焊接材料培训

Cr
Ni
13
－
17
－
18（ωC≤0.04）
9
18
9
18
12
25
13百度文库
25
20
16
25
16
35
铬锰氮不锈钢
18
18
2.8 低温钢焊条
低温钢焊条焊条工作温度等级
σs/ Mpa 330 400 440 490 590
焊条牌号 J75× J80× J85× J90× J10×
σb/Mpa 740 780 830 880 980
σs/ Mpa 640 690 740 780 880
焊条药皮类型及电源种类
焊条统一编号中的编 码
□××0 □××1 □××2 □××3 □××4 □××5 □××6 □××7 □××8 □××9
• 在实际生产中通常按熔渣的碱度，将焊条分为酸性和碱性 焊条（又称低氢型焊条）两类。
酸性焊条和碱性焊条的特性
酸性焊条
对水、铁锈的敏感性不大，使用前 经70～150℃烘焙1～1.5h
电弧稳定，可用交流或直流施焊
焊接电流较大 可长弧操作 合金元素过渡效果差
碱性焊条
对水、铁锈的敏感性较大，使用前经350～400 ℃ 烘焙1～2h
代号 E E
GB/T 983-95 不锈钢焊条
E
GB 984-85
堆焊焊条
ED
类别 一 一 二 三 四 五
焊条牌号 名称 结构钢焊条 结构钢焊条 钼及铬钼耐热钢焊条 低温钢焊条 不锈钢焊条 堆焊焊条
代号 J J R W
G 或A D
铸铁焊条
EZ
GB 10044-88
GB/T 1381492
镍及镍合金焊 条
• 突出的问题在于，我国 实心焊丝生产企业多数为金属制 品的加工企业，由于自身不能提供焊丝盘元，所 以焊丝 品种受到钢厂制约。同时，多数企业的科研能力还有待提 高。要想从根本 上解决高纯度优质焊丝的供应和焊丝品 种的多样化，焊丝生产企业需要进一步与 提供焊丝盘元 的钢厂形成战略合作关系，同时与大学和科研院所形成良
2.4 焊条的牌号和型号
焊条的型号是国家标准规定的，其含义包括药皮类型、 合金类型、强度、适用焊接电源等等，其分类很细。 焊条牌号是生产企业制定的相对比较通用的叫法。如 焊条型号E4303对应的牌号是J422
焊条型号及牌号对照表
国标 GB/T 5117-
95
GB/T 511895
焊条型号 名称
碳钢焊条 低合金钢焊条
• 2012年，我国粗钢产量达7.17亿吨(2013年上半年粗钢产 量3.9亿吨），约占世 界总产量1/2（全世界2012年粗钢 产量15.5亿吨）；焊接材料产量占世界总产量1/2以上。 中国已成为世界最大的 焊接材料研发、生产、销售和使
1.1 电焊条行业的发展现状
• 20世纪科学技术的杰出成就，奠定了现代焊接技术的基础。 从光焊条到20世 纪20年代薄药皮焊条的出现，到30年代 后期厚药皮焊条的发展至今，焊条已经过 了几次大的技 术飞跃。国内焊条的生产与制备技术自20世纪50年代以 来，经过60 年发展，目前已占全球产量近70%，成为焊 条生产大国。近10年来，由于我国市 场不断扩大，对高 品质、多品种焊条的需求不断提升，国外焊接材料生产企 业大 举进入国内建厂，中国已成为全球最大的焊条生产
1.5.1 气保焊实心焊丝存在的问题
• 我国生产的气体保护焊实心焊丝品种较少。整体上看，特 别是“耐热 钢”及“低碳钢及490MPa高强钢”的品种远 远少于日本神钢。
• 国 内生产的大部分只是用于焊接1Cr-0.5Mo、2.25Cr1Mo钢的焊丝，特种耐热钢 焊丝主要依赖进口。
• 在低碳钢及490MPa高强钢实心焊丝方面，国外开发了许 多具有不同用 途及特点的MIG焊丝：①在高电流区电弧 稳定性好、电弧柔和的焊丝；②在低电 流区电弧稳定， 可用于全位置薄板焊接的焊丝；③含Mn、Si量较高，适 用于建 筑结构厚板大线能量的焊接工艺，也能获得高强 度和韧性的焊丝；④专门焊接薄 板，其最小厚度仅为 0.6mm的焊丝；⑤低飞溅、耐凹坑及耐气孔性良好、用 于焊 接镀锌板的焊丝；⑥具有高的冲击韧性，适用于焊 接低温用铝镇静钢的焊丝； ⑦用于机器人焊接的、具有
2.2 药皮作用
①机械保护作用 ②冶金处理作用 ③改善工艺性能
药皮原料起的作用
