药芯焊丝焊接冶金
药芯焊丝的应用及生产工艺
药芯焊丝的应用及生产工艺药芯焊丝是一种焊接材料，经过熔化后可以填充于焊缝之中，用于连接金属工件。
它是由焊丝和焊剂组成的复合材料。
焊丝是焊接金属工件的主体，焊剂则是填充料，用于保护焊接过程中的熔池，并提供满足焊接质量要求的物理和化学性能。
药芯焊丝通常采用的焊剂有钙钙钛、钒、钼等成份，以提高焊接的熔化性能和机械性能。
它的优点是焊接稳定，操作简单，焊接后无气孔和裂纹，焊缝质量高。
药芯焊丝的应用非常广泛。
首先，在建筑、制造、汽车等领域的金属结构焊接中使用药芯焊丝，可连接金属工件，提高结构的强度和耐久性。
其次，在石油、化工、航天等行业的管道焊接中，药芯焊丝可以提供高强度的焊缝，保证管道的密封性和安全性。
同时，药芯焊丝还常用于船舶、铁路、电力等行业的焊接作业中，以满足不同材料和工艺的需求。
药芯焊丝的生产工艺主要包括以下几个步骤：1. 原料准备：选择适合的焊丝材料和焊剂，根据焊接要求，确定合适的成份和比例。
2. 材料处理：焊丝材料首先需要进行表面处理，以去除污染物和氧化物，然后根据需要进行涂覆，将焊剂均匀地涂覆在焊丝的表面。
3. 焊丝制备：将经过处理和涂覆的焊丝材料经过拉拔、切割等工艺，制备成符合要求的药芯焊丝。
4. 包装和贮存：将制备好的药芯焊丝进行包装，并储存在适宜的环境中，以防止焊剂的挥发和焊丝的氧化。
需要注意的是，在整个生产过程中，对焊丝的成分和焊剂的涂覆均需精确控制，以确保焊丝的质量和焊接效果。
总之，药芯焊丝是一种非常重要的焊接材料，具有广泛的应用领域。
它的生产工艺主要包括原料准备、材料处理、焊丝制备以及包装和贮存等环节。
通过合理的工艺流程和严格的质量控制，可以生产出满足不同焊接需求的药芯焊丝。
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
焊接冶金
3.2.2 氮的作用
根据氮与金属的作用特点，可分为两种情 况进行讨论： ①与氮不发生作用的金属，如铜和镍等， 它们既不溶解氮，又不形成氮化物。所以 焊接这些金属时可以用氮气作为保护气体。 ②与氮发生作用的金属，如铁、锰、钛、 硅、铬等，它们既溶解氮，又形成氮化物。 所以焊接这些金属及其合金时就要防止焊 缝金属的氮化。
3.3.3 氧对焊接质量的影响
焊缝中的氧不论以何种形式存在，对焊缝的性 能都有很大的影响： 降低焊缝的力学性能 [O]↑→焊缝的强度、塑性、韧性↓↓ ，尤其 低温冲击韧性急剧下降 （2）增加焊缝的冷脆与热脆敏感性 （3）降低焊缝导电性、导磁性、耐蚀性等物 化性能 （4）使焊缝中有益的合金元素烧损，并造成 飞溅和气孔。
③沉淀脱氧（置换脱氧） 这是置换氧化的逆反应。它的原理是利用溶于液态 金属中的脱氧剂和[FeO]反应，把铁还原，而且要求 脱氧产物浮入渣中。沉淀脱氧比先期脱氧进行的彻 底，是最重要的脱氧方法。下面介绍几种常见的脱 氧反应： 碳脱氧 [C]+[FeO]=CO↑+[Fe] 锰脱氧 [Mn]+[FeO]=(MnO)+[Fe] 硅脱氧 [Si]+2[FeO] =(SiO2)+2[Fe] 硅锰联合脱氧
3.1.3控制氢的措施
（4） 焊后脱氢处理 焊后加热焊件，促使氢扩散外逸，从而减 少接头中含氢量的工艺叫做脱氢处理。 焊后将焊件加热到350℃保温一小时，或加 热到250℃保温6-8小时，可促使大部分氢 扩散逸出。
3.2 氮对金属的作用
3.2.1 氮的来源 焊接周围的空气是电弧气相中氮的主要来 源。尽管焊接时采取了保护措施（药皮保 护、气保护等），但总有或多或少的氮侵 入焊接区，与熔化金属发生作用。
药芯焊丝的应用及生产工艺
2 我国药芯焊丝的行业现状2.1 我国药芯焊丝的发展概况我国药芯焊丝的发展可分为三个阶段。
第一阶段时间上大致为上世纪60至80年代中后期，主要针对药芯焊丝制备技术所涉及的技术领域进行基础研究，包括药芯焊丝线生产所需要的设备、生产工艺、生产配方以及药芯焊丝的应用等。
这一阶段参与的单位以科研院、所为主；第二阶段，80年代中后期至2000年，以引进第一条细直径（φ1.6mm）药芯焊丝生产线以及在国家重点工程（宝钢设备安装等项目）使用药芯焊丝为标志，药芯焊丝进入工程应用阶段。
这一阶段工程上使用的药芯焊丝多为进口药芯焊丝，同时一批企业引进了数十条药芯焊丝生产线。
另外国产药芯焊丝生产设备不断完善，逐步满足了药芯焊丝生产对技术装备的要求，国产药芯焊丝在全年用量中所占比例逐渐增加，为下一阶段的发展奠定了良好的基础；第三阶段，2000年以后特别是2004年后，药芯焊丝应用高速发展。
在经过了多年的市场储备后，伴随制造技术和生产设备的不断进步，我国药芯焊丝行业的生产规模发生了巨大的变化，尤其是近10年来。
产能的扩张是以国内焊接材料生产厂家购置国产药芯焊丝生产线为主，这些企业对焊接材料生产内在规律的掌握以及现成的销售网络，对药芯焊丝年用量成倍增长起到了强有力的推动作用，并且国产药芯焊丝的产品质量能够满足工程的技术要求，价格也从每吨两万多降至一万左右。
