高效焊接方法
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6.药芯焊丝电弧焊的焊接质量
一、焊接电弧焊的简介
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。
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 表9-1 2008年全球主要国家和地区焊材使用状况（%）
（2）自保护药芯焊丝熔滴过渡 附渣过渡（包括短路附渣过渡和非短路附渣过渡）、 颗粒过渡、爆炸过渡和射滴过渡。
药芯焊丝的电弧稳定性及飞溅
（1）飞溅产生的原因 ① 电弧力引起的飞溅 ② 气泡放出时引起的飞溅 ③ 气体爆炸引起的飞溅 （2）降低飞溅的方法 ① 限定药芯中一些成分的含量，如C、S 等； ② 限定钢带和药芯的填充量，提高药芯填充均匀性； 加入适当品种和适当数量的稳弧剂，如K、Na、Li等。
1，药芯焊丝的发展及制造技术的现状及发展 张晓 2，自保护药芯焊丝工艺及评价 刘海云，史耀武 3，自保护药芯焊丝应用 肖兵 4，药芯焊丝电弧焊滞熔现象影响的研究 张富巨，张晓昱 5，滞熔现象对碱性气体保护药芯焊丝飞溅的影响 雷万钧 6，我国药芯焊丝的发展现状与趋势 刘宝田，杨建东
3.32元/米（1.00）
4.4美元/（1.00）
3.54元/米（1.07）
5.2美元/（1.18）
6.7元/米来自百度文库2.02）
14.1美元（3.20）
药芯焊丝 实芯焊丝 手工 焊条
100
80
熔敷 速度
60
g/mm
40
20
0
平焊
立向上
立向下
横焊
仰焊
水平角焊
焊接位置
药芯焊丝
几种常见的药芯焊丝的截面形状
药粉填充
钛型
钛钙型
熔渣型
钙型
五、药芯焊丝电弧焊的设备
导电嘴
绝缘座
导并管（枪颈） 手柄
喷嘴
气体分流器
开关
六、药芯焊丝电弧焊的焊接质量
药芯焊丝的选用
（1）药芯焊丝选用的一般原则 ① 工件的物理、力学性能和化学成分 ② 工件的工作条件和使用性能 ③ 工件的复杂程度、刚度大小、焊接坡口制备和焊接部位 ④ 施焊条件 ⑤ 经济性、效率和人体健康
焊条 %
实芯焊丝 %
药芯焊丝 %
埋弧焊丝 及其他 %
中国
欧洲 北美
51
17 18
28
62 58
8
14 19
13
7 5
日本
东盟 韩国
14
60 20
48
30 34
27
5 36
11
5 10
几种焊接方法综合成本比较
国家 药芯焊丝值（比值） 实芯焊丝值（比值） 焊条手工焊（比值）
中国16mm板
美国16mm板
气孔
分类方式 气孔成因 气孔形态 气孔特点 氢气孔；氮气孔；一氧化碳气孔 单个的、成串的；针状的、蜂窝状的；圆形的，椭圆形的
气孔位置
气孔颜色
表面气孔；内部气孔；贯穿性气孔
乌黑的；白亮的
① 气孔的形成机理 是液态焊缝金属在结晶过程中，由于气体的作用 所形成的空穴或孔洞。分为“凹坑”和“气孔”两类。
参考文献
四、药芯焊丝电弧焊的分类
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
有缝药芯焊丝 制造方法 无缝药芯焊丝 气保护药芯焊丝 保护气体 自保护药芯焊丝 Ar+ CO2 CO2
药芯焊丝 用途
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 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 金属粉型
二、药芯焊丝电弧焊的原理
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。
药芯焊丝气体保护焊原理图
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
（1）气保护药芯焊丝熔滴过渡
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 使用Ar作保护气体，弧根面积扩大并包围 熔滴，使斑点压力和电磁收缩力都有利于熔滴过 渡，熔滴容易下落，并被电磁收缩力，等离子流 力，重力等加速，形成射滴过渡。
三、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。 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。
小组成员
1142815108 邓森 1142815109 范尔东 1142815110 高黎明 1142815111 何学斌 1142815112 金灿
2.5药芯焊丝电弧焊
1.药芯焊丝的简介
