
夹渣
未见 未见 未见 未见
结论
合格 合格 合格 合格
表面刻 槽深度 1.6mm 1.6mm 1.6mm 1.6mm
抗拉 强度
检验标准
516 GB/T228-2002
511 GB/T228-2002 507 GB/T228-2002
530 GB/T228-2002
拉断位置及缺陷
距焊缝中心 26mm 距焊缝中心 21mm 距焊缝中心 21mm 距焊缝中心 19mm
试样编 号 4-1 4-2 4-3 4-4
试样厚 度 11.9 11.9 11.9 11.9
TM71 Ф 1.2 ㎜ TM71 Ф 1.2 ㎜ TM71 Ф 1.2 ㎜ TM71 Ф 1.2 ㎜
185~198 IPM
352~371
380~390
360
干 伸 长 8~15
8~15
8~15
8~15
喷嘴 直径
电源种类 及极性
Miller 450
9
DC-
Miller 450
16
DC-
Miller 450
C（CO2 气体保护）或 M（混合气体保护），在欧洲和日本等国家和 地区仍将金属粉型药芯焊丝划归于药芯焊丝一类，在保护气体的使用 上，日本大多采用 CO2 气体，少数情况下采用 80℅Ar+20℅CO2，而 在欧洲大多采用富氩混合气体保护焊。
在我国，金属粉型药芯焊丝应用还较少，尤其是油气输送管道建 造中几乎没有使用，只在一些大型造船厂的生产流水线上有所使用， 所以对金属粉型药芯焊丝的认识还很肤浅。 Ⅱ 金属粉型药芯焊丝焊接工艺 4.1 焊接位置：5G 4.1.2 管径及材质
接材料等在建造油气输送管线中的重要作用。 本文就开县罗家寨高含硫（H2S 6.44℅~16.2℅，CO21.49℅~10.4
℅）天然气集输工程所采用的新型（金属粉芯药芯焊丝），MIG 焊接 工艺进行了详细介绍。包括：①工程概况；②设备简介；③焊接工艺 等几方面内容。 一、 工程概况
川东北高含 H2S 天然气气田，地质储量丰富，从目前已钻获气 井的气质资料可知，渡口河气田天然气中 H2S 含量为 11.5％～17.1％， CO2 含量为 0.46％～8.62％；罗家寨气田天然气中 H2S 含量为 H2S 6.44℅~16.2℅，CO2 含量为 1.49℅~10.4℅。对于类似高酸性气田的 开发在国内尚属首次. 二、 设备简介
弧焰区 弧柱区
图 4-b
3.3 金属粉型药芯焊丝的应用及分类 目前金属粉型药芯焊丝已在世界许多发达国家得到广泛应用，其
分类方法也各有不同，在美国金属粉型药芯焊丝因其构造同熔渣型药 芯焊丝相似，过去是归于 AWSA5.20 标准中的 T-1 型焊丝，但同时由 于金属粉型药芯焊丝在操作和使用性能上同实芯焊丝又有相似之处， 现在 AWS 将其化归为 A5.18-94 标准中的 E70C-3x 和 E70C-6xx 表示
金属粉型药芯焊丝：宽熔 深，对接头装配尺寸公差 要求不高
图2 实芯焊丝和金属粉型药芯焊丝的熔深形状
f、在厚壁焊接时可采用窄坡口（较常规 60o 坡口）减少焊接层道降低
生产成本。
熔渣（ 颗粒）
气嘴 导丝、导电管
凝固渣（ 颗粒）
保护气体 药芯焊丝
焊接方向
粉芯
凝固 焊缝金属
电弧及金属过渡 熔池
图 3 金属粉型药芯焊丝焊接原理
值得注意的是由于金属粉型药芯焊丝在除根焊以外的各层是采 用脉冲喷射过度方式，电弧形态见 4-b，与我们常用焊接方法熔滴过 渡方式有较大区别，其操作方法和运弧手法及电弧指向也要随之改 变，否则易导致坡口侧壁未熔合。在仰焊部位焊接时，切忌向药芯自 保护焊那样，提高焊丝干伸长来衰减电流，此时应在送丝机上来进行
4.5 HOBART METALLOR71 (E70C-6MH4)金属粉型药芯焊丝焊接 技术
1
图6
4.5.1 E70C-6M H4 金属粉型药芯焊丝根焊技术
4.6 推荐的工艺参数见表 4
表 4：
层
道
电流
电压
保护气种类及流 量
焊材规 格牌号
送丝速度
1 145~175 15.1~15.9
热 焊 199~206 23.6~23.9 填
210~225 23.8~23.9 1~n 盖 面 210~213 23.7~23.8
注:DC-表示焊丝接电源负极
85%Ar+15%CO2 20L/min
85%Ar+15%CO2 20L/min
85%Ar+15%CO2 20L/min
85%Ar+15%CO2 20L/min
焊缝金属综合力学性能见表 5；
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
g、焊接烟尘量少
Ⅲ、金属粉型药芯焊丝焊接原理
3.1 金属粉型药芯焊丝焊接原理见图 3
3.2 金属粉型药芯焊丝熔滴过度方式。（脉冲喷射过度）见图 4-a
脉冲峰值电流 脉冲临界电流
脉冲基值电流
图 4-a
由图 4-a 可以看出脉冲喷射过度是一种有规律的断续性喷射过 渡。脉冲电流停息期间基值电流使焊丝末端预热并局部熔化，但不形 成熔滴脉冲电流作用期间则产生熔滴喷射过程。 3.2.1 脉冲喷射过渡电弧形态，图 4-b
图 7 焊接电流与电压的关系
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。
2.1 Miller Pipepro 450 焊机，它是一种新型的焊接设备，较我们 常见的进口焊接设备如飞马特、林肯 DC400、SAE400 等有较大区别， 其主要特点表现在：
a 专为管道焊接而设计的新型焊接设备； b 先进的波形调整功能提供了新的可能性； c 改良了溶滴过渡方式； d 设备操作简单，参数设置精确； e 兼容了所有多功能焊机的特点; f 与我们常用的自保护药芯半自动焊接设备一样，由三部分组成， 包括主电源、焊丝送进装置和焊枪三部分组成。唯一不同在于焊丝送
金属粉型药芯焊丝焊接技术
四川石油管理局管道焊接技术中心
杨祥海
Ⅰ、概述
石油、天然气是国民经济的重要能源之一，随着国民经济的发展，
石油、天然气作为基础能源和化工原料在国民经济中占有越来越重要
的地位，在天然气、石油资源的开发利用中，石油、天然气输送管线
占有显著的位置，由于焊管钢对各种力学，使用和焊接性能要求较高。
较见图 1。
熔敷速度/
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）