资料表明，1996～2006年，我国药芯焊丝的产量以年均69.86％的复合增长率在高速增长，这样的增长速度在我国制造业中是相当惊人的，到2008底药芯焊丝用量更是突破20万吨，占焊接材料总量超过5%。
见图12.2 我国药芯焊丝的市场状况2.2.1药芯焊丝市场构成情况国内药芯焊丝的使用始于宝山钢铁公司的建设。
其后，机械制造行业、能源化工行业、船舶制造和海洋结构行业、建筑和桥梁业、输油及输气管线建设行业等相继使用了进口焊丝和国产焊丝。
从各行业的使用品种上看，在船舶制造和海洋结构行业、建筑和桥梁业、机械制造行业、能源化工行业、钢结构行业，主要使用钛型气保护药芯焊丝；在输油及输气管线建设中主要使用自保护药芯焊丝；耐磨堆焊药芯焊丝应用于各行业材料的表面性能改进上。
焊接冶金学 1焊接材料的组成及作用
1.1 焊条 1.1 焊条 一.焊条的组成及作用
2. 药皮
纤维 素型 药皮中含有15%以上的有机物、一定数量的造渣 剂以及锰铁等。
药 药皮中含有大量的碳酸盐、相当数量的氟石和铁 皮 低氢型 合金以及少量的硅酸盐和二氧化钛。 的 类 药皮中含有适量的石墨，以保证焊缝金属的石墨 石墨型 型 化，主要用于铸铁焊条。
1.1 焊条 1.1 焊条 一.焊条的组成及作用
2. 药皮
机械保护作用 药皮熔化成渣，形成熔渣保护；冶金产生气体，形成气 体保护。因此，避免了空气侵入及其对焊缝的危害、氢、硫和磷等有害元素，向焊缝填加 有益的合金元素，实现了焊缝的净化和合金化。 工艺性能改善作用 合理设计药皮组分，可使电弧易于引燃且能稳定燃烧， 能降低焊接飞溅，提高脱渣性能，使焊缝成形美观，增 强全位置焊接的适应性。
1.1 焊条 1.1 焊条 一.焊条的组成及作用
2. 药皮
氧化 简称钛型，含有35%以上的二氧化钛、相当数量 钛型 的硅酸盐和锰铁以及少量的有机物。
药 简称钛钙型，含有30%以上的二氧化钛、20%以 氧化钛 皮 钙型 下的碳酸盐以及相当数量的硅酸盐和锰铁，不含 的 或含少量的有机物。 类 含有30%以上的钛铁矿、一定数量的硅酸盐和锰 型 钛铁
低碳钢焊芯中含有碳、锰、硅、硫和磷等元素，为 提高焊接质量，应对其含量加以合理的控制。 焊芯牌号的第一个字母H表示焊芯； H之后的数字表示碳的质量分数，单位为万分之一； 最后的字母质量等级，A-优质，E-特优，C-超优； H08A表示焊芯平均含碳量为0.08%，质量等级为优。
1.1 焊条 1.1 焊条 一.焊条的组成及作用
碱性自保护药芯焊丝弧焊工艺特征分析
碱性自保护药芯焊丝弧焊工艺特征分析发布时间：2021-07-08T11:16:19.777Z 来源：《基层建设》2021年第11期作者：陈兆坤[导读] 摘要：自保护药芯焊丝是一种适用于野外作业的焊接材料，广泛用于焊接和维修船舶，钻井平台，石油管道和矿山机械等结构部件。
中国石油天然气第七建设有限公司山东青岛 266300摘要：自保护药芯焊丝是一种适用于野外作业的焊接材料，广泛用于焊接和维修船舶，钻井平台，石油管道和矿山机械等结构部件。
碱性自保护药芯焊丝作为最常用的药芯焊丝，有望广泛用于对粘合性能有特殊要求的项目，例如对冷裂纹敏感性，高抗裂性，高温和低温冲击韧性的要求。
然而，碱性自保护药芯焊丝的焊接工艺具有飞溅大，焊接工艺性能差，焊缝形成不良等缺点，在一定程度上限制了其在实际工程中的应用，碱性自保护药芯焊丝逐渐取代了焊条，用于现场焊接和维修自动化。
关键词：碱性自保护药芯；焊丝弧焊工艺；特征分析研究表明，直流连接过程中液滴转变的非弯曲形式是细颗粒转变，而反转过程中液滴转变的非弯曲形式是排斥转变。
连接到直流电或反相时的电流和电压会增加。
在该范围内，液滴过渡的基本形态没有根本改变，但是液滴过渡的粒径，过渡频率，电弧稳定性和溅射速率均发生了显着变化。
直流在较大的过程参数范围内在相反的方向上会有较大的飞溅。
直接直流连接的过程性能优于直流反向连接的过程性能。
一、自保护药芯焊丝的保护机理（一）造气保护不建议在自屏蔽药芯焊丝的芯线中直接添加大量气体发生材料，或将大理石分解产生的二氧化碳用作保护气体，这是因为焊接会产生强烈的气流，阻碍液滴运动并形成大量液滴的核心。
在实际生产的自保护填充药芯焊丝中，添加了一定数量的气体发生器，例如木粉，纤维素和碳酸盐，这些气体发生器分解形成CO2，H2，O2和H2O。
在高温电弧的作用下，以恒定的速度从钢皮喷出到熔池中，在电弧周围形成气体保护层，以防止氮气，氧气和熔融液体进入融化的池塘。
浅谈CO2药芯焊丝焊接技术及工艺应用
科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 业 技 术近年来,由于焊接技术的进步,高效率和高性能的CO2药芯焊丝焊接技术得到了推广,在建筑、桥梁、化工机械、和宇航工业等各种结构方面的应用在不断扩展,我们根据相关资料的特点,结合自身制造大型支架压力试验平台的实际操作经验,阐述C O2药芯焊丝焊接技术,由于这种焊接方法比较简单,操作方便,适用于各种焊接位置,且具有防风性能,适应户外焊接条件,焊接效率高,焊接质量好,与实心焊丝气体保护焊的主要区别是所用焊丝的构造不同。
