第7-2节 埋弧焊焊接材料.ppt 2013.4.18
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高级焊工技术培训埋弧焊解析PPT课件
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1.焊前准备
焊前准备包括： 1）坡口加工
板厚 坡口
小于14 mm 1222 mm 不开坡口 V或U形坡口
大于22mm 双V或双U形坡口
加工方法：坡口可用刨边机、车床、气割机等设备加工。
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2）待焊部位的清理 将坡口及坡口两侧2050mm区域内的铁锈、氧化 皮、油污、水分清理干净。
3）杂质S、P的限制 严格限制焊剂中S、P含量。 S—热裂纹，由共晶Fe+FeS P—降低低温韧性
4）去除熔池中的H a) 工艺措施：去除油污、水分、铁锈。 b) 冶金措施 ①结合成HF 利用CaF2 CaF2 = CaF+F 2CaF2+2SiO2 = 2CaSiO3+SiF4 SiF4 = SiF+3F F+H=HF
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中锰中硅焊剂
2）结构钢
+与母材等强度的焊丝
低锰中硅焊剂
3) 耐热钢 4) 不锈钢
中硅焊剂 或低硅焊剂
+与母材成分相当的焊丝
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4. 埋弧焊的冶金反应 冶金反应指熔渣与液金及气体之间的反应。以低 碳钢为例讨论冶金反应。选用H08MnA及焊剂431。
1）Si、Mn还原反应 （SiO2）+2[Fe] = 2（FeO）+[Si]+ΔG （MnO）+ [Fe] =（FeO）+[Mn]+ΔG • ΔG>0，即反应为吸热反应 • FeO大部分进入渣 • Si、Mn进入熔池，合金化 • Si镇静熔池、 Mn 抵消S的不利作用。
(2）
焊缝质量好，因为：a）熔渣的保护效
果好，
b）焊接参数稳定；
1.焊前准备
焊前准备包括： 1）坡口加工
板厚 坡口
小于14 mm 1222 mm 不开坡口 V或U形坡口
大于22mm 双V或双U形坡口
加工方法：坡口可用刨边机、车床、气割机等设备加工。
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2）待焊部位的清理 将坡口及坡口两侧2050mm区域内的铁锈、氧化 皮、油污、水分清理干净。
3）杂质S、P的限制 严格限制焊剂中S、P含量。 S—热裂纹，由共晶Fe+FeS P—降低低温韧性
4）去除熔池中的H a) 工艺措施：去除油污、水分、铁锈。 b) 冶金措施 ①结合成HF 利用CaF2 CaF2 = CaF+F 2CaF2+2SiO2 = 2CaSiO3+SiF4 SiF4 = SiF+3F F+H=HF
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中锰中硅焊剂
2）结构钢
+与母材等强度的焊丝
低锰中硅焊剂
3) 耐热钢 4) 不锈钢
中硅焊剂 或低硅焊剂
+与母材成分相当的焊丝
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4. 埋弧焊的冶金反应 冶金反应指熔渣与液金及气体之间的反应。以低 碳钢为例讨论冶金反应。选用H08MnA及焊剂431。
1）Si、Mn还原反应 （SiO2）+2[Fe] = 2（FeO）+[Si]+ΔG （MnO）+ [Fe] =（FeO）+[Mn]+ΔG • ΔG>0，即反应为吸热反应 • FeO大部分进入渣 • Si、Mn进入熔池，合金化 • Si镇静熔池、 Mn 抵消S的不利作用。
(2）
焊缝质量好，因为：a）熔渣的保护效
果好，
b）焊接参数稳定；
埋弧焊(精)
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低合金钢
H15MnSiTiZrAlA H08MnA H10MnSi H15MnSi H15MnSiA
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合金钢
H05SiCrMoA H05SiCr2MoA H05Mn2Ni2MoA H08Mn2Ni2MoA …….. H18iCrMoA H30CrMnSiA
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⑵焊丝尺寸与焊接电流范围 各种直径焊丝的焊接电流范围如表 7.2 所示。
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这种接头通常余高较大，因此不适合对 余高有严格限制的场合。 后一层的焊接通常要增大电流以保证可 靠熔透。为了避免过大的余高，在后一层焊 接前，要采用电弧气刨进行清根。
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焊接方法及设备