①稳弧剂 :改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性，原材料为易 电离或电离势低的物质。如：K2CO3、CaCO3大理石、长石、 钾水玻璃
②造渣剂：造成具有一定物理性能、化学性能的熔渣，起到保护 作用和改善焊缝成型。
如：钛铁矿、金红石、萤石、长石等。 ③造气剂：造气保护 ,有机物、碳酸盐.有机物如：木粉、淀粉、
1.3 电焊条新产品技术的发展动态
• 随着我国工业化水平的不断提高，钢材性能有长足进步， 各类装备呈现大型 化、高参数化、轻量化的发展趋势。 在促进钢铁材料技术进步的同时，也极大推 动了焊接材 料产业技术的发展，促进了焊条新产品的研制和品质升级。
• 高强高韧性焊条 强度600-1000MPa级的超低氢高韧性 焊条系列产品，其熔敷金属的塑 韧性水平、扩散氢含量 和纯净度达到国外先进水平。且产品已成功用于重大军事 工程、奥运"鸟巢"工程、三峡工程和工程机械、矿山机械
酸性焊条和碱性焊条的区别
• （1）酸性焊条的工艺性能好，对水、锈、油污不敏感， 焊接烟尘小，但机械性能不好。
• （2）碱性焊条的工艺性能不好，对水、锈、油污敏感， 焊接烟尘大，但机械性能好。
• 按性能特征分
• 主要有低尘低毒焊条，超低氢焊条，立向下焊条，底层焊 条，水下焊条，重力焊条及躺焊焊条等。
焊条药皮类型
不属已规定类型 氧化钛型 钛钙型 钛铁矿型 氧化铁型 纤维素型 低氢钾型 低氢钠型 石墨型 盐基型
焊接电源种类 不规定
直流或交流
直流 直流或交流
直流
2.6 钼和铬钼耐热钢焊条
钼和铬钼耐热钢焊条主要化学成分（质量分数）组成等级
牌号
R1×× R2×× R3×× R4×× R5×× R6×× R7×× R8××
的焊接。
• 新型耐热钢焊条 其熔敷金属高温抗蠕变和焊接工艺性能 与国外产品性能相当， 已具备了超临界、超超临界机组 金属结构焊接的配套能力。
• 新型不锈钢焊条 双相不锈钢、超级双相不锈钢、控氮不 锈钢、高温耐热不锈钢、超低碳不锈钢和高温耐热不锈钢
等新型焊条。
• 耐火耐候高性能高层建筑钢用焊条 美国911事件世贸大
• （6）铸铁焊条 用于铸铁焊补。
• （7）镍及镍合金焊条 用于焊接镍及其合金，也可用于堆 焊、焊补铸铁、异种金属焊接等。
• （8）铜及铜合金焊条 用于焊接铜及其合金、异种金属、 铸铁等。
• （9）铝及铝合金焊条 用于焊接铝及其合金。
• （10）特殊用途焊条 用于水下焊接或切割等用途的焊条。
• 按熔渣的碱度分
楼着火倒塌，警醒人们对提高高层建筑用钢耐火性能的关
注。
武钢自主开发了具有国际领先水平的高性能
WGJ510C2耐火耐候钢，填补了 国内空白。相关厂家也
开发出WGJ510C2钢配套的焊条，并应用于大型高层建筑
钢结构。
• 管线钢焊条 用于我国的管线焊接工程。
• 大型原油储罐高强钢焊条 为确立国家石油战略储备基地 的建设，国家发改委组织国内主要钢铁企业和 焊材企业 进行技术攻关。目前10万立方及以上大型原油储罐建造用
• （1）低碳钢和低合金钢焊条 主要用于焊接低碳钢和低合 金结构钢。
• （2）钼和铬钼耐热钢焊条 主要用于焊接珠光体耐热钢。
• （3）不锈钢焊条 主要用于焊接不锈钢和热强钢。
• （4）堆焊焊条 用于堆焊以获得耐磨或耐蚀及红硬性堆焊 层的焊条。
• （5）低温钢焊条 用于各种低温条件下工作的结构焊接，
其熔敷金属具有所要求的低温工作能力。
好协作关 系，这是焊材行业发展急需解决的问题。
焊接材料
• 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。
2 焊条
2.1 焊条概述
• 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。
焊缝金属化学成分组成等级／％
Cr
Mo
－
0.5
0.5
0.5
1
0.5
2.5
1
5
0.5
7
1
9
1
10
1
2.7 不锈钢焊条
不锈钢焊条主要化学成分（质量分数）组成等级
牌号