药芯焊丝是在焊丝内部装有药芯或金属粉末混合物,焊接时在电弧热的作用下,熔化状态的药芯、焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用,形成一层较薄的液态熔渣包覆熔滴并覆盖熔池,对熔化金属构成又一层保护。
而药芯焊丝气体保护电弧焊实质上是一种气渣联合保护的焊接方法。
另外药芯焊丝根据药粉的酸碱度分为酸性渣系和碱性渣系,对低合金耐热钢药芯焊丝而言,酸性渣系焊丝焊接工艺性能优良,焊缝金属性能满足标准要求,单冲击韧性较低。
碱性渣系焊丝焊接工艺较酸性渣系焊丝较差,但焊缝金属力学性能好,有较高的冲击韧性。
本次焊接压力平台所使用的主要是酸性Y J602(Q1.2)药芯焊丝和碱性YJ507(Q1.2)药芯焊丝。
药芯焊丝焊接工艺参数的选择主要包括:焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度及保护气体流量、焊枪倾角,这些焊接参数对焊丝加热熔化、焊缝成型以及熔敷金属以至整个焊接接头的性能都有很大的影响。
针对本次压力平台结构件的焊接,接头形成全部为角接。
焊接的位置有坡口平焊、坡口立焊、平角焊、立焊、仰焊等。
因此选择合适的焊接参数至关重要。
通过参考厂家推荐的焊接参数,结合自身试验结果,选择如表1的焊接工艺参数。
结合户外压力试验平台的焊接过程,总结CO2药芯焊丝在户外焊接的方法和焊接缺陷防范措施;4000t压力试验平台焊接主要结构件包括顶梁、立柱、活动梁、底座,每一个结构件的重量都在40t以上,高度都在6m以上,在一般厂房内无法制作,因此我们选择在户外成型、焊接,焊条电弧焊工作效率低、C O2实芯焊丝不具备抗风能力,最后我们选择C O2药芯焊丝焊接,药芯焊丝熔敷速度快,生产效率高且在2～3级风力下仍能焊接,焊接时电流通过很薄的金属外皮,其电流密度较高,熔化速度快,熔敷速度快,生产效率为焊条电弧焊的3～4浅谈C O2药芯焊丝焊接技术及工艺应用刘强(山东塔高矿业机械装备制造有限公司 山东宁阳 271411)摘 要:本文介绍了CO2药芯焊丝焊接的优点,并通过在户外焊接大型压力试验平台,掌握了CO2药芯焊丝焊接操作方法,获得了重要的工艺参数资料,为户外CO2药芯焊丝焊接应用打下坚实的基础。
第9章药芯焊丝电弧焊
•干伸长度
• 图9-21 干伸长度示意图
• 表9-9 焊丝干伸长度对各性能的影响
性能 熔化速度 电弧稳定性
熔深 气孔
其他
影响
在电流相同的情况下，干伸长度越长， 熔化速度越快
若干伸长度过长，电弧不稳，飞溅增多
中国 欧洲 北美 日本 东盟 韩国
焊条 %
51 17 18 14 60 20
实芯焊丝 % 药芯焊丝 %
28
8
30
5
34
36
埋弧焊丝 及其他 %
13 7 5 11 5 10
•表9-2 几种焊接方法综合成本比较
国家
药芯焊丝值（比值）
中国16mm板 3.32元/米（1.00）
美国16mm板 4.4美元/（1.00）
流量过小，保护效果变差，焊缝易出现凹坑和气 孔。流量过大会产生紊流，从而破坏气保护。气体流 量的设定，取决于保护气体的种类、气嘴直径和焊接 电流等因素。
• 表9-8 气体流量与气孔的关系
喷嘴高度/mm 20
气体流量/L/min 25 20 15 10 5
外观气孔 焊缝内部气孔
无
无
无
无
无
无
微量
少量
少量
9.2.4 药芯焊丝的焊接烟尘
表9-5 几种焊接材料的平均发尘速率及飞溅量对比
发尘速度mg/min 飞溅g/min
焊条 200～450
2～3
CO2实芯焊丝 400～600 2.5～3.5
药芯焊丝 500～850 0.7～1.2
（1）发尘机理
一般认为焊接烟尘是焊接区蒸发出来的金属及 其冶金反应物蒸汽远离焊接区后凝结而成，以气溶 胶的形式存在。
焊接冶金与焊接性,考点总结
1.自保护药芯焊丝是指不需要外加保护气体或焊剂,而是通过自身所含药粉形成的熔渣和气体实现保护的焊丝.优点:溶敷效率明显高于焊条,施焊的灵活性和抗风能力优于气保焊,适用于野外和高空作业,多用于安装现场和建筑工地.与气体保护药芯焊丝相比,自保护药芯焊丝的缺点在于焊缝金属的塑性和韧性一般较低,目前主要用于焊接低碳钢组成的普通结构,不宜用于焊接高强度钢组成的重要结构,此外,自保护药芯焊丝施焊的烟尘比较大,在狭小的空间作业应加强通风换气.2.药芯焊丝的工艺特性:1,焊接飞溅小,2焊缝成形美观3,溶敷效率高4,可进行全位置焊接.缺点,1,制造过程较复杂2,送丝问题3.焊剂的质量要求:1,冶金性能的要求,要求焊剂具有良好地冶金性能2,工艺性能的要求要求焊剂应具有良好地工艺性能3,颗粒尺寸和强度的要求要求焊剂应具有合适的颗粒尺寸,以利于它的保护作用和冶金处理作用4,水分和杂质含量的要求/4.