第二章 补充焊接材料

第10讲焊接材料简介焊接材料是焊接时使用的形成熔敷金属的填充材料、保护熔融金属不受氧化氮化的保护材料、协助熔融金属凝固成形的衬垫材料等等。

包括焊条、焊丝、电极、焊剂、气体、衬垫等。

（1）焊条焊条由焊芯和药皮组成。

手工焊条电弧焊时，焊条焊芯既是电极，又是填充金属。

1）常用焊条类型及其特点焊条药皮类型主要有6种，其特点如下：①低氢型焊条：——药皮主要由碳酸盐及氟化物等碱性物质组成的碱性焊条，可分为低氢钠型（型号为EXX15碱性，只能用直流电源）和低氢钾型（型号为EXX16碱性，也可以是钛型或钛钙型，可交直流两用）两种。

正确使用时，熔敷金属中的扩散氢的含量低，其冲击韧性和塑性较好。

这类焊条熔渣流动性好，焊接工艺性一般，焊波较粗，飞溅稍大，电弧较短，熔深较深，脱渣一般，适于全位置焊接。

一般用直流电源。

是压力容器用得最多的一种焊条。

②钛钙型焊条：——（型号为EXX03）药皮中含有质量分数为30%以上氧化钛（金红石或钛白粉）及适量的（质量分数＜20%）的钙和镁碳酸盐矿石的酸性焊条。

这类焊条熔渣流动性好，电弧较稳定，熔深一般，脱渣容易，飞溅少，焊波美观，适于全位置焊接，电源可为交直流。

属于钛钙型焊条的还有铁粉钛钙型（型号为EXX23）。

③钛铁矿型焊条：——（型号为EXX0l）药皮中含有质量分数为30%以上钛铁矿一定量的碳酸盐的酸性焊条。

这类焊条熔渣流动性良好，电弧稍强，熔深较深，烙渣覆盖良好，脱渣容易，飞溅一般，焊波整齐，适于全位置焊接，可交直流两用。

④高钛型焊条：——药皮中以氧化钛为主要组成物，其质量分数≥35％的酸性焊条，可分为高钛钠型（型号为EXX12）和高钛钾型（型号为EXX13）两种。

这类焊条电弧稳定，引弧容易，熔深较浅、熔渣覆盖良好、焊波美观、脱渣容易、飞溅少，适于全位置焊接，可交直流焊接。

但熔敷金属的塑性和抗裂性较差。

EXX14、EXX24是铁粉钛型焊条，后者比前者铁粉量更多些。

⑤高纤维素型焊条：——药皮中含有多量有机物的酸性焊条。

可分为高纤维素钠型（型号为EXX10）和高纤维素钾型（型号为EXX11）两种。

纤维素含量约占药皮总量的20%～30%。

这类焊条的纤维素产生大量气体保护熔敷金属，电弧吹力强，熔深深，熔化速度快，脱渣少，飞溅一般，适于全位置焊接，尤其是立焊和仰焊，也可向下焊，可交直流两用。

⑥氧化铁型焊条：——（型号为EXX20、EXX22，20不适用于薄板焊接，而22适用于薄板焊接）药皮中含有多量氧化铁及二氧化硅组成物的酸性焊条。

这类焊条熔化速度快，焊接生产率高，电弧稳定，引弧容易，熔深较深，飞溅稍多，最适合中厚板平焊，立焊和仰焊的操作性能较差，熔敷金属抗裂性较好，可交直流两用。

2）国产焊条的分类一般有三种分类方法：按焊条用途分（即按《焊接材料产品样本》分类）①结构钢焊条，以“结”字或“J”表示；②钼和铬钼耐热钢焊条，以“热”字或“R”表示；③不锈钢焊条，以“铬”和“奥”字或“G”或“A”表示；④堆焊焊条，以“堆”字或“D”表示；⑤低温钢焊条，以“温”字或“W”表示；⑥铸铁焊条，以“铸”字或“Z”表示；⑦镍及镍合金焊条，以“镍”或“Ni”表示；⑧铜及铜合金焊条，以“铜”或“T”表示；⑨铝及铝合金焊条，以“铝”或“L”表；⑩特殊用途焊条，以“特”或“TS”表示。

