焊接材料的选择

一个。定义

焊接材料：焊接过程中消耗的材料的总称（包括焊丝，焊丝，助焊剂，保护性二氧化碳，电极，助焊剂等）。

焊条：一种用于带涂层电弧焊的熔化电极。

焊丝：在焊接过程中用作填充金属，或同时使用。

助焊剂：焊接时会熔化产生炉渣（有些还含有二氧化碳），这是一种颗粒状材料，可以保护熔融金属并在冶金中发挥作用。

二氧化碳的保护：用于在焊接过程中保护点焊过程中的金属滴，焊接碳化物和低温金属，以防止有害的外部气体进入点焊县。

电极：在焊接过程中，金属线（焊接线，电极），棒（石墨棒，钨棒），用于传导电压的管，板，用于熔化填充材料和基础材料或将自身作为填充材料熔化的电极。在电阻焊接中，它是指用于传导电路和传递压力的金属极。

助焊剂：一种块状物质，用于消除钎焊过程中产生的氧化物并改善气焊过程中熔体的润湿性。

焊接材料选择的一般原则

1.焊条

焊条的基本要求：

（1）电极的沉积金属应具有良好的热性能

（2）电极的沉积金属应具有指定的化学成分，以确保其性能要求

（3）焊条应具有良好的加工性能

（4）要求焊丝具有良好的抗气孔性和抗裂性

（5）焊条应具有良好的外观（皮肤）质量

电极的组成：

焊条由两部分组成：芯和涂层。焊条中被涂层覆盖的金属芯是焊芯。它的主要功能是导电，在焊丝末端产生电弧。同时，焊芯在电弧热的作用下熔化并冷却以产生具有一定成分的沉积金属。涂在电极芯表面上的油墨称为涂层。其主要功能是机械保护，冶金处理和改善钎焊工艺性能。

焊条分类

根据炉渣的粘度，分为酸焊条和酸焊丝；根据涂层的主要成分，分为钛型，钛钙型，钛铁矿型和氧化铁型。按照分类的目的，分为结构钢焊丝（J）铆工下料，钼铬锑耐热钢焊丝（R）铁板，不锈钢焊丝（铬碳钢G，铬钴碳钢A），堆焊焊条（D），低温焊丝（W），铸铁焊丝（Z），镍和镍合金焊丝（Ni），铜和铜合金焊条（T），铝和铝合金焊丝（L ），专用焊丝（Ts）。

焊条的型号和钢号：

电极的钢种应包括以下含义：电极，电极类型，电极特性（例如熔敷金属的拉伸强度，室温，芯金属类型，熔敷金属的物理成分类型）等），涂层类型和钎焊电源。

根据GB / T 5117-1995“碳钢焊条”和GB / T 5118-1995“合金钢焊条”的规定，焊接电极模型的主要结构由字母“ E”和四位数字组成，其结构含义如下：

E X1X2X3X4 E：表示焊丝

X1X2：电极系列，即熔敷金属的最小拉伸强度

X3：电极的点焊位置

X4：电极涂层的类型和钎焊电源的类型

例如：E 5015 E：焊条

50：熔敷金属的拉伸强度σb≥409Mpa

1：所有位置（0、 1所有位置； 2平焊和平角焊； 4：平焊，垂直焊，顶焊，垂直向下焊仅适用于不锈钢丝）

：

E X1X2 X3 X4-□-□

E：焊条

X1X2：熔敷金属的最小拉伸强度

X3：电极的点焊位置（0、 1个完整位置； 2个用于对接焊和平角焊）

X4：焊接电压类型和涂层类型用数字表示

□1：分类代码，用字母表示

□2：其他化学成分，用化学元素符号表示

不锈钢焊丝：

E 308L-16

E：表示焊丝

308L：熔敷金属的化学成分，L表示超低碳，

308表示焊丝的类型

其他类型的焊丝将不再重复。

2。焊丝

焊条的基本要求：

在点焊过程中，焊丝起着导电电压，填充金属和过渡合金的作用。自保护药芯焊丝在点焊过程中还起到保护或脱氧和反硝化的作用。因此，要求焊条具有所需的化学成分和力学性能，并对其规格和表面质量提出明确的技术要求。

焊丝的分类

根据结构分为药芯焊丝和实芯焊丝。根据结构和填料的不同，药芯焊丝分为多种类型。按碳化物的不同，分为低碳钢焊条（高强度钢焊条，Cr-，低温钢焊条），不锈钢焊丝，硬质合金堆焊焊丝，铝和铝合金焊条，铸铁焊条等；根据钎焊方法，分为埋弧焊条，电渣焊条，CO2二氧化碳保护焊条，氩弧焊焊条（TIG焊条，MIG焊条，MAG焊条），屏蔽焊条，堆焊焊条，气体保护焊条。