埋弧焊埋弧自动焊接
主讲：李淑华
1
目
录
第7章 埋弧焊 7.1 埋弧焊原理 7.1.1 埋弧焊原理与特点 7.1.2 埋弧焊的应用 7.1.3 埋弧焊设备 7.1.4埋弧焊焊接现象 7.1.5 焊接材料
2
7.2 埋弧焊焊接技术 7.3 高效埋弧焊方法 7.3.1 带状电极堆焊 7.3.2 板电极埋弧焊 7.3.3填充金属焊接
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⑷碱性、酸性的尺度 焊剂熔化成为熔渣，熔渣呈碱性还是呈 酸性，对焊缝金属的性能、焊接操作性都有 很大的影响。
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一般酸性焊剂的焊接操作性好，能得到漂 亮的焊缝，但焊缝冲击值低; 碱性焊剂得到的焊缝冲击值高，抗裂纹能 力强，但焊接操作性不太好 。
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通常用碱性度作为衡量熔渣碱性、酸性 的尺度，如下表示： 碱性度 B1= 碱性成分的质量分数 (CaO ， MgO，MnO，FeO，Na2O％)／酸性成分的 质量分数(Si02，Ti02，A1203％)。 B1>1碱性熔渣； B1<1酸性熔渣； B1=1中性熔渣
第7-2节 埋弧焊焊接材料.ppt 2013.4.18
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常用焊丝与焊剂的选用
焊剂牌号 SJ101 焊剂类型 氟碱型，碱性 配用焊丝 H08MnA、H08MnMoA、 H10Mn2、H08Mn2MoA 焊剂用途
焊接低合金钢，锅炉、压 力容器及管道等重要结构， 可用于多丝埋弧焊，特别 适用于大直径容器的双面 单道焊 焊接普通结构钢、锅炉钢 及管线钢，可用于多丝快 速焊接，特别适用双面单 道焊。 焊接低碳钢及某些 低合金 钢，多应用于矿山机械及 机车车辆等金属结构焊接 焊接低碳钢及Q345、 Q390等低合金钢，多应用 于船舶、锅炉、压力容器 的焊接施工
四、焊丝与焊剂的选配
（一）焊剂
教材153页
1.采用高锰高硅焊剂和低锰或含锰焊丝相配合，常用于低碳钢和低合金钢的焊 接。 2.采用低锰或无锰高硅焊剂或高锰焊丝相配合，也可用于低碳钢我低合金钢的 焊接。 3.强度级别较高的低合金钢要选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂。 4.低温钢、耐热钢、耐蚀钢等要选用中硅型或低硅型焊剂。 5.铁素体、半铁素体、奥氏体等高合金钢，一般选用碱度较高的熔炼焊剂及烧 结、陶质型焊剂，以降低合金元素烧损及添加较多的合金元素。
实际上常按主要成分特征来间 接反映焊剂的酸碱性
SJ401 SJ301
SJ501
SJ201 SJ101 SJ601
（四）、焊剂的型号
• 我国焊丝-焊剂组合的熔敷金属力学性能，热处理状态进行分类
F X1 X2
X3
-
H
X4 X5 X6
表示焊丝的牌号
用数字表示熔敷金属冲击吸收功 不小于27J时的最低试验温度
（1）焊剂的成分 焊剂中SiO2和MnO含量增大时，Si和Mn的过渡将增加。
当采用SiO2含量低于15～20%的焊丝和和不含Si 的焊丝进行焊接时，Si的过渡量△Si为零，当SiO2 含量增加到40%～50%时，Si的过渡量△Si可达 0.10～0.12%。
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常用焊丝与焊剂的选用
焊剂牌号 SJ101 焊剂类型 氟碱型，碱性 配用焊丝 H08MnA、H08MnMoA、 H10Mn2、H08Mn2MoA 焊剂用途
焊接低合金钢，锅炉、压 力容器及管道等重要结构， 可用于多丝埋弧焊，特别 适用于大直径容器的双面 单道焊 焊接普通结构钢、锅炉钢 及管线钢，可用于多丝快 速焊接，特别适用双面单 道焊。 焊接低碳钢及某些 低合金 钢，多应用于矿山机械及 机车车辆等金属结构焊接 焊接低碳钢及Q345、 Q390等低合金钢，多应用 于船舶、锅炉、压力容器 的焊接施工
四、焊丝与焊剂的选配
（一）焊剂
教材153页
1.采用高锰高硅焊剂和低锰或含锰焊丝相配合，常用于低碳钢和低合金钢的焊 接。 2.采用低锰或无锰高硅焊剂或高锰焊丝相配合，也可用于低碳钢我低合金钢的 焊接。 3.强度级别较高的低合金钢要选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂。 4.低温钢、耐热钢、耐蚀钢等要选用中硅型或低硅型焊剂。 5.铁素体、半铁素体、奥氏体等高合金钢，一般选用碱度较高的熔炼焊剂及烧 结、陶质型焊剂，以降低合金元素烧损及添加较多的合金元素。
实际上常按主要成分特征来间 接反映焊剂的酸碱性
SJ401 SJ301
SJ501
SJ201 SJ101 SJ601
（四）、焊剂的型号
• 我国焊丝-焊剂组合的熔敷金属力学性能，热处理状态进行分类
F X1 X2
X3
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H