从酸性焊条和碱性焊条的组成出发,对比分析它们的冶金性能和工艺性能.酸性焊条:氧化性墙,对水分,铁锈的敏感性小,产生的气孔倾向大,电流大,长弧,合金元素过渡效果较差,成型良好,药皮熔渣呈现玻璃状,流动性好,易脱渣.碱性焊条:还原性强,对水,铁锈,油等敏感性较大,含有较多的氟化钙,影响气体的电离,电源直流犯戒,电流小,短弧,成形不好,易堆高,药皮熔渣呈结晶态,不易脱渣,抗裂性好,冲击韧性强/5.合金化的目的和方式;目的:1,可以补偿焊接中的蒸发,氧化积极残留等原因造成的合金元素的损失,2,有利于消除焊接缺陷,改善焊缝的组织和性能3,可以获得特殊性能的堆焊层以及实现异种金属的焊接.方式:1,应用合金带极或焊丝/2.应用合金药皮和焊剂3/应用合金粉末和药芯6.过渡系数:某合金化元素在熔敷金属中的实际质量分数与其在焊接材料中的原始质量分数之比/影响因素:1,合金化元素的物化性质/2,合金化元素的含量和合金剂的粒度3,药皮和焊剂的物化性质4,药皮的重量系数和哈记得熔化率5,焊接方法及工艺参数7.熔合比:焊缝金属中的局部熔化的母材所占的比例。
焊接冶金学基本原理要点归纳总计
焊接冶金学基本原理绪论1)焊接：焊接是指被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。
2)焊接、钎焊和粘焊本质上的区别:焊接：母材与焊接材料均熔化，且二者之间形成共同的晶粒；钎焊：只有钎料熔化，而母材不熔化，在连接处一般不易形成共同晶粒，只有在母材和钎料之间形成有相互原子渗透的机械结合；粘焊：既没有原子的相互渗透而形成共同的晶粒也没有原子间的扩散，只是靠粘接剂与母材的粘接作用。
3)熔化焊热源：电弧热、等离子弧热、电子束、激光束、化学热。
压力焊和钎焊热源：电阻热、摩擦热、高频感应热。
4)焊接加热区：可分为活性斑点区和加热斑点区5)焊接温度场：焊接时焊件上的某瞬时的温度分布称为焊接温度场。
表示方法：等温线或者等温面。
特点：焊接时焊件上各点的温度在每一瞬时都在有规律的变化。
影响因素：（1）热源的性质；（2）焊接线能量；（3）被焊金属的热物理性质；<热导率，比热容容积比热容，热扩散率，热焓，表面散热系数>;（4）焊件的板厚和形状。
6)稳定温度场：当焊件上温度场各点温度不随时间变化时，称之7)准稳定温度场：恒定功率的热源作用在焊件上做匀速直线运动时，经过一段时间后，焊。
，件传热达到饱和状态，温度场会达到暂时稳定状态，并可随着热源以同样速度移动。
8)焊接热循环：在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程。
9）焊接热传递的三种形式：传导、对流和辐射。
由热源传热给焊件的热量以辐射和对流为主，而母材和焊丝获得热能后热的传播以传导为主。
10）焊接线能量：热源功率q与焊接速度v的比值。
热输入：在单位时间内，在单位长度上输入的热能。
第一章焊接化学冶金1）平均熔化速度：单位时间内熔化焊芯质量或长度。
平均熔敷速度：单位时间内熔敷在焊件上的金属质量称为平均熔敷速度。
(真正反应焊接质量的指标)损失系数：在焊接过程中，由于飞溅、氧化、蒸发损失的一部分焊条金属(或焊丝)质量与熔化的焊芯质量之比称焊条损失系数。
药芯焊丝焊接工艺性分析
高速摄影或摄像技术是研究电弧焊熔滴过渡过程 的主要方法之一 , 作者使用 LBS- 16 型和 P etezent- 16 型高速摄影机, 最高拍摄速度分别为 8 000 f / s和 3 000 f/ s。在放映时将摄取的影片图像导入计算机 , 进行分 析。 1. 3 采用汉诺威焊接质量分析仪对焊接过程电弧物 理参数进行统计分析 采用汉诺威焊接质量分析仪对焊接过程中焊接电 参数采样, 并经过其内部的测试软件对这些瞬时值进 行初次统计分析 , 自动生成电弧电压、 焊接电流概率密 度分布 n( U )、 n ( I ), 短路时间频率分布 N (T 1 ) 等相关 数据
平均短路时间 T 1 /m s 1 . 084 0 . 822 0 . 584 0 . 345 0 . 262 0 . 285 0 . 045 0 . 065 0 . 160
