药芯焊丝电弧焊
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药芯焊丝的应用
（a）芜湖长江大桥
（b） 30万吨超大原油船 图9-2 药芯焊丝应用实例
第7页/共56页
药芯焊丝及其制造
（1）药芯焊丝(Flux-Cored Wire)
图9-3 几种药芯焊丝的结构
第8页/共56页
图9-4几种常见的药芯焊丝的截面形状
第9页/共56页
• 无缝型药芯焊丝
采用轧制和拉拔相结合的方法制造药芯焊丝。 ③ 盘元法 ④ 药芯焊丝制造技术的发展趋势
冷轧带钢轧–拔法
第15页/共56页
图9-8 扎丝机示意图
第16页/共56页
9.1.3 药芯焊丝的种类及分类方法
药芯焊丝的分类
制造方法
保护气体
有缝药芯焊丝 无缝药芯焊丝 气保护药芯焊丝 自保护药芯焊丝
CO2 Ar+ CO2
第1页/共56页
9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
综合了焊条电弧焊和普通熔化极气体保护焊的优点： (1)采用气渣联合保护，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，熔敷效率（大约为85%^-90%） 和生产率都较高（生产率比手工焊高3^}5倍）。 (3)焊接各种钢材的适应性强，通过调整焊剂的成分 与比例可提供所要求的焊缝金属化学成分。
第9章 药芯焊丝电弧焊接方法及设备
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 芯焊丝作为一个电极（通常接正极，即直流反接），母材作为另一极。 通常采用纯CO2或CO2 -Ar气体作为保护气体。
与普通熔化极气体保护焊的主要区别在于焊丝内部装有焊剂混合 物。焊接时，在电弧热作用下，熔化状态的焊剂材料、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 是一种气渣联合保护的方法。
国家 中国16mm板 美国16mm板
药芯焊丝值（比值） 3.32元/米（1.00） 4.4美元/（1.00）
100
实芯焊丝值（比值） 3.54元/米（1.07） 5.2美元/（1.18）
焊条手工焊（比值）
6.7元/米（2.02）
14.1美元（3.20） 药芯焊丝 实芯焊丝 手工 焊条
80
60
熔敷 速度
第20页/共56页
图9-10 药芯焊丝气体保护焊原理图
第21页/共56页
(3) 药芯焊丝电弧焊的保护机制
① 造气保护 加有造气剂如碳酸钙
② 金属蒸气保护 加有镁和铝–镁合金
③ 造渣保护 一般药芯中都加有造渣剂
④ 合金元素保护 加有对氧和氮亲和力较强的脱氧、脱氮元素，如
铝、钛、锆、硅和锰等元素
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g/mm
40
20
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0
平焊
立向上 立向下
横焊
仰焊 水平角焊
焊接位置
图9-1几种焊接第方5页法/不共同56焊页接位置熔敷速率对比
9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
今后我国和世界药芯焊丝的生产研发主要集中在 以下四个方面:
① 全位置焊接用的钛型药芯焊丝 ② 高效率、厚板用金属芯焊丝 ③ 涂漆钢板用金属芯焊丝 ④ 多品种全位置焊接用不锈钢药芯焊丝
药粉要彻底烘干，接口要结合严密 ；
良好的焊接工艺性能 。 ② 焊丝表面质量 表面要清洁；规则的层绕成盘；有一定的硬度。
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（3）药芯焊丝制造技术 先在一条钢带的一面上喷镀或涂敷一层焊剂，干
燥后把钢带卷成圆管，粘有焊剂层的一面位于管内； 一种带芯丝的药芯焊丝制造方法，芯丝上压涂一
层膏状药皮，就成了焊丝中的药芯。
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图9-6 药芯焊丝制造工艺
第13页/共56页
药芯焊丝
有缝型
分体传动式 连扎法
钢带成型法
集体传动式 被动式
盘元成型法
扎拔法
分体传动式 集体传动式
钢管拔制法 无缝型
在线焊合法
图9-7 药芯焊丝制造技术
第14页/共56页
① 连轧法 是指药芯焊丝从钢带到成品焊丝的全部加工过程
都在一套连轧机器上连续完成。 ② 轧拔法
表9-1 2008年全球主要国家和地区焊材使用状况（%）
中国 欧洲 北美 日本 东盟 韩国
焊条 %
51 17 18 14 60 20
实芯焊丝 %
28 62 58 48 30 34
药芯焊丝 %
8 14 19 27 5 36
埋弧焊丝 及其他 %
13 7 5 11 5 10
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表9-2 几种焊接方法综合成本比较
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9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