X4 X5 X6
表示焊丝的牌号
用数字表示熔敷金属冲击吸收功 不小于27J时的最低试验温度
（1）焊剂的成分 焊剂中SiO2和MnO含量增大时，Si和Mn的过渡将增加。
当采用SiO2含量低于15～20%的焊丝和和不含Si 的焊丝进行焊接时，Si的过渡量△Si为零，当SiO2 含量增加到40%～50%时，Si的过渡量△Si可达 0.10～0.12%。
电弧焊基础-第七章埋弧焊第二部分
• Mn的反应
(MnO)＋[Fe] ＝ [Mn]＋(FeO) K’Mn＝[%Mn]·(%FeO)/(%MnO) 在一定温度下， K’Mn 也是恒定数，但受熔渣的碱性 影响不大。当熔化金属中的Mn含量较少、熔渣中的MnO 较多时，反应向右进行，促使Mn从熔渣中还原出来进 入熔化金属。
• 2. 离子理论：假设熔渣解离成离子 2(SiO2)＝(SiO44-)＋(Si4+) (Si4+)＋2[Fe]＝[Si]＋2(Fe2+)
化学成分％
SiO2 焊剂430 42.4 渣 38.5 MnO 45.0 43.0 CaO 1.9 1.7 MgO 0.5 0.45 Al2O3 1.5 1.3 FeO 0.6 4.7 CaF2 8.2 6.05
焊剂变成熔渣后化学成分起了变化，SiO2 、MnO含量都降低，FeO 增加，说明焊剂中的SiO2、MnO在焊接时被还原，并以Si、Mn形式 过渡到焊缝中去。
• 焊剂的散布方法 • 焊剂散布方式有散布到电弧的前方和与焊丝同轴散布两种， 小电流焊接、熔池较小情况下，两种散布方法都是可以的， 焊接上不会产生问题。但在厚板大电流焊接时，以把焊剂散 布到电弧的前方为好，如果采用与焊丝同轴散布方式，落下 来的焊剂直接压到熔池上面，所形成的焊缝不均匀，不能得 到良好的结果。 • 如果焊剂散布量过多，气体的放出是间断的，也容易形成不 均匀焊缝、气孔等。
的氧化反应和还原反应。
Si的反应 (SiO2)＋[Fe]＝[Si]＋2(FeO) K’SiO2＝[%Si]·(%FeO)2/(%SiO2) [..]表示熔化金属中的成分；(..)表示熔渣中的成分。 K’SiO2:平衡常数，与温度、熔渣的碱性度有关,温度越高数 值越大；碱性度越大，数值越小，在一定温度下是恒定数。 熔渣中的SiO2越多，上式的反应越向右边进行，促使一部分 SiO2被还原，Si进入熔化金属。
第七章-埋弧焊PPT课件
丝式焊机（缓降外特性电源）多用交流电源（可减小电弧的磁偏
吹）；新式焊机用逆变电源（体积小、重量轻、能耗低）
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2、焊接机
属于通用型集成体， 配导轨使用。其中包括送 丝／行走驱动装置、焊剂 斗、焊丝盘和控制面板等。
一般多用内绕式焊丝 盘（也可以用开式焊丝 盘）。
焊机机头上的导电嘴 有滚动式、夹瓦式和管式， 以夹瓦式多见。
出现静态误差。 b）调节过程结束后，如果焊丝干伸长发生了变化，则电
弧将在一新的稳定工作点下燃烧，并产生误差。
影响调节精度的因素有： 焊丝干伸长变化量； 焊丝直径、焊丝电流 密 度、焊丝电阻率； 焊接保护条件以及 电源外特性形状等；
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调节器的静态特性方程为：
保持焊接过程稳定的条件是：
并且 综合得到 14
k 为调节器灵敏 度；
Vm为焊丝熔化速 度，它正比于焊接电 流，并随电弧电压的 增加而减小。
ki为熔化速度随 电流的变化系数；
ku为熔化速度随 电压的变化系数。
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上式称作电弧电压反馈调节系统的静态特性方 程；表示在变速送丝自动焊系统中，送丝给定电 压一定时，电弧在稳定工作点燃烧所需具备的焊 接电流与电弧电压的配比关系。
第二节 埋弧焊设备
一、设备的构成
主要由焊接电源、焊丝盘 及焊丝送进机构、焊剂送 进装置、焊接控制装置、 行走小车、导轨、辅助装 置等组成。通常把焊接电 源之外的集成体称作焊接 机。
1、焊接电源
埋弧焊多用较粗的焊丝，常用电弧电压自动调节的变速送丝
式焊机（陡降外特性电源）；细丝时可用电弧自身调节的等速送
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第五章埋弧焊PPT课件
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3.焊剂与焊丝的选配 1 依据被焊材料的类别及对焊接接头性能 的要求 2 依据埋弧焊的工艺特点
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1 依据被焊材料的类别及对焊接接头性能的要求
这是选配焊剂和焊丝的主要根据。当被焊材料的种类
不同时，或对焊接接头性能的要求不同时，应选择不同的
焊剂和焊丝组合。
（1）在焊接低碳钢 和强度等级较低的低 合金钢时，应按等强 原则选用与母材相匹 配的焊接材料。
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2) 对焊剂的要求