此时焊接过程已没有短路发生, 短路时间 T 1 没有统计 数据。 显然 , 当预设电流为 240 A, 预设电压在 33 V 以上 时, 药芯焊丝 KFX 将不发生短路过渡。 随着电压的进一步增加, 相当于使电弧拉长 , 熔滴 就有更大的活动空间, 短路更不可能发生。 在同样的试验条件下, DW、 RD 和 SU 这 3 种焊丝 与 KFX 焊丝出现的规律是相同的。所不同的是 , 这 3 种焊丝在预设电流 240 A 焊接时转变为不短路过渡的 电压不同。 KFX 焊丝当实际平均电压 ( 汉诺威焊接质量分析 仪统计的 ) V = 29 . 72 V 时, 测试焊丝编号 KFX - 26, 每 秒短路次数 仅为 N 1 = 3 次, 基本实 现不短路过渡 ; 而 DW 焊丝 , RD 焊丝和 SU 焊丝形 成不短路过渡的平均 电压分别为 31 . 55 V, 31. 47 V, 31 . 05 V。从以上分析 可以看出, DW、 RD 和 SU 焊丝形成不短路过渡的电压 都比 KFX 焊丝 29 . 72 V 高 , 这说明在一定的试验条件 下, KFX 焊丝比另外三种焊丝更容易实现细熔滴过渡。 4 药芯焊丝工艺性评价方法的探讨 根据上述药芯焊丝的试验数据综合进行对比分析 可以看出 , 在电流 250 A 左右条件下, 实际电压在 30 V 左右时, 所试验的焊丝, 熔滴过渡形态处于短路向不短 路过渡转 化过程中 , 在此 电压下 , 熔滴短 路成分 的大 小, 表明熔滴形成细颗粒过渡的趋势 , 据此可以评价某 种焊丝的工艺特性。 4. 1 由电压概率密度分布图分析与评价药芯焊丝工 艺性 图 4 是预设电压 33 V 时测试得到的电压概率密度 叠加图。从图中 4 种焊丝的小鸵峰曲线 ( 图的左方 ) 看 出, 小鸵峰所表示的短路的概率从小到大依次为 KFX、 SU、 RD、 DW 焊丝。短路发生的概率越小, 表明细熔滴 过渡的趋势越大。从图上可以看到 , 药芯焊丝 KFX 相 对于另外三种焊丝小鸵峰曲线最低。 图 5 是电压为 34 V 时不同焊丝的电压概率密度分 布叠加图 , 与图 4相比预设电压提高了 1 V, 可以看到, KFX 焊丝小鸵峰表示的短路电压概率曲线已收缩得很 小, 短路电压概 率最低 , 实际上已 经形成 了不短 路过 渡。 RD 焊 丝曲 线收缩 得也 很快。可以 认为 KFX 和
药芯焊丝与实心焊丝的价格为什么差这么多？
耐磨药芯焊丝与实心焊丝的价格为什么相差这么多？
提及焊丝，大部分朋友都听说过，可能并未深入的了解过，所以对于药芯焊丝与实心焊丝的价格为什么相差这么多会感觉很疑惑，针对这个问题，我们汇总了一些知识点，一起了解下这两种焊丝。
药芯焊丝与实心焊丝的价格差异一般是由以下几个因素导致的：
1. 组成成分：药芯焊丝是在焊丝芯部分加入了一定量的焊接辅助剂，用于改善焊接性能、提高焊接质量等。
而实心焊丝则没有这种辅助剂。
焊接辅助剂的添加会增加药芯焊丝的生产成本，从而导致价格上升。
2. 工艺复杂度：药芯焊丝的制造工艺相对复杂，需要控制药芯成分的均匀性和稳定性，以及保证焊接辅助剂的加入和分布的准确性。
这增加了生产难度和成本，因此价格较高。
3. 焊接性能差异：药芯焊丝通过添加焊接辅助剂来改善焊接性能，如提高焊接速度、减少溅射、提高焊缝强度等。
药芯焊丝的性能表现较好，因此其价格相对较高。
4. 性能上的差别：药芯焊丝属于特种焊丝，因其耐磨，耐腐蚀，高硬度，耐高温等性能广泛应用于钢铁冶金，水泥建材，矿山机械，重型机械，化工，电力等行业。
而实心焊丝作为传统的焊接材料，一般起到连接作用，在一些普通的焊接场合得到广泛应用。
需要注意的是，药芯焊丝的高价格并不意味着适用于所有焊接应用。
对于一些简单的焊接任务，实心焊丝也可以胜任，而且价格更为经济实惠。
因此，在选择时需要根据具体的焊接要求和成本效益进行综合考虑。
自保护药芯焊丝的特点及使用要求
自保护药芯焊丝的特点及使用要求一自保护药芯焊丝的特点1958年，美国和前苏联同时研制成一种不需外加气体保护的药芯焊丝，即目前的自保护药心焊丝。
在随后的50余年时间，自保护药芯焊丝以其特有优越性得到了很大的发展。
在美国，自保护药芯焊丝占药芯焊丝总量的30%。
目前，自保护药芯焊丝广泛用于管线建设、海洋工程、户外大型钢结构制造、高层钢结构建筑、表面堆焊等。
自保护药芯焊丝通过焊丝药芯中的造渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔滴和熔池进行保护。
自保护药芯焊丝电弧焊方法具有以下优点：1.不需外加保护气源，焊枪结构简单、重量轻，便于操作；2.抗风抗气孔性能良好，在焊接中由该焊丝自身冶金反应造气形成保护气氛，可在四级风力下施焊，只要风速不超过8m/s,可不采取任何防护措施,特别适用于野外施工作业；3.电弧穿透力要大，熔滴要呈喷射状过渡，飞溅小；4.具有优良的全位置立向下焊操作工艺性能，操作工艺性能好；5.脱渣性能良好；6.熔敷金属能在低温和大风等各种恶劣条件下同样获得较高的低温韧性。
二自保护药芯焊丝的使用要求 1.焊接电源采用专用的直流电源和逆变电源。
⒉应采用直流正接(DC-):焊件接电源正极，焊枪接电源负极。
极性接反,容易飞溅大,熔深浅,无法焊接。
⒊焊丝的角度在下向焊时，一般要求焊丝与工件保持800～900，避免靠近垂直位置时熔渣和铁水的下淌,从而影响焊接操作的顺利进行,以及容易出现夹渣和气孔等缺陷。
4.自保护药芯焊丝的干伸长度,一般应控制在6～10倍焊丝直径为宜，如干伸长度过长,会使焊丝熔化过快,降低电弧吹力。