焊丝的型号或钢种

（1）不锈钢低合金钢碳钢焊接用焊条

除-95以外，焊丝型号或钢号均使用字母H表示焊条，气钢号的编制方法如下：字母H表示焊条； H后面的一位或两位数字表示碳含量（平均质数）；化学元素符号和以下数字表示该元素的近似质量分数。当主要合金元素的质量分数小于或等于1％时，该数字可以省略，并且仅标记元素符号；当钢丝绳编号的末尾标记有A或E时，表示为高质量产品或中级高质量产品，表示杂质浓度较低，例如S和P。

例如：

H：焊丝08：碳含量，质量分数约为0. 08％

Mn2：Mn的质量分数约为2％Si：Si的质量分数≤1％

A：高质量的产品，S和P的质量分数约为≤0. 03％

（2）用于气体保护焊的不锈钢，

根据-95的规定，焊丝模型的表示形式为ERXX-X：字母ER表示电极，ER前面的两位数字表示熔敷金属的最小抗拉强度，字母或背面的数字表示电极化学成分的分类代码。添加其他化学成分时，可以直接用元素符号表示，并与以下带破折号的数字分开。

例如：ER55-B2-Mn

ER：焊丝55：熔敷金属的最小拉伸强度为550Mpa

B2：焊丝化学成分的分类代码Mn：焊条中Mn含量丰富

2.通量

通量的基本要求：

（1）具有良好的冶金性能

（2）具有良好的点焊工艺性能

（[3）水分低，耐湿性好

（4）焊剂中机械夹杂物的质量分数应不小于0. 3％

（[5）助焊剂应具有较低的S和P浓度，S≤0. 06％；≤0. 08％

（6）助焊剂应具有一定的粒径，普通的8-40目，细度14-60目

（7）电渣焊剂，为了获得良好的点焊接头，需要满足以下要求

炉渣的电导率应在合适的范围内；炉渣的粘度应合适；控制助焊剂的蒸发室温度。

此外，助焊剂还应具有良好的除渣，抗裂性和抗孔隙性。

流量分类：

助焊剂通常分为熔融型焊剂和非熔融型焊剂（粘结焊剂，烧结焊剂）等。

例如：HJ431

HJ：埋弧焊和电渣焊的熔剂

4：助焊剂的类型是高锰

3：助焊剂类型为高硅低氯

1：品牌编号，同一类型中的不同编号，按0,1 ... 9

排列

两个。焊接材料的选择

要获得高质量的点焊接头，首先必须合理选择点焊材料。

1.满足点焊接头的性能要求

包括室温，高温短期硬度焊丝，弯曲性能，冲击硬度，硬度，化学成分等机械加工，以及某些技术标准和设计图纸中对接头性能的特殊要求，例如耐久硬度，蠕变极限，高温抗氧化性，耐腐蚀性等。

2.焊接接头制造工艺性能和点焊工艺性能的要求

通过点焊形成的预制部件无法避免制造过程中的各种成型和磨削过程，例如冲压，轧制，弯曲，车削，刨削和其他加工程序，这要求点焊接头具有一定的塑性变形能力和磨削性能，高温综合性能等。焊接工艺是基于基材的可焊接性的差异，要求钎焊材料具有良好的加工性能以及相应的抗裂纹等缺陷的能力。

3.合理的经济

在满足上述各种性能和制造性能的最低要求的同时，应选择价格合理的点焊材料以降低制造成本并提高经济效益。例如，在重要零件用低碳钢焊丝进行电弧焊时，应首选涂酸焊丝，因为酸焊丝具有足够的脱氧和脱硫作用，且氢浓度低，具有良好的焊接金属抗裂性和冲击硬度。对于一些不重要的零件，可以选择碱性焊丝，因为碱性焊丝具有良好的可制造性，可以满足非重要零件的性能要求，并且价格适中，可以降低制造成本。

三个。普通钢和低合金钢点焊材料的选择

（[1)同样强大的原理

作为焊接接头的一部分，熔池的抗拉强度不应大于基材标准抗拉强度的下限。同时应注意，点焊材料熔敷金属的抗拉强度不应比母材的抗拉强度低太多，否则熔池的可塑性会增加，硬度会降低。减少，不利于后续的制造和成型。