（1）应具有良好的焊接冶金性能，即与合适的 焊丝配合，焊缝能得到所需要的化学成分，足 够低的硫、磷、氧、氢等杂质含量以及良好的 力学性能，并具有较强的抗裂性和抗气孔性。 （2）具有良好的焊接工艺性能，即具有良好的 稳弧性、脱渣性、焊缝成形性等。
其它要求，要求焊剂颗粒应具有所要求的尺 寸，颗粒强度要足够高，吸潮性要小，焊剂中 夹杂物含量要少等。
可焊接的钢种有：碳素结构钢、低合金结 构钢、不锈钢、耐热钢以及复合钢等。此外， 用埋弧焊堆焊耐热、耐腐蚀合金或焊接镍基合 金、铜基合金等也能获得很好的效果。
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第二节 埋弧焊用焊接材料
埋弧焊用的焊接材料是焊剂和焊丝。
焊剂的作用 起着隔离空气、保护焊接金属不受空气侵害的作用 对熔化金属进行冶金处理的作用
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（2）按照化学成分分类
根据SiO2的含量，分为高硅焊剂（SiO2≥30％）、中 （SiO2=10～30％）、低（SiO2<10％）； 根据MnO的含量，分为高锰焊剂（MnO≥30％）、中 （MnO=10～30％）、低（MnO<10％）和无锰焊剂 （MnO<2％）； 根据CaF2的含量，可分为高氟焊剂（CaF2≥30％）、中氟 焊剂（CaF2=10～30％）和低氟焊剂（CaF2<10％）。 此外，根据焊剂的碱度B，可以分为: 酸性焊剂（BI<1）、中性焊剂（B≈1~1.5）和碱性焊剂 （B>1.5）。
埋弧焊.ppt
药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极 气体保护焊相同，常用半自动与自动 焊方式( 实质上是手工焊与机械焊）。
堆焊不能称为焊接方法，只是焊接 方法的运用，各种焊接方法焊接操作 技能考试规定也适用于堆焊的运用。
对于焊接方法按“2002年考规”分
为手
工焊接和机械化焊接两种
方法；
对焊工操作技能“2002年考规”分 为手工和焊机操作技能两种。
各种试件形式、位置及代号见表4， 焊接要素及代号见表5。
表1 焊接方法及代号
焊接方法 焊条电弧焊
代号 SMAW
钨极气体保护焊
GTAW
熔化极气体保护焊 埋弧焊
GMAW（含药芯焊丝电 弧焊FCAW）
SAW
（一）、“2002年考规”对八种焊接方 法的焊工考试作出规定，除此以外的 焊接方法都按四十三条规定进行考试。
装配不良或遇到定位焊点以及送丝速度不均匀等原因 引起的，它将使电弧静特性发生移动，从而影响焊接 工艺参数； （2）网压波动：是因焊机供电网路中负载突变，如附 近其他电焊机等大容量用电设备突然起动或停止造成 的网压突变等，它将使焊接电源的外特性发生变化。
3、埋弧焊自动调节的目标和方法
电弧长度发生变化最频繁，因此弧长变 化对焊接电流和电弧电压稳定性的影响最为 严重。
埋弧焊焊接过程的自动调节的主要目标：消除 电弧长度变化的干扰。
当外界干扰使电弧长度发生变化时，可 通过两种方法使电弧长度自动恢复到原来的 长度：
（1）度。
只要使焊丝的送进速变与熔化速度相等， 焊接过程就能保持平衡状态，电弧长度不变， 从而达到稳定焊接电流和电弧电压的目的。
缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性； d. 焊接参数可通过自动调节保持稳定
(3) 焊接成本较低 a. 埋弧焊使用的焊接电流大，可使焊件
埋弧焊 ppt课件
堆敷到焊件的待焊处，
焊丝由焊丝盘经送丝机
构和导电嘴送入焊接区，
电弧在焊剂下面的焊丝
与母材之间燃烧。
PPT课件
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3.1 埋弧焊原理、特点及应用
2.埋弧焊的特点
⑴ 生产效率高 ⑵ 焊接质量好 ⑶ 劳动条件好 ⑷ 节约金属及电能
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3.1 埋弧焊原理、特点及应用
埋弧焊的局限性 ⑴ 焊接适用的位置受到限制 由于采用颗粒 状位埋的置弧焊（焊具剂俯有进位的行）缺焊的点接焊：，接因。此一般只适用于平焊
B=[CaO+MgO+BaO+SrO+Na2O+K2O+CaF2+0.5(MnO+FeO)]/[ SiO2+0.5(Al2O3+TiO2+ZrO2)]
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3.2 埋弧焊用焊接材料
（3）按照焊剂的化学性质分类 可以分为 氧化性焊剂、弱氧化性焊剂和惰性焊剂。
（4）按照颗粒结构分类 可以分为：玻璃状 焊剂、结晶状焊剂和浮石状焊剂等。
其它要求，要求焊剂颗粒应具有所要求的尺 寸，颗粒强度要足够高，吸潮性要小，焊剂中 夹杂物含量要少等。
PPT课件
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3.2 埋弧焊用焊接材料
2.焊丝