•
缺点：
•
(1)焊丝制造过程复杂。
•
(2)送丝较实心焊丝困难，需要采用降低送丝压力的
送丝机构等。
•
(3)焊丝外表容易锈蚀，粉剂易吸潮，因此，需要对
焊丝的保存严加管理。
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9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
药芯焊丝电弧焊的发展历史
（1）药芯焊丝的发展现状与趋势
第18页/共56页
E 50 1T - 1ML
熔敷金属成分分类代号 适合于全位置焊接
熔敷金属抗拉强度为50kg/mm2 表示焊丝
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9.2 药芯焊丝电弧焊的原理
9.2.1 药芯焊丝电弧焊的基本原理 (1) 药芯焊丝电弧焊基础
熔化速度
1
( j aLj2 )
4.2(H0 b)
(2) 药芯焊丝电弧焊的基本原理
药芯焊丝
低碳钢、490MPa级钢用药芯焊丝
高强钢用药芯焊丝
耐热钢用药芯焊丝
用途
低温钢用药芯焊丝
耐腐蚀钢用药芯焊丝
不锈钢用药芯焊丝
硬面堆焊用药芯焊丝
药粉填充
金属粉型 钛型
熔渣型 钛钙型
钙型
第17页/共56页
(2) 药芯焊丝的标准 ① EXXXT–1和EXXT–1M类焊丝 ② T–2和T–2M类焊丝 ③ T–3类焊丝 自保护型 喷射过渡 ④ T–4类焊丝 自保护类型，颗粒状过渡 ⑤ T–5和T–5M型焊丝 粗滴过渡
• 熔渣系的药芯焊丝
• 金属型的药芯焊丝
表9-4 不同渣系的药芯焊丝焊接工艺性能比较
焊丝类型
氧化钛型 钛钙型 钙型
飞溅量
少 较少
多
脱渣性
好 较好
差
全位置性
好 较好
差
焊缝 力学性能
好 好 非常好
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（2）药芯焊丝的质量 ① 内在质量 含有适量的硅，锰，钛，铝等合金元素； 焊丝中的C含量不能太高；
9.2.2 药芯焊丝电弧焊的熔滴过渡 （1）气保护药芯焊丝熔滴过渡
图9-11 高速摄影下的药芯焊丝熔滴过渡
第23页/共56页
① 大滴排斥过渡 当焊接电流较小和电弧电压较高（160A，30V）时；
② 细颗粒过渡 CO2气体保护下，随焊接电流的增加，斑点面积也增
加，熔滴所受的等离子流力和电磁力增加，熔滴过渡频 率也增加。 ③ 射滴过渡
药芯焊丝的应用
（a）芜湖长江大桥
（b） 30万吨超大原油船 图9-2 药芯焊丝应用实例
第7页/共56页
药芯焊丝及其制造
（1）药芯焊丝(Flux-Cored Wire)
图9-3 几种药芯焊丝的结构
第8页/共56页
图9-4几种常见的药芯焊丝的截面形状
第9页/共56页
• 无缝型药芯焊丝
采用轧制和拉拔相结合的方法制造药芯焊丝。 ③ 盘元法 ④ 药芯焊丝制造技术的发展趋势
冷轧带钢轧–拔法
第15页/共56页
图9-8 扎丝机示意图
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9.1.3 药芯焊丝的种类及分类方法
药芯焊丝的分类
制造方法
保护气体
有缝药芯焊丝 无缝药芯焊丝 气保护药芯焊丝 自保护药芯焊丝
CO2 Ar+ CO2
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9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
综合了焊条电弧焊和普通熔化极气体保护焊的优点： (1)采用气渣联合保护，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，熔敷效率（大约为85%^-90%） 和生产率都较高（生产率比手工焊高3^}5倍）。 (3)焊接各种钢材的适应性强，通过调整焊剂的成分 与比例可提供所要求的焊缝金属化学成分。
第9章 药芯焊丝电弧焊接方法及设备
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 芯焊丝作为一个电极（通常接正极，即直流反接），母材作为另一极。 通常采用纯CO2或CO2 -Ar气体作为保护气体。
与普通熔化极气体保护焊的主要区别在于焊丝内部装有焊剂混合 物。焊接时，在电弧热作用下，熔化状态的焊剂材料、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 是一种气渣联合保护的方法。
国家 中国16mm板 美国16mm板
药芯焊丝值（比值） 3.32元/米（1.00） 4.4美元/（1.00）
100
实芯焊丝值（比值） 3.54元/米（1.07） 5.2美元/（1.18）
焊条手工焊（比值）
6.7元/米（2.02）
14.1美元（3.20） 药芯焊丝 实芯焊丝 手工 焊条
80
60
熔敷 速度
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图9-10 药芯焊丝气体保护焊原理图
第21页/共56页
(3) 药芯焊丝电弧焊的保护机制