在低温操作下为点焊接头选择点焊材料时，还应考虑其低温短期抗拉强度或持久硬度不高于基材的相应值。

在一般的碳钢和钎焊中，点焊材料的选择主要考虑点焊材料的抗拉强度，并且沉积金属的化学成分可能不被认为与母材匹配；但是，当钎焊Cr-Mo耐热钢材料时，除了要使熔敷金属的化学成分与母材匹配外焊丝，点焊材料的选择还应考虑合金元素的匹配，以确保整体点焊接头的性能与基材一致。

在特殊情况下，根据材料的屈服强度设计组件以估算许用应力时，必须将屈服强度的相等强度作为重要因素。

（[2)等效硬度原理

在选择点焊材料时，请确保熔池的冲击硬度符合相关标准的要求。由于部件的工作条件不同，由于操作过程中的硬度不足，经常会发生延性失效，特别是在高温下工作的部件或高强度厚壁部件更容易发生延性失效。因此，相关标准对点焊接头的冲击硬度指标提出了明确的要求。但是，不同的标准对接头冲击硬度有不同的要求。 《蒸汽锅炉安全监察规程》规定，焊接接头的冲击硬度不得高于母材冲击硬度规定值的下限。当基材没有冲击硬度要求时，其不得高于27J。 GB 150“钢制压力容器”规定，接头的冲击硬度值是根据钢的最小抗拉强度确定的。对于碳素钢和低合金钢，接头的最低冲击硬度要求如表3-40所示。

低温容器的冲击硬度值不应高于基材规定值的下限，而ASME规范Ⅷ-1是基于硬度水平，厚度，工作温度，设计变形和材料的允许应力。确定接头是否应保证冲击硬度性能。如果接头具有冲击硬度要求，则应根据材料的硬度等级和长度来规定冲击硬度的最小保证值。

（3)考虑制造过程的要求和影响

点焊后，零件通常必须经历各种成型过程，例如轧制，压制，弯曲和校准。因此，焊接接头和基础材料必须具有一定的加工和变形能力。最重要的部分是冷变形性是通过接头的弯曲试验来测量的

四个。点焊材料的选择

焊接材料和基础材料的强度原理不完全适用。如果在耐腐蚀性条件下使用，则对硬度没有特别要求，并且主要考虑熔池的耐腐蚀性。如果在低温和高压条件下使用，则短期工作需要一定的低温和短期硬度，长期工作必须确保焊缝金属具有足够的永久硬度和溶胀极限。例如：SA213-管道用于低温和高压条件。对于电弧焊，需要碳含量更高的E308H焊丝。

a）考虑沉积金属的化学成分

焊接时，选择点焊材料时，更重要的是要考虑到沉积金属的化学成分应等于基材的成分。只要点焊材料的熔敷金属的化学成分与母材相同，其使用性能就可以与母材相当，包括热性能，耐蚀性等。此外，还应特别注意满足制造技术条件或图纸的特殊要求的耐腐蚀性。为了避免在钎焊过程中形成晶间裂纹，最好选择含Ti和Nb的低碳（超低碳）碳钢点焊材料。如果电极涂层或焊剂中的SO2浓度太低，则不适合用于钴含量高的奥氏体钢的点焊。为了避免熔池中出现热裂纹（凝固裂纹），应控制P，S，Sb和Sn杂质的浓度，以尽可能防止焊缝金属形成三相奥氏体组织。

b）考虑熔池中的铁素体浓度

尽管许多材料表明焊缝中的铁素体浓度有利于减少焊缝金属裂纹的趋势，但在生产应用中使用了大量的纯净物已有多年，并且接头运行良好。另外，在各个介质中适当的铁素体浓度有利于抗腐蚀，但对高温条件下的焊接金属的冲击硬度有害。综合考虑，一般铁素体的浓度为4-12％是合适的，因为5％的铁素体可以获得令人满意的耐晶间腐蚀性能。