焊丝主要是按照被 焊材料的种类进行分类， 可以分为碳素结构钢焊 丝、合金结构钢焊丝、 不锈钢焊丝、有色金属 焊丝和堆焊用的特殊合 金焊丝等。
焊丝除要求其化学成分 符合要求外，还要求其外观 质量满足要求，即焊丝直径 及其偏差应符合相应标准规 定，焊丝表面应无锈蚀、氧 化皮等。此外，为了便于机 械送丝，焊丝还应具有足够 的挺度。
3.埋弧焊的应用
埋弧焊具有生
产效率高、焊缝质 量好、焊接熔深大、
埋弧焊培训讲义
遥控/面板 焊接电 选择开关 流调节
焊接电 压调节
焊丝直 径选择
电流表
输出特性 选择开关 电压表
电源指示 电源开关
功能选择开关 报警指示
图3-2 自动埋弧焊焊车 a)、b)焊车式 c)悬臂式 d)龙门式
埋弧焊机头不同导电装置在不同场合中的应用
(3)埋弧焊机小车 埋弧焊机小车包括传动机构、行走轮、离合器、机头调节系
埋弧焊用陶瓷衬垫示意图。
3.埋弧焊单面焊双面成形
埋弧焊用铜衬垫示意图。
4.埋弧焊的引弧板和引出板
焊前在焊缝两端分别装配小的金属板，开始焊接一头的称为引 弧板，结束焊接一头的称为引出板，见图3-5。
图3-5埋弧焊的引弧板和引出板 a)对接焊缝 b)角焊缝
第四节 埋焊技能训练实例
●训练1 厚10mmQ235低碳钢板I形坡口对接双面焊
第一节 埋弧焊概述
二、埋弧焊的工艺特点
1.埋弧焊的主要优点
1）热效率高，熔深大。 2）焊接速度高。 3）提高焊缝金属的质量和力学性能。 4）在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果比其他电弧焊方法好。 5）埋弧焊的焊接参数可以通过自动调节系统保持稳定，与焊条电弧 焊相比，焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度较低。
埋弧焊接坡口对熔深 的影响
十、坡口形式
接头形式、坡口形状、装配间隙和板厚对焊缝的成形和尺寸有 影响，见表2-8。
表2-8 坡口形状对焊缝成形的影响
焊接过程中焊接运行刨面图
接头形式不同的焊接特点
焊接位置对焊缝外观的影响
第三节 埋 弧 焊 机
1.埋弧焊机的分类及区别
埋弧焊机
自动埋弧焊
• 焊丝送进和电弧移动由专门的机头 自动完成
3）由于埋弧焊的焊接电流较大，不适用于对板厚小于3mm的 薄板焊接。
埋弧焊焊接材料(共5张PPT)
有些焊丝表面镀有一薄层铜，可防止焊丝生锈并使导电嘴与焊丝间的导电更为可靠，提高电弧的稳定性。 熔化后形成熔渣，有改善焊接工艺性能的作用，烧结焊剂还具有渗合金作用。
3
第3页，共5页。
1.焊பைடு நூலகம்的作用
船舶工程技术专业
4
第4页，共5页。
2. 对焊剂的主要要求是
船舶工程技术专业
焊剂使用要求
5
第5页，共5页。
按照用途分类：
碳素结构钢焊丝 合金结构钢焊丝
不锈钢焊丝
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第2页，共5页。
船舶工程技术专业
（二）焊剂
有些焊丝表面镀有一薄层铜，可防止焊丝生锈并使导电嘴与焊丝间的导电更为可靠，提高电弧的稳定性。
焊剂是埋弧焊焊焊接时剂，是能够埋熔化弧形焊成熔焊渣接和气时体，，对能熔够化熔金属化起形保护成和熔冶渣金处和理气作用体的，具对有一熔定化粒度金的颗粒状物质一种物质。
有些焊丝表面镀有一薄层铜，可防止焊丝生锈并使导电嘴与焊丝间的导电更为可靠，提高电弧的稳定性。 熔化后形成熔渣，有改善焊接工艺性能的作用，烧结焊剂还具有渗合金作用。 熔化后形成熔渣，有改善焊接工艺性能的作用，烧结焊剂还具有渗合金作用。
埋有弧些焊 焊常丝用表焊面丝镀熔规有格一化有薄后层2 m铜形m，成、可3熔防m止m渣焊、，丝4 m生有m锈改、并5善使m导m焊电、接嘴6m与工m焊等艺丝几性间种的能。导的电更作为用可，靠，烧提结高焊电弧剂的还稳定具性。 使使用用时 时，，有要要渗求求合将将焊焊金丝丝作表表面面用的的。油油焊、、锈锈剂等等的清清焊理理干干接净净工，，以以艺免免性影影能响响焊焊和接接化质质量量学。。冶金性能是决定焊缝金属 埋使弧用焊 时常，化用要学焊求成丝将规焊分格丝和有表面性2 m的能m油、的、3锈主m等m要清、因理4 m干素m净、之，5以一m免m，影、在响6m焊低m接等碳质几量钢种。。和低合金钢焊接中一种焊 使熔用化时 后，形丝要成可求熔与将渣焊，多丝有种表改面善焊的焊剂油接合、工锈艺理等性组清能合理的干作。净用，，以烧免结影焊响剂焊还接具质有量渗。合金作用。
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1.焊பைடு நூலகம்的作用
船舶工程技术专业
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2. 对焊剂的主要要求是
船舶工程技术专业
焊剂使用要求
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按照用途分类：
碳素结构钢焊丝 合金结构钢焊丝
不锈钢焊丝
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船舶工程技术专业
（二）焊剂
有些焊丝表面镀有一薄层铜，可防止焊丝生锈并使导电嘴与焊丝间的导电更为可靠，提高电弧的稳定性。