① 造气保护 加有造气剂如碳酸钙
② 金属蒸气保护 加有镁和铝–镁合金
③ 造渣保护 一般药芯中都加有造渣剂
④ 合金元素保护 加有对氧和氮亲和力较强的脱氧、脱氮元素，如
铝、钛、锆、硅和锰等元素
第22页/共56页
g/mm
40
20
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0
平焊
立向上 立向下
横焊
仰焊 水平角焊
焊接位置
图9-1几种焊接第方5页法/不共同56焊页接位置熔敷速率对比
9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
今后我国和世界药芯焊丝的生产研发主要集中在 以下四个方面:
① 全位置焊接用的钛型药芯焊丝 ② 高效率、厚板用金属芯焊丝 ③ 涂漆钢板用金属芯焊丝 ④ 多品种全位置焊接用不锈钢药芯焊丝
药粉要彻底烘干，接口要结合严密 ；
良好的焊接工艺性能 。 ② 焊丝表面质量 表面要清洁；规则的层绕成盘；有一定的硬度。
第11页/共56页
（3）药芯焊丝制造技术 先在一条钢带的一面上喷镀或涂敷一层焊剂，干
燥后把钢带卷成圆管，粘有焊剂层的一面位于管内； 一种带芯丝的药芯焊丝制造方法，芯丝上压涂一
层膏状药皮，就成了焊丝中的药芯。
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图9-6 药芯焊丝制造工艺
第13页/共56页
药芯焊丝
有缝型
分体传动式 连扎法
钢带成型法
集体传动式 被动式
盘元成型法
扎拔法
分体传动式 集体传动式
钢管拔制法 无缝型
在线焊合法
图9-7 药芯焊丝制造技术
第14页/共56页
① 连轧法 是指药芯焊丝从钢带到成品焊丝的全部加工过程
都在一套连轧机器上连续完成。 ② 轧拔法
表9-1 2008年全球主要国家和地区焊材使用状况（%）
中国 欧洲 北美 日本 东盟 韩国
焊条 %
51 17 18 14 60 20
实芯焊丝 %
28 62 58 48 30 34
药芯焊丝 %
8 14 19 27 5 36
埋弧焊丝 及其他 %
13 7 5 11 5 10
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表9-2 几种焊接方法综合成本比较
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9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
•
缺点：
•
(1)焊丝制造过程复杂。
•
(2)送丝较实心焊丝困难，需要采用降低送丝压力的
送丝机构等。
•
(3)焊丝外表容易锈蚀，粉剂易吸潮，因此，需要对
焊丝的保存严加管理。
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9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
药芯焊丝电弧焊的发展历史
（1）药芯焊丝的发展现状与趋势
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E 50 1T - 1ML
熔敷金属成分分类代号 适合于全位置焊接
熔敷金属抗拉强度为50kg/mm2 表示焊丝
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9.2 药芯焊丝电弧焊的原理
9.2.1 药芯焊丝电弧焊的基本原理 (1) 药芯焊丝电弧焊基础
熔化速度
1
( j aLj2 )
4.2(H0 b)
(2) 药芯焊丝电弧焊的基本原理
药芯焊丝
低碳钢、490MPa级钢用药芯焊丝
高强钢用药芯焊丝
耐热钢用药芯焊丝
用途
低温钢用药芯焊丝
耐腐蚀钢用药芯焊丝
不锈钢用药芯焊丝
硬面堆焊用药芯焊丝
药粉填充
金属粉型 钛型
熔渣型 钛钙型
钙型
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(2) 药芯焊丝的标准 ① EXXXT–1和EXXT–1M类焊丝 ② T–2和T–2M类焊丝 ③ T–3类焊丝 自保护型 喷射过渡 ④ T–4类焊丝 自保护类型，颗粒状过渡 ⑤ T–5和T–5M型焊丝 粗滴过渡
• 熔渣系的药芯焊丝
• 金属型的药芯焊丝
表9-4 不同渣系的药芯焊丝焊接工艺性能比较
焊丝类型
氧化钛型 钛钙型 钙型
飞溅量
少 较少
多
脱渣性
好 较好
差
全位置性
好 较好
差
焊缝 力学性能
好 好 非常好
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（2）药芯焊丝的质量 ① 内在质量 含有适量的硅，锰，钛，铝等合金元素； 焊丝中的C含量不能太高；
9.2.2 药芯焊丝电弧焊的熔滴过渡 （1）气保护药芯焊丝熔滴过渡
图9-11 高速摄影下的药芯焊丝熔滴过渡
第23页/共56页
① 大滴排斥过渡 当焊接电流较小和电弧电压较高（160A，30V）时；
② 细颗粒过渡 CO2气体保护下，随焊接电流的增加，斑点面积也增
加，熔滴所受的等离子流力和电磁力增加，熔滴过渡频 率也增加。 ③ 射滴过渡