按焊条药皮熔化后熔渣性质分：①酸性焊条；②碱性焊条。

按药皮的类型分类见表8.2。

表8.2 焊条药皮类型牌号药皮类型焊接电源牌号药皮类型焊接电源××0 不规定的类型不规定××5 纤维素型交流或直流××1 氧化钛型交流或直流××6 低氢型交流或直流××2 氧化钛钙型交流或直流××7 低氢型直流××3 钛铁矿型交流或直流××8 石墨型交流或直流××4 氧化铁型交流或直流××9 盐基型直流3）结构钢焊条牌号结构钢焊条牌号的表示结×××△表示特殊用途或性能（见表8.4）表示药皮类型和焊接电源种类（见表8.2）表示焊缝金属的抗拉强度等级（见表8.3）表示结构钢焊条表8.3 结构钢焊条焊缝强度等级牌号焊缝金属抗拉强度等级Mpa（kgf/mm2）焊缝金属屈服强度等级Mpa（kgf/mm2）J42×420（43）330（34）J50×490（50）410（42）J55×540（55）440（450）J60×590（60）530（54）J70×690（70）590（60）J75×740（75）640（65）J80×780（80）690（70）J85×830（85）740（75）J90×880（90）780（80）J10×980（100）880（90）表示药皮类型和电流种类（见表）8.2表示同一焊缝金属主要化学成分等级中的不同牌号（）0~9）表示焊缝金属主要化学成分等级；按表编排 表示钼和铬钼耐热钢焊条，用字母“”表示R 热×××表8.4 焊条特殊用途符号特殊用途符号含义特殊用途符号含义G 管道焊接（只有J422G ） RH高韧性超低氢 X 立向下焊 GH 有较高低温韧性 低氢 GM 盖面 Z 重力 R 高韧性 D 底层焊 XG 管子用立向 H 超低氢 GR 低温高韧性 DF 低尘 CuP 焊接铜磷钢用 LMA耐吸潮Fe铁粉焊条4）钼钢和铬钼耐热钢焊条牌号 钼钢和铬钼耐热钢焊条牌号的表示：表8.5 耐热钢焊条化学成份等级表示药皮类型和电流种类（见表） 8.2表示焊缝金属主要化学成分等级中的不同牌号，有个，按顺序的的排列。

100 ~9表示焊缝金属主要化学成分等级，按表编排。

8.6“”表示奥氏体不锈钢 A “”表示铬不锈钢 G奥（或铬）×××牌 号 焊缝主要化学成份Cr （%）等级 焊缝主要化学成份Mo （%）等级热1×× —— 0.5 热2×× 0.5 0.5 热3×× 1—2 0.5—1 热4×× 2.5 1 热5×× 5 0.5 热6×× 7 1 热7×× 9 1 热8××1115）不锈钢焊条牌号 不锈钢焊条牌号表示：表8.6 不锈钢焊缝金属化学成份等级牌号焊缝金属主要化学成份Cr（%）组成等级焊缝金属主要化学成份Ni（%）组成等级G2××13G3××17 ——A0××（C含量≤0.04%超低碳）A1××18 8A2××18 12A3××25 13A4××25 20A5××16 25A6××15 35A7××铬锰氮不锈钢A8××18 18A9××待发展6﹚焊条型号和焊条牌号的对应关系焊条型号是国家标准中规定的焊条编号，牌号是原国家机械工业委员会在“焊接材料产品样本”中统一规定的焊条行业编号。

它们之间差别在于，牌号中没有区别焊接位置的编号。

型号和牌号之间的对应关系见表8.7。

表8.7国标焊条型号与焊条牌号对照国家标准焊接材料产品样本焊条大类﹙按化学成分分﹚焊条大类﹙按用途分﹚标准号名称代号类别名称代号字母汉字GB5117-95 碳钢焊条 E 1 J 结GB5118-95 低合金钢焊条 E 1 结构钢焊条J 结2钼和铬钼耐热钢焊条R 热3 低温钢焊条W 温GB983-85 不锈钢焊条 E 4 不锈钢焊条G 铬A 奥GB984-85 堆焊焊条ED 5 堆焊焊条 D 堆————— 6 铸铁焊条Z 铸—————7 镍及镍合金焊条Ni 镍GB3670-83 铜及铜合金焊条TCu 8 铜及铜合金焊条T 铜GB3669-83 TAI 9 铝及铝合金焊条L 铝—————10 特殊用途焊条TS 特殊表示药皮类型和电流种类。

第三、第四位数字组合的含义见表表示焊接位置表示全位置，表示适于“”“”“”8.8012平焊、平角焊表示熔敷金属最小抗接强度（）kgf/mm2表示焊条7﹚碳钢焊条型号编号方法表8.8焊条型号关于焊接位置、药皮类型、焊接电流种类的含义焊条型号第三位数字代表的焊接位置第三、第四位数字组合代表的药皮类型焊接电流种类E××00各种位置﹙平、立、横、仰﹚特殊型交流、直流正、反接E××01 钛铁矿型E××03 钛钙型E××10 高纤维素型直流反接E××11 高纤维素钾型交流或直流反接E××12 高钛钠型交流或直流正接E××13 高钛钾型交流或直流正、反接E××14 铁粉钛型交流或直流正、反接E××15 低氢钠型直接反接E××16 低氢钾型交流或直流反接E××18 铁粉低氢型交流或直流反接E××20 平角焊氧化铁型交流或直流反接E××22 平交流或直流正、反接E××23平、平角焊铁粉钛钙型交流或直流正、反接E××24 铁粉钛型交流或直流正、反接E××27 铁粉氧化铁型交流或直流正接E××28 铁粉低氧型E××48 平、立、仰、立向下铁粉低氢型交流或直流反接8﹚不锈钢焊条型号表示方法不锈钢焊条型号表示方法与碳钢焊条的表示方法基本一样，不同的是“E”后面的一组数字不是表示强度，而是表示不锈钢的化学成分。

常用不锈钢焊条型号GB/T983-1995与GB983-1985的对照表如下：表8.9不锈钢焊条型号新旧标准对照GB/T983-1995 GB983-1985 GB/T983-1995 GB983-1985E308 E019-10 E310 E2-26-21E308L E00-19-10 E316 E0-18-12M O2E309 E1-23-13 E316L E00-18-12 M O2E309L E00-23-13 E347 E019-10Nb﹙2﹚焊丝1﹚焊丝的种类实心焊丝是从金属线材直接拉拔而成的焊丝。