焊剂是埋弧焊焊焊接时剂，是能够埋熔化弧形焊成熔焊渣接和气时体，，对能熔够化熔金属化起形保护成和熔冶渣金处和理气作用体的，具对有一熔定化粒度金的颗粒状物质一种物质。
有些焊丝表面镀有一薄层铜，可防止焊丝生锈并使导电嘴与焊丝间的导电更为可靠，提高电弧的稳定性。 熔化后形成熔渣，有改善焊接工艺性能的作用，烧结焊剂还具有渗合金作用。 熔化后形成熔渣，有改善焊接工艺性能的作用，烧结焊剂还具有渗合金作用。
埋有弧些焊 焊常丝用表焊面丝镀熔规有格一化有薄后层2 m铜形m，成、可3熔防m止m渣焊、，丝4 m生有m锈改、并5善使m导m焊电、接嘴6m与工m焊等艺丝几性间种的能。导的电更作为用可，靠，烧提结高焊电弧剂的还稳定具性。 使使用用时 时，，有要要渗求求合将将焊焊金丝丝作表表面面用的的。油油焊、、锈锈剂等等的清清焊理理干干接净净工，，以以艺免免性影影能响响焊焊和接接化质质量量学。。冶金性能是决定焊缝金属 埋使弧用焊 时常，化用要学焊求成丝将规焊分格丝和有表面性2 m的能m油、的、3锈主m等m要清、因理4 m干素m净、之，5以一m免m，影、在响6m焊低m接等碳质几量钢种。。和低合金钢焊接中一种焊 使熔用化时 后，形丝要成可求熔与将渣焊，多丝有种表改面善焊的焊剂油接合、工锈艺理等性组清能合理的干作。净用，，以烧免结影焊响剂焊还接具质有量渗。合金作用。
《埋弧焊工艺》ppt课件
铁索体、奥氏体钢普通选用碱度较高的焊剂．以降低合金元 素的烧损及掺加较多的合金元素。
埋弧焊焊接资料与冶金过程 -------------------埋弧焊的冶金过
程
根本过程：氧化、复原、脱硫、脱磷、除气 特点： 空气不易侵入焊接区 冶金反响充分，气体及杂质易析出 合金成分易控制 焊缝金属纯度较高且成分均匀
埋弧焊工艺 -----焊接工艺要素的影响及选择
直径过小，梨形焊缝
埋弧焊工艺 -----焊接工艺要素的影响及选择
无咬边，适 宜高速焊接
埋弧焊工艺 -----焊接工艺要素的影响及选择
坡口角度
角度大，根部熔深大；有利于防止焊接缺陷； 熔敷金属量要大；添加应力与变形
坡口小，效率高；缺陷多 普通坡口角度最少要60度
焊丝 分类： 碳素钢焊丝 构造钢焊丝 不锈钢焊丝 有色金属焊丝 堆焊用特殊合金焊丝
埋弧焊焊接资料与冶金过程 -----------------焊接资料及选用
焊丝选择总体原那么：
低碳钢和低合金高强钢的焊接选用与母材强 度相匹配的焊丝
耐热钢和不锈钢的焊接选用与母材成分相近 的焊丝
埋弧焊焊接资料与冶金过程 -----------------焊接资料及选用
埋弧焊的自动调理原理 --------------埋弧焊的自动调理
埋弧焊调理途径：保证焊丝熔化速度与焊丝 送进速度相等。
埋弧焊调理方法： 调理焊丝熔化速度 调理焊丝熔化速度+焊丝松进速度
埋弧焊的自动调理原理 -----熔化极电弧的自动调理系统
焊丝的熔化速度与 焊接电流和电弧电 压存在一定的关系
埋弧焊工艺
埋弧焊工艺 ------埋弧焊的工艺内容及编制
埋弧焊工艺 ------埋弧焊的工艺内容及编制
埋弧焊焊接资料与冶金过程 -------------------埋弧焊的冶金过
程
根本过程：氧化、复原、脱硫、脱磷、除气 特点： 空气不易侵入焊接区 冶金反响充分，气体及杂质易析出 合金成分易控制 焊缝金属纯度较高且成分均匀
埋弧焊工艺 -----焊接工艺要素的影响及选择
直径过小，梨形焊缝
埋弧焊工艺 -----焊接工艺要素的影响及选择
无咬边，适 宜高速焊接
埋弧焊工艺 -----焊接工艺要素的影响及选择
坡口角度
角度大，根部熔深大；有利于防止焊接缺陷； 熔敷金属量要大；添加应力与变形
坡口小，效率高；缺陷多 普通坡口角度最少要60度
焊丝 分类： 碳素钢焊丝 构造钢焊丝 不锈钢焊丝 有色金属焊丝 堆焊用特殊合金焊丝
埋弧焊焊接资料与冶金过程 -----------------焊接资料及选用
焊丝选择总体原那么：
低碳钢和低合金高强钢的焊接选用与母材强 度相匹配的焊丝
耐热钢和不锈钢的焊接选用与母材成分相近 的焊丝
埋弧焊焊接资料与冶金过程 -----------------焊接资料及选用
埋弧焊的自动调理原理 --------------埋弧焊的自动调理
埋弧焊调理途径：保证焊丝熔化速度与焊丝 送进速度相等。
埋弧焊调理方法： 调理焊丝熔化速度 调理焊丝熔化速度+焊丝松进速度
埋弧焊的自动调理原理 -----熔化极电弧的自动调理系统
焊丝的熔化速度与 焊接电流和电弧电 压存在一定的关系
埋弧焊工艺
埋弧焊工艺 ------埋弧焊的工艺内容及编制
埋弧焊工艺 ------埋弧焊的工艺内容及编制
《焊接工艺-埋弧焊》课件
劳动条件好
适合于大批量焊接
埋弧焊过程中看不到弧光，减轻了工人的 劳动强度，同时焊剂对有害气体的过滤作 用也改善了劳动条件。
由于焊接质量稳定、效率高，埋弧焊适合 于大批量焊接生产。
03 埋弧焊设备与材料
CHAPTER
埋弧焊设备
01
02
03
04
焊接电源
提供焊接所需的电流和电压， 要求稳定、调节范围宽。
总结词
高效、大批量焊接
详细描述
在建筑行业中，埋弧焊广泛应用于桥梁、大型建筑结构的焊接，其高效、大批量 焊接的特点使得建筑结构更加牢固、稳定。