⒌被焊接表面应均匀、光滑，不得有铁锈、渣垢、油脂和其他影响焊接质量的有害物质。
⒍焊接地线尽量靠近焊接区,而且要确认导电良好,(地线是否氧化,接的是否牢固,地线与母材接触的地方不能有铁锈),如导电不好,会引起电弧不稳。
⒎焊接参数调整的好坏,直接影响焊接质量。
电。
2024-药芯焊丝焊接冶金
←立向上焊接
钛型渣系冶金分析
由于氢是裂纹、气孔 的根源，必须最大限 度去氢 而去氢的最有效手段 是渣系引入氟化物
F + H → HF↑
但氟化物却
钛型渣系冶金分析
因此，钛型渣系药芯焊丝为维持全位置 焊接性及追求电弧柔和性而根本放弃用氟 化物去氢。这样一来，钛型渣系药芯焊丝 的去氢能力大为降低。这是其抗裂、抗气 孔性差的实质所在。
吸水键 失含矿结结物晶晶再水水吸矿矿水物物
钛-氟-原位反响渣系冶金分析
必须在烘焙时同步对失水矿物分子 进行屏蔽 将熔点低于除水温度Tc的屏蔽组分 〔如Li2CO3等〕与矿物组分一起加 热到除水温度Tc 并保温
T降c 保温温
在保温过程中，屏蔽组分变成液态， 包裹矿物分子，矿物中的水脱出，穿 过液态屏蔽层进入大气
加上我国根本都是有缝型药芯焊丝，焊 丝开真空包装后便开始吸潮，这就使得焊 缝的含氢量进一步提高。
钛型渣系冶金分析
能源工程、压力容器工程以及桥梁工程 等领域目前以不同方式拒绝使用钛型药芯 焊丝的理由就在这里。这样一来，钛型药 芯焊丝根本在造船市场的局面没有改变。
这几年所发生的船舶药芯焊丝焊缝产生 延迟裂缝以及船厂用药芯焊丝在车间底漆 板上自动角焊频出气孔的原因也在这里。
降温过程中，液态屏蔽层凝固，形 成保护
失结含不晶结再水晶吸矿水物矿被物包裹
钛-氟-原位反响渣系冶金分析
上述药芯处理工艺的引入，加上坚持利用 氟化物去氢，使得药芯焊丝不仅做到超低 氢，而且还耐吸潮：
军用HH907FCW药芯焊丝熔敷金属的扩散 氢为4ml/100g〔水银法〕，到达超低氢；
军用HH907FCW药芯焊丝抗吸潮——放置 24h后仅为4.3ml/100g 〔水银法〕，仍然保 持超低氢。
自保护药芯焊丝的技术经济特点及工程应用前景
１０ ０ １ ５７ｇ ２ ．
４ ４
４ ０Ｊ 在 镍 含 量较 低 的情 况下 通 过 降低 铝含 量 ， ０ 。 调 整 合金 系可 获得低 温 高韧性 。 ｌ 出 了典 型市 售 表 给
依 比例关 系得 Ｃ ： 量 ｘ ５ ．０ ， Ｏ质 ＝ ５３ 可近似认 为 ｇ
ｌ ｇ焊 条碳 排放 为 ５ ．０ｇ忽 略 Ｃ ｋ ５３ （ Ｏ 与合 金元 素参
１０ ０ ０ ｘ ８％ ×２ ｘ１ ８ ２
： —
＿１。 ＿ 上ＤＵ
．
９ ８
２ 自保 护 药 芯 焊 丝 的 技 术 先 进 性
２１ 自保 护 药 芯 焊 丝 的 碳 排 放 ．
自保 护药 芯 焊 丝焊 接 过 程 不 需要 Ｃ ２ 体保 Ｏ 气
护 ， 减 少碳 排 放 。 可 自保 护 药 芯 焊 丝 的 药 芯 组 成 中
气 体可 计算 如下
Ｍｃｃ￣ ０ ｘ ０％ ｘ ０％ ＝ ０ ｇ ．ｏ ＝１０ ０ ｇ ２ ２ ４ Ｃａ ＣＯ３ ＝Ｃａ ＣＯ２ Ｏ＋
Ｅ ０ Ｔ ｌ ５２ ７ Ｔ １型 １０ Ｏ 保护 １ ５ １ － （ ． Ｅ １ 一 ） ０ ％Ｃ ２ 一Ａ ０ ．ｍｍ ６
药芯焊 丝为 例计算 其碳排 放量 。 ３ ３ ０Ａ焊接 在 ０ Ｖ、５ 规范 下 ， 气体 流量 按 ２ ／ ｉ ， ２Ｌｍ ｎ 熔敷 效 率 约 ８ ％ ， ８ 熔 敷速 度 约 １ ０ｇ ｎ ０℃在 一个 大气 压 下 Ｃ ２ 体 ８ ｍｉ ， ／ Ｏ气 的密度 取 １ ８ ， １ 气 保护药 芯焊丝 所需 Ｃ ｚ ． 则 ９ Ｏ ， 气体 可计 算如 下
Ａ ．０ Ｅ １ 一 Ｊ型 自保 护 药 芯 焊 丝 熔 敷 金 属 ５２ ７ Ｔ ８
一
药芯焊丝焊接工艺性分析
中 图分 类号 ： Ｔ ２ ． Ｇ４ ２ １
０ 前
言
在 弧焊条 件下 ， 论是 焊 条 还 是焊 丝 ， 焊 接 工艺 无 其 性都 取 决于熔 滴 过渡形 态 ， 该 说 明 ， 应 这里 所 说 的工 艺性 当然是指 那些 与 电弧 物 理特 性 有 关 的如 熔滴 过 渡 特征 、 电弧稳 定 性 、 溅 、 化 效 率 等 。药 芯 焊 丝 常 见 飞 熔 的熔 滴过 渡形 态有 排 斥 过 渡 、 面 张 力 过 渡 和 细 颗 粒 表 过渡 ， 细熔 滴 过渡 时焊 接过 程 比较稳 定 ， 理 想 的熔 滴 是 过渡 形式 “］ 。在 Ｃ ： Ｏ 焊条 件下 ， 随着 电参数 的增 大 ， 药 芯焊 丝熔滴 过 渡形 态从 排 斥过 渡 转 变 为表 面 张力 过 渡， 直到 形成 细颗 粒 过 渡 。但 是 不 同 的药 芯 焊 丝 形 成 某种 熔滴 过 渡 形 态 所 对 应 的 焊接 参 数 不 相 同 ， 正 是 这 每种 焊 丝本 身 的 电 弧 物 理 特性 差 异 的 表 现 ， 一 定 的 在