2.药芯焊丝电弧焊的原理 3.药芯焊丝电弧焊的特点 4.药芯焊丝电弧焊的分类
5.药芯焊丝电弧焊的设备
一、焊接电弧焊的简介
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。
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 表9-1 2008年全球主要国家和地区焊材使用状况（%）
（2）自保护药芯焊丝熔滴过渡 附渣过渡（包括短路附渣过渡和非短路附渣过渡）、 颗粒过渡、爆炸过渡和射滴过渡。
药芯焊丝的电弧稳定性及飞溅
（1）飞溅产生的原因 ① 电弧力引起的飞溅 ② 气泡放出时引起的飞溅 ③ 气体爆炸引起的飞溅 （2）降低飞溅的方法 ① 限定药芯中一些成分的含量，如C、S 等； ② 限定钢带和药芯的填充量，提高药芯填充均匀性； 加入适当品种和适当数量的稳弧剂，如K、Na、Li等。
1，药芯焊丝的发展及制造技术的现状及发展 张晓 2，自保护药芯焊丝工艺及评价 刘海云，史耀武 3，自保护药芯焊丝应用 肖兵 4，药芯焊丝电弧焊滞熔现象影响的研究 张富巨，张晓昱 5，滞熔现象对碱性气体保护药芯焊丝飞溅的影响 雷万钧 6，我国药芯焊丝的发展现状与趋势 刘宝田，杨建东
3.32元/米（1.00）
4.4美元/（1.00）
3.54元/米（1.07）
5.2美元/（1.18）
6.7元/米来自百度文库2.02）
14.1美元（3.20）
药芯焊丝 实芯焊丝 手工 焊条
100
80
熔敷 速度
60
g/mm
40
20
0
平焊
立向上
立向下
横焊
仰焊
水平角焊
焊接位置
药芯焊丝
几种常见的药芯焊丝的截面形状
药粉填充
钛型
钛钙型
熔渣型
钙型
五、药芯焊丝电弧焊的设备
导电嘴
绝缘座
导并管（枪颈） 手柄
喷嘴
气体分流器
开关
六、药芯焊丝电弧焊的焊接质量
药芯焊丝的选用
（1）药芯焊丝选用的一般原则 ① 工件的物理、力学性能和化学成分 ② 工件的工作条件和使用性能 ③ 工件的复杂程度、刚度大小、焊接坡口制备和焊接部位 ④ 施焊条件 ⑤ 经济性、效率和人体健康
焊条 %
实芯焊丝 %
药芯焊丝 %
埋弧焊丝 及其他 %
中国
欧洲 北美
51
17 18
28
62 58
8
14 19
13
7 5
日本
东盟 韩国
14
60 20
48
30 34
27
5 36
11
5 10
几种焊接方法综合成本比较
国家 药芯焊丝值（比值） 实芯焊丝值（比值） 焊条手工焊（比值）
中国16mm板
美国16mm板
气孔
分类方式 气孔成因 气孔形态 气孔特点 氢气孔；氮气孔；一氧化碳气孔 单个的、成串的；针状的、蜂窝状的；圆形的，椭圆形的
气孔位置
气孔颜色
表面气孔；内部气孔；贯穿性气孔
乌黑的；白亮的
① 气孔的形成机理 是液态焊缝金属在结晶过程中，由于气体的作用 所形成的空穴或孔洞。分为“凹坑”和“气孔”两类。
参考文献
四、药芯焊丝电弧焊的分类
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
有缝药芯焊丝 制造方法 无缝药芯焊丝 气保护药芯焊丝 保护气体 自保护药芯焊丝 Ar+ CO2 CO2
药芯焊丝 用途
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 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 金属粉型
二、药芯焊丝电弧焊的原理
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。
药芯焊丝气体保护焊原理图
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
（1）气保护药芯焊丝熔滴过渡
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 使用Ar作保护气体，弧根面积扩大并包围 熔滴，使斑点压力和电磁收缩力都有利于熔滴过 渡，熔滴容易下落，并被电磁收缩力，等离子流 力，重力等加速，形成射滴过渡。
三、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。 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。
小组成员
1142815108 邓森 1142815109 范尔东 1142815110 高黎明 1142815111 何学斌 1142815112 金灿
2.5药芯焊丝电弧焊
1.药芯焊丝的简介
2.药芯焊丝电弧焊的原理 3.药芯焊丝电弧焊的特点 4.药芯焊丝电弧焊的分类
5.药芯焊丝电弧焊的设备