机械制造中的埋弧焊应用
总结词
高精度、高质量焊接
详细描述
在机械制造中，埋弧焊能够实现高精度、高质量的焊接，尤其在重型机械、压力容器等产品的制造中，能够保证 产品的可靠性和安全性。
避免夹渣和气孔的产生
注意保持稳定的焊接参数和熔池状态，避免夹渣和气孔等缺陷的产生 。
注意检查工件装配质量和焊缝质量
及时发现并处理装配不良和焊缝质量问题，提高焊接质量。
05 埋弧焊质量检测与控制
CHAPTER
埋弧焊质量检测方法
外观检测
通过目视或低倍放大镜观察焊缝表面， 检查是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷
。
无损检测
利用射线、超声、磁粉等无损检测技 术对焊缝内部进行检测，以发现潜在
的缺陷。
焊接试样检测
通过制作焊接试样进行拉伸、弯曲、 冲击等试验，检测焊缝的力学性能。
焊接工艺评定
根据焊接试样的检测结果，对焊接工 艺进行评定，确保焊接工艺的稳定性 和可靠性。
埋弧焊质量控制要点
01
焊接材料控制
选用合格的焊接材料，确保材料的 质量和稳定性。
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1.按焊丝结构不同可分为：
2.按焊接方法不同可分为:
气保焊焊丝 电渣焊焊丝 气焊焊丝 碳钢焊丝 低合金钢焊丝
3.按被焊材料不同可分为:
不锈钢焊丝
铸铁焊丝 有色金属焊丝
（三）焊丝的牌号 1.H08A 2.H08Mn2SiA 3.H0Cr19Ni9 4.H00Cr19Ni9
碳钢焊丝 复习的内容 合金钢焊丝
促使良好焊缝成形 冶金作用 ：过渡有益的合金元素，改善化学成分；
提高焊缝金属 力学性能
保证电弧的稳定燃烧
硫、磷含量要低、析出的有害气体少
2.对焊剂的要求
对锈、油及其它杂质的敏感性要小 合适的熔点 、适当的粘度、良好的脱渣性 足够的颗粒结合强度 、吸潮性小
（二）焊剂的分类
1.按制造方法分
制造方法 优 点
四、焊丝与焊剂的选配
（一）焊剂
教材153页
1.采用高锰高硅焊剂和低锰或含锰焊丝相配合，常用于低碳钢和低合金钢的焊 接。 2.采用低锰或无锰高硅焊剂或高锰焊丝相配合，也可用于低碳钢我低合金钢的 焊接。 3.强度级别较高的低合金钢要选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂。 4.低温钢、耐热钢、耐蚀钢等要选用中硅型或低硅型焊剂。 5.铁素体、半铁素体、奥氏体等高合金钢，一般选用碱度较高的熔炼焊剂及烧 结、陶质型焊剂，以降低合金元素烧损及添加较多的合金元素。
SJ301
硅钙型，中性
H10MnA、H08MnMoA、 H10Mn2、 H08MnA、
SJ401
硅锰型，酸性
SJ501
铝钛型，酸性
H08MnA、H08A
SJ502
铝钛型，酸性
H08A
焊接重要的低碳钢及某些 低合金钢重要结构，如锅 炉、压力容器等
(a) 熔炼焊剂
(b) 烧结焊剂
• 焊剂的种类、焊剂的成分对焊缝形状有影响，最为明显的是熔 炼焊剂与烧结焊剂的差别，通常熔炼焊剂熔深更大。 • 熔炼焊剂有各种粒度，对粒度的选择应与焊接电流相适应。如 果大电流下使用粗粒度焊剂，后方的波纹会很粗，外观不好。 如果小电流下使用细粒度焊剂，气体的放出不顺利，焊缝尺寸 不均，容易产生气孔。通常使用粗粒度焊剂可以得到熔深大、 熔宽窄的焊缝；使用细粒度焊剂，可以得到熔深浅、熔宽大的 焊缝。
例题： 1.HJ431
高锰高硅低氟焊剂 中锰高硅中氟焊剂 无锰低硅高氟焊剂
2.HJ360
3.HJ170
4.HJ250
5.SJ501 6.SJ301 7.F4A2-H08A 8.F5P6-H08MnA
低锰中硅中氟焊剂
铝钛型烧结焊剂 硅钙型烧结焊剂
扩散氢含量/(mL/100g) 16、8、4、2
9.F55A4-H08MnMoA-H16
§7.2 埋弧焊的焊接材料
一. 焊 二. 焊
丝 剂
自动埋弧焊焊接材料
焊
丝
自动埋弧焊焊接材料
焊
剂
埋弧焊的焊接材料包括焊丝和焊剂， 它们相当于焊条的焊芯和药皮。
国产埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂已列入国家标准 GB/T5293—1999.
一、焊丝
（一）焊丝的作用
：
（二）、焊丝的分类
实芯焊丝
药芯焊丝 埋弧焊焊丝
不锈钢焊丝 对焊丝的要求 不锈钢焊丝
焊丝直径通常为1.6~6mm，焊丝表面应当干净光滑，合金含量作一定的限制。 应限制哪些合金的量呢？除不锈钢和有色金属外，各种低碳钢和低合金钢焊 丝的表面最好镀铜。镀铜层不但可以防锈而且还可改善导电性能。
二、焊剂
（一）.焊剂的作用及对其要求
保护电弧和熔池
1.焊剂的作用
3.按化学成分分
无锰焊剂
（MnO<2％） （MnO<10％） （MnO=10～30％） （MnO≥30％） （SiO2<10％） （SiO2=10～30％） （SiO2≥30％）
根据MnO的含量
低锰焊剂 中锰焊剂 高锰焊剂 低硅焊剂
根据SiO2的含量
中硅焊剂 高硅焊剂
低氟焊剂 根据CaF2的含量 中氟焊剂 高氟焊剂
实际上常按主要成分特征来间 接反映焊剂的酸碱性
SJ401 SJ301