c）考虑钎焊方法的影响

在选择钎焊材料时，应注意钎焊方法的影响。钨极氩弧焊对焊缝金属化学成分的变化影响最小。在未稀释的焊缝金属中，除C和N外，其他变化均不明显。 C的损失最大，C的含量为0. 06％。对于焊条，氩弧焊未稀释的熔敷金属的C含量为0. 04％，而焊接金属中的N浓度降低了0. 02％。 Si，Cr，Ni，Mo的浓度可能会略有变化，而C的损失仅为氩弧焊的1/4，而N的减少更多，且减少的量会根据焊接工艺而变化，最高0. 15％。在电弧焊和埋弧焊中，焊缝金属的合金元素会受到涂层，焊剂，药芯和焊丝的影响。特别是，这些通过涂层或焊剂传递合金元素的点焊材料不能使用芯。焊丝的化学成分可计算出焊接金属的物理性能。当然，熔池中铁素体的浓度可以通过焊缝金属中的合金纯度来计算，但是这些计算值与实际值存在一定误差，因为钎焊过程的冷却速度也会影响铁素体的浓度。金属中合金元素的浓度完全相同，如果焊接方法不同，铁素体的浓度也不同。条状电极渗氮最高，其次是埋弧焊，电极电弧焊，MAG焊，MIG焊，含量最低。但是，尽管进行了相同的带极堆焊，但熔池中铁素体的浓度在不同部分是不同的。在试验中，发现在电弧闭合和电弧起动时的铁素体浓度比中间部分低约2-3％。随着碳钢材料和钎焊材料的标准化，焊条的选择变得简单。您可以通过碳钢的钢种选择相应的钎焊材料钢种。例如：SA-240-316碳钢在钎焊时可以直接选择E316焊丝。

五个。不锈钢钎料的选择

钎焊马氏体碳钢时，最好使用与基材质量相同的点焊材料。例如，对1Cr13钢进行钎焊时，应选择E410系列点焊材料，电极电弧焊电极钢的等级为G217。但是常见的1Cr13对应点焊材料，焊接金属组织为粗马氏体和铁素体，组织坚硬易碎，容易产生裂纹，而且焊件必须预热250-350℃，以提高性能。限制钎料中S和P的浓度并控制Si（≤0. 30％）的浓度，增加C的浓度，增加少量的Ti，Al和Ni以细化碳化物并减少淬透性。一些数据表明，降低焊接材料中的Nb浓度（最高0.约8％）以获得三相铁素体结构。在二氧化碳二氧化碳保护焊中，焊丝必须降低Ti和Mn元素的浓度，以达到脱氧的目的。

马氏体碳钢也可以用作点焊材料。此时，必须考虑母材的稀释对焊接金属的成分的影响，并且可以使用适当的Cr和Ni浓度来避免焊接金属中的马氏体组织。例如，在电弧焊的情况下，使用A312（）电极钎焊。

六个。碳素钢钎料的选择

通常，也使用与母材质量相同的点焊材料，但熔池的铁素体组织较粗，但硬度太差。通过降低钎料中的Nb浓度，可以改善回火的铁素体组织。同时，通过热处理提高焊缝金属的硬度。

七。各种异种钢点焊材料的选择

低碳钢与低合金钢之间的点焊以及不同材料的低合金钢之间的点焊属于同一异种钢的点焊。对于这种类型的钢之间的点焊，可以根据低等级材料以及具有低硬度或合金元素浓度的材料选择点焊材料。选择低等级材料比高端材料具有更好的点焊性能，而且价格更便宜，这有助于增加制造成本。

1.焊接材料的定义，包括哪些材料？

答案：焊接过程中消耗的材料的总称。

焊接材料包括焊丝，焊丝，助焊剂，保护性二氧化碳，电极，溶剂等。

2。选择碳钢和低合金钢点焊材料的原则是什么？

答案：1）同样强大的原则

2）等硬度原理

3）考虑制造过程的要求和影响

3。通常情况下，对于低碳钢和低合金钢的点焊，应选择低等级材料还是高端材料？使用20g焊丝进行电弧焊时应使用哪种焊丝？

答案：根据劣质材料选择电极。

选择。 （或者AWS E7015可以）

4。 GB E5515-B2中的“ E”是什么意思？ “ 55”是什么意思？看到该钢种时，您能分辨出哪种钢用于点焊吗？

答案：“ E”代表焊丝

“ 55”表示沉积金属的最小拉伸强度为540Mp。

用于钎焊Cr-Mo耐热钢。您还可以回答13CrMo4 4、，R，g，SA-335P1 2、，SA213T1 1、等。

在5.中，“ H”，“ 08”，“ Mn2”，“ Si”和“ A”分别是什么意思？

答案：“ H”代表焊条

“ 08”表示碳含量约为0. 08％

“ Mn2”表示锰含量约为2％

“ Si”是指Si含量≤1％

“ A”表示优质产品

6。与AWS 5. 1 E7015相比，“ 50”和“ 70”是什么意思？

答案：“ 50”表示熔敷金属的最小抗拉强度为490Mpa

“ 70”表示熔敷金属的最小拉伸强度为70ksi或485Mpa

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