G2×× G3×× A0×× A1×× A2×× A3×× A4×× A5×× A6×× A7×× A8××
焊缝金属化学成分组成等级／％
须用直流反接施焊；药皮加稳弧剂后，可交、直流 两用施焊 比同规格酸性焊条约小10%左右 须短弧操作，否则易引起气孔 合金元素过渡效果好
熔深较浅，焊缝成形较好 熔渣呈玻璃状，脱渣较方便 焊缝的常、低温冲击韧度一般 焊缝的抗裂性较差 焊缝的含氢量较高，影响塑性 焊接时烟尘较少
熔深稍深，焊缝成形一般 熔渣呈结晶状，脱渣不及酸性焊条 焊缝的常、低温冲击韧度较高 焊缝的抗裂性好 焊缝的含氢量低 焊接时烟尘稍多
⑦增塑剂：便于用机器压制焊条，额外加入一些能改善涂料塑 性或滑润性物质。如云母、白泥、滑石等。
2.3 焊条的分类
根据药皮主要组成物的不同，目前国产焊条的药皮可分为 以下8种类型： （1）氧化钛型 （2）钛钙型 （3）钛铁矿型 （4）氧化铁型 （5）纤维素型 （6）低氢型 （7）石墨型
• 按用途可将焊条分为10类：
• 焊接工艺性能方面，镍基、不锈钢等特种焊条成型不够好， 抗裂性能不 够高；
• 理化性能方面，高强度钢焊条大线能量条件下低温冲击韧 性储备不足、屈 服强度保证值范围较小，硫磷等杂质元 素偏高；
• 铬钼系耐热钢回火脆性敏化元素 含量高，品种单一、产 品细分不够，超低碳不锈钢C含量及P含量过高、抗裂性 存 在差距；
制造基地。
1.2 电焊条产品结构及国内外对 比
• 虽然近年我国焊接自动化发展速度迅猛，但国内电焊条产 量占焊材总产量的比 例仍近50%，而美国、欧洲和日本 等发达国家和地区的电焊条产量已不足20%。酸性碳钢焊 条仍占绝对优势，比例高达87.9%。而日本碳钢焊条的比
例，2008年仅占电焊条总量的66.7%。
修造公司焊工培训
焊接材料
二0一三年十月
目录
31 我国焊接材料现状 2 焊条 3 焊丝与焊剂 34 焊接用保护气体 35 钨（电）极
1 我国焊接材料现状
• 目前，我国正处于工业化发展中期，前几十年的工作重点 是工业化建设。跨 入21世纪，伴随着经济建设的进程， 我国城市化建设的步伐逐渐加快。焊接结构 的广泛应用， 焊接用钢的高强化、轻量化、高纯洁净化、细晶微合金化 的发展， 推动了焊接材料向高强、高韧、低硫磷、节能 环保、高效自动化方向发展。 我国粗钢及焊接材料产量 连续16年居世界首位。
ENi
铜及铜合金焊
ECu
GB 3670-83
条
铝及铝合金焊
E
GB 3669-83
条
六
铸铁焊条
Z
七
镍及镍合金焊
Ni
条
八
铜及铜合金焊
T
条
九
铝及铝合金焊
L
条
十
特殊用途焊条
TS
2.5 结构钢焊条含义举例
结构钢焊条强度等级
焊条牌号 J42× J50× J55× J60× J70×
σb/Mpa 420 490 540 590 690
• 铁素体不锈钢产品技术上仍需突破，抗裂性和塑韧性尚待
1.5 气保焊实心焊丝的现状
• 从20世纪90年代以来，美国、欧洲、日本的气保焊实心 焊丝使用比例一 直居各类焊材之首，占35%～50%。近 年来，我国气保焊用实心焊丝的产能和产 量不断增长、 质量持续改善、品种日渐增加。
• 我国气保焊用实心焊丝近10年的产量持续增长，年平均增 长率在30%以上，占全部焊材的比例由10%提高到30%， 表明我国 焊接机械化、自动化率在不断提高。
高强钢焊条已 实现国产化，并且批量出口。
• 抗氢钢焊接材料 国 内开发的抗氢钢焊条已大量用于高 含硫气田开发与石油化工装置。
• 深冷工程焊接材料 3.5Ni钢和9Ni钢焊条
• 铁道车辆用焊接材料
1.4 我国电焊条产业存在差距
• 国内企业产品品质的差距主要在外观质量方面，表现为焊 条外表粗糙、印字 不清晰；
析出气体CO、H，碳酸盐析出气体CO2，高温时产生CO。
④脱氧剂：降低药皮中或熔渣的氧化性和脱除金属中的氧。铁 合金：锰铁、钛铁、硅铁、Re等。
⑤合金剂：使焊缝补偿烧损和获得必要的合金成分。合金、纯 金属、一般Mn-Fe、Si-Fe要纯化发醇加５％高锰酸钾纯化 。
⑥粘结剂：将涂料牢固的粘在焊芯上，参加冶金反应，如钠水 玻璃、钾水玻璃与钠水玻璃混合。