SJ501
SJ201 SJ101 SJ601
（四）、焊剂的型号
• 我国焊丝-焊剂组合的熔敷金属力学性能，热处理状态进行分类
F X1 X2
X3
-
H
X4 X5 X6
表示焊丝的牌号
用数字表示熔敷金属冲击吸收功 不小于27J时的最低试验温度
三、焊剂的选择原则 1. 对于低碳钢焊接接头的力学性能，接头的抗拉强度必须等
于或大于母材标准规定的抗拉强度的下限值，韧性指标则取 决于焊接结构的最低工作温度及负载的性质。
2.在低合金钢结构埋弧焊时，为防止冷裂纹的产生， 首先应选择碱度较高的的低氢型焊剂。 其次，为保证接头的强度和韧性不低于母材的相应 指标，也应选用硅锰还原反应较弱的高碱度焊剂。 3.不锈钢埋弧焊时，主要考虑防止合金元素的过量烧 损，因此，首先应选用氧化性低的焊剂。
焊剂的散布方法
焊剂散布方式有散布到电弧的前方和与焊丝同 轴散布两种，小电流焊接、熔池较小情况下， 两种散布方法都是可以的，焊接上不会产生问 题。但在厚板大电流焊接时，以把焊剂散布到 电弧的前方为好，如果采用与焊丝同轴散布方 式，落下来的焊剂直接压到熔池上面，所形成 的焊缝不均匀，不能得到良好的结果。 • 如果焊剂散布量过多，气体的放出是间断的， 也容易形成不均匀焊缝、气孔等。
第七章
埋弧焊
学习目标
明确埋弧焊的特点及应用； 掌握焊丝和焊剂的选配；
熟悉埋弧焊机的典型结构和工作原理；
了解埋弧焊技术的发展。
第七章
埋弧焊
主要内容
• • • • • §7.1 §7.2 §7.3 §7.4 §7.5 埋弧焊原理、特点及应用 埋弧焊用焊接材料 埋弧焊设备 埋弧焊焊接工艺 埋弧焊的其它方法
四、焊剂的保管和使用
• 1.保存时注意防止受潮，搬去焊剂时防止包装破损。 • 2.使用前，必须按规定温度烘干并保温 酸性焊剂在250-300℃烘干1-2h； 碱性焊剂在300-400℃烘干1-2h。 焊剂烘干后应立即使用。
• 3.使用回收的焊剂，应清除掉其中的渣壳，碎粉及其 他杂物，与新焊剂混合均匀并按规定烘干后使用。使含量高的焊剂，Mn的过渡量减小. SiO2 含量一定时， MnO 含量高的焊剂，Si的过渡量减小.
（SiO2）+Mn
Si+2（MnO）
（2）焊丝和母材中硅、锰的原始浓度 熔池中Si和Mn的原始浓度越低，则△Si、△Mn就越 大；反之，则△Si、△Mn就减小，甚至会造成Si、Mn 的氧化烧损。 Mn的原始反应浓度高，会使△Si增加；Si的原始浓度 高，则△Mn增加。
0、1、2、3
SiO2、CaF2含量等级
1、2、3、4、5、6、7、8 MnO含量等级 1、2、3、4、 焊剂
1 无
1 低 低 2 中
2 低
3 高 4 低 中
3 中
5 中
4 高
6 高 7 低 高
8
中
烧结焊剂的牌号及含义
国际焊接学会推荐按表5-5分类方 法确定焊剂成分类型特征。我国烧 结焊剂牌号已参照此分类方法。
高锰高硅“HJ430、HJ431、与H08、H08A、或H08Mn、H08MnA焊丝配用焊接 低碳钢时，MnO-SiO2型渣系的熔渣与熔融液态金属将产生下列还原反应：
2[Fe]+（SiO2） [Fe]+（MnO） 2（FeO）+[Si] （FeO）+[Mn]
影响硅、锰过渡量大小主要取决于以下三个因素
将按配比混合的原材料经火 焰或电弧加热熔炼后制成的
强度高、化学成分均匀、抗潮性好、成本低、
熔炼焊剂
缺 应 点 用
焊剂中加合金困难，脱氧不完全。
常用于焊接碳钢、低合金钢
混料、造粒、经 400～500℃ 低温或700～900度高温烧结
低温烧结焊剂 也叫粘结焊剂， 曾称为陶质焊剂
制造方法 优 点
焊剂中易加合金
强度低、化学成分不均匀、抗潮性差
烧结焊剂
缺
也称为非熔炼焊剂
点
用
应
常用于焊接高合金钢或堆焊
2.按熔渣碱度分
B<1.0
B≈1.0
B>1.0
酸性焊剂
中性焊剂
碱性焊剂
IIW推荐碱度公式
B CaO MgO BaO SrO Na2O K2O CaF2 0.5( MnO FeO) SiO2 0.5( Al2O3 TiO2 ZrO2 ) SiO2 0.5( Al2O3 TiO2 ZrO2 )
焊剂牌号
成分类型
低锰高硅中氟 高锰高硅低氟
配用焊丝
不锈钢焊丝
电流种类
直流 交直流
用 途
不锈钢、轧辊堆 焊 优质碳素结构钢
HJ260 HJ430 HJ431 HJ432 HJ433 SJ401 SJ501 SJ502
H08A、 H08MnA H08A、 H08MnA H08A H08A H08A H08MnA H08A
-50
6
-60
常用焊丝与焊剂的选用
焊剂牌号 SJ101 焊剂类型 氟碱型，碱性 配用焊丝 H08MnA、H08MnMoA、 H10Mn2、H08Mn2MoA 焊剂用途
焊接低合金钢，锅炉、压 力容器及管道等重要结构， 可用于多丝埋弧焊，特别 适用于大直径容器的双面 单道焊 焊接普通结构钢、锅炉钢 及管线钢，可用于多丝快 速焊接，特别适用双面单 道焊。 焊接低碳钢及某些 低合金 钢，多应用于矿山机械及 机车车辆等金属结构焊接 焊接低碳钢及Q345、 Q390等低合金钢，多应用 于船舶、锅炉、压力容器 的焊接施工
用字母表示试件热处理的状态
用一位数字表示熔敷金属抗拉强度的最低值 焊剂