２０ ０ ８年 第 ６期 ４ ５
药 芯焊丝 的焊 接工 艺性 是 焊 丝 质量 的一 个 重要 方 面 ， 不仅影 响焊 接时 的操 作 ， 且 对 焊接 冶 金 性 能有 它 而
直 接 的影 响 ， 芯 焊 丝 工 艺 性 的 优 劣往 往 成 为 该 产 品 药 是 否具 有市 场 竞 争 力 的决 定 性 因素 。但 是 ， 目前 尚没 有科 学 可行 的方法 对药 芯 焊 丝工 艺 性 进行 评 价 。依 靠
人 的直 觉来判 断 ， 往受 到人 的经验 的局 限 ， 难 对焊 往 很 接 工艺性 做 出准确 评价 。
收 稿 日期 ： ０ ７— ７— １ ２ ０ ０ ３
第7讲 药芯焊丝电弧焊简介
第7讲药芯焊丝电孤焊简介1概述药芯焊丝是继焊条、实芯焊丝之后广泛应用的又一类焊接材料，它是由金属外皮和芯部药粉两部分构成的。
使用药芯焊丝作为填充金属的各种电弧焊方法统称为药芯焊丝电弧焊。
通常用英文简称FCAW（Flux-Cored Arc Welding）表示。
1.1药芯焊丝的发展药芯焊丝最早出现在20世纪20年代的美国和德国。
但真正大量应用于工业生产是在50年代，特别是60、70年代以后，随着细直径（φ2.0mm以下）全位置药芯焊丝的出现，药芯焊丝进入高速发展阶段。
近几年发达国家药芯焊丝的用量约占焊接材料总量的20％～30％，且仍处在稳步上升阶段。
焊条、实芯焊丝、药芯焊丝3大类焊接材料中，焊条年消耗量呈逐年下降趋势，实芯焊丝年消耗量进入平稳发展阶段，而药芯焊丝无论是在品种、规格还是在用量等各方面仍具有很大的发展空间。
我国在60年代开始有关药芯焊丝的相关技术以及制造设备的研究。
80年代初，国内一些重大工程项目开始大量使用药芯焊丝（几乎全部为国外产品），对药芯焊丝的推广使用起到了推动作用。
80年代中期，我国开始引进药芯焊丝生产线以及产品配方，90年代初期，国产药芯焊丝生产线也具备了批量生产的能力。
近年来，国内药芯焊丝年消耗量接近万吨，占焊接材料总量的1％左右。
但国产药芯焊丝年产量仅2000t左右，不足焊材总产量的0.3％。
国产药芯焊丝无论是在品种还是产量都不能满足国内目前市场的需求。
然而从近几年国产药芯焊丝的发展趋势可以看出，国产药芯焊丝及其相关技术已经成熟，今后几年我国的药芯焊丝技术及应用也将进入高速发展阶段。
总之，药芯焊丝以其明显的技术和经济方面的优势将逐步成为焊接材料的主导产品，是21世纪最具发展前景的高技术焊接材料。
1.2药芯焊丝的分类药芯焊丝目前尚无统一的分类方法，一般公认的分类方法如下：l）按横截面形状分药芯焊丝的横截面形状可分为简单O形截面和复杂截面两大类（见图l）。
O形截面的药芯焊丝又分为有缝和无缝药芯焊丝。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
以及其它的渣系……。
碱性渣系冶金分析
1、 ▲碱性渣系的冶金特点
碱性渣系冶金分析
性能要求 碱性渣系
全位置焊接 ×
抗裂、抗气孔 ∨
早期的药芯焊丝依托碱性渣系（ CaF2 －SiO2 －
CaO ）
碱性渣系由于有CaF2 除氢，加上碱度较高，使得 其抗裂、抗气孔性优良，且韧性较好。
但钛型渣系药芯焊丝始终存在抗裂、抗气孔性 差的问题。
←立向上焊接
钛型渣系冶金分析
由于氢是裂纹、气孔 的根源，必须最大限 度去氢 而去氢的最有效手段 是渣系引入氟化物
F + H → HF↑
但氟化物却
钛型渣系冶金分析
因此，钛型渣系药芯焊丝为维持全位置 焊接性及追求电弧柔和性而基本放弃用氟 化物去氢。这样一来，钛型渣系药芯焊丝 的去氢能力大为降低。这是其抗裂、抗气 孔性差的实质所在。
钛型渣系冶金分析
在药芯中减少造渣剂，可极大增强焊 接熔渣的透气能力而降低焊缝的含氢量， 从而增强药芯焊丝的抗裂、抗气孔能力— —这便导致了金属粉型药芯焊丝。但在CO2 气保护条件下，金属粉型药芯焊丝与碱性 药芯焊丝一样，不具备全位置焊接性，从 而不为市场所普遍接受。
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
3、●钛-氟-原位反应渣系 冶金特点
但由于碱性渣系不能全位置焊接，一直发展很缓 慢。
钛型渣系冶金分析
2、 ★钛型渣系的冶金特点
钛型渣系冶金分析
性能要求 钛型渣系
全位置焊接 ∨
抗裂、抗气孔 ×
80年代日本人发明钛型渣系（ TiO2 －SiO2 － Al2O3 ）后，实现了全位置焊接，且工艺性能十分 优秀。各国对此进行跟踪研究，我国也不例外。 药芯焊丝才得到飞速发展。
药芯焊丝焊接冶金的 有关问题
一、关于药芯焊丝渣系
如同好的熔渣可以炼好钢 焊接熔渣决定了药芯焊丝 的焊接性能与质量
渣 熔渣的主成分架构称为
炼钢
系
渣系是药芯配方设计依托 焊接
二、我国药芯焊丝渣系概况
我国药芯Hale Waihona Puke 丝所采用的渣系概况生产厂家
武汉铁锚
天津金桥 北京安泰 天津三英 北京大红门 广东福维德
主要生产品种所采用的渣系
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
“夹杂物冶金”在非调质钢焊缝 韧化中的积极作用
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
近年来兴起的所谓“氧化物冶金（Oxides Metallurgy）”新方法的重要思路，是利用 非金属夹杂物诱导晶内铁素体形核，细化 晶粒，提高组织的强度和韧性。
对于屈服强度级别不超过440MPa的非调质 船体钢焊缝金属来说，利用主要以氧化夹 杂物为核心形核的针状铁素体来达到韧化 是合适的。
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
微合金化元素Nb、V由母材引入焊缝 焊缝金属中的Nb对其韧性的有害作用为较多的研
究者所共识。 用HH907FCW药芯焊丝焊接含微Nb的连铸907A
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
有缝药芯焊丝必须解决开包吸 潮的问题，这样才能做到真正 意义上的抗裂、抗气孔的问题。
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
在焊丝制作时，可以通过高温将药 芯中矿物分子的吸附水、结晶水去 除；
如果不对这些失水的矿物分子实行 有效的屏蔽，它们对水具有极强的 吸引力，将把这些被除掉的水重新 吸回来。成品焊丝一旦再吸水则无 法去除。
民品YJ501，钛型★ ； 军品HH907FCW，钛-氟-原位反应型● 民品YJ501，钛型★ 民品YJ501，钛型★ 民品YJ501，钛型★ 民品YJ507 ，碱性▲ 民品GW-66V,钛-氟-原位反应型●
绝大多数厂家的主要产品：钛型渣系★（全 位置型）
北京大红门的主要产品：碱性渣系▲（非全 位置型）
降温过程中，液态屏蔽层凝固，形 成保护
失结含不晶结再水晶吸矿水物矿被物包裹
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
上述药芯处理工艺的引入，加上坚持利用 氟化物去氢，使得药芯焊丝不仅做到超低 氢，而且还耐吸潮：
军用HH907FCW药芯焊丝熔敷金属的扩散 氢为4ml/100g（水银法），达到超低氢；
军用HH907FCW药芯焊丝抗吸潮——放置 24h后仅为4.3ml/100g （水银法），仍然保 持超低氢。
加上我国基本都是有缝型药芯焊丝，焊 丝开真空包装后便开始吸潮，这就使得焊 缝的含氢量进一步提高。
钛型渣系冶金分析
能源工程、压力容器工程以及桥梁工程 等领域目前以不同方式拒绝使用钛型药芯 焊丝的理由就在这里。这样一来，钛型药 芯焊丝基本在造船市场的局面没有改变。
这几年所发生的船舶药芯焊丝焊缝产生 延迟裂缝以及船厂用药芯焊丝在车间底漆 板上自动角焊频出气孔的原因也在这里。
吸水键 失含矿结结物晶晶再水水吸矿矿水物物
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
必须在烘焙时同步对失水矿物分子 进行屏蔽
将熔点低于除水温度Tc的屏蔽组分 （如Li2CO3等）与矿物组分一起加热 到除水温度Tc 并保温
T降c 保温温
在保温过程中，屏蔽组分变成液态， 包裹矿物分子，矿物中的水脱出，穿 过液态屏蔽层进入大气
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
这里涉及夹杂物的选择问题。 在焊缝金属中，所形成夹杂物往往是复合型的。 焊缝中的不同类型的夹杂物的热膨胀系数α与奥氏
体基体是不同的，与奥氏体基体之间的热膨胀系 数差别最大，这将使其周围的奥氏体在冷却阶段 产生较大的应变，由此促进针状铁素体的形核 。
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
钛-氟-原位反应渣系引入氟化 物去氢。但不可避免问题也是：
氟化物夺取电子破坏电弧稳定 性；
氟化物破坏全位置焊接性。
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
原位反应的引入较好地解决了氟化 物的引入与这两者之间的矛盾。
由于利用了氟化物去氢，军用 HH907FCW药芯焊丝的熔敷金属 扩散氢达到超低氢水平，即水银法 4ml/100g。
因此，活用复合化合物——在焊缝中刻意 制造这些可以刺激针状铁素体组织生长， 是韧化非调质船体钢焊缝金属的冶金手段 之一。
军用HH907FCW药芯焊丝选择了与与奥氏 体基体之间的热膨胀系数差别较大的复合 夹杂物来促进针状铁素体的生长，从而达 到韧化。
钛-氟-原位反应渣系冶金分析
微合金化元素Nb、V对焊缝韧 性的有害作用与冶金对策