1、金金 屬屬 熔熔 焊焊 原原 理理講解人：韓兆波講解人：韓兆波 1主要內(nèi)容主要內(nèi)容v焊接材料焊接材料 焊條焊條 焊絲與焊劑焊絲與焊劑 焊接用保護(hù)氣體焊接用保護(hù)氣體 2焊接材料焊接材料焊條焊條一、概述一、概述（一）焊條的組成及作用（一）焊條的組成及作用 焊條是有藥皮的、供焊條電弧焊用的熔化焊條是有藥皮的、供焊條電弧焊用的熔化電極，由藥皮和焊芯兩部分組成。電極，由藥皮和焊芯兩部分組成。31 1、焊芯、焊芯 （1 1）焊芯的作用）焊芯的作用 焊芯一根實(shí)心的金屬棒，焊接時(shí)作為電極，焊芯一根實(shí)心的金屬棒，焊接時(shí)作為電極，傳導(dǎo)焊接電流，與焊件之間產(chǎn)生電弧；在電傳導(dǎo)焊接電流，與焊件之間產(chǎn)生電弧；在電弧熱作用

2、下自身熔化過渡到焊件的熔池內(nèi)，弧熱作用下自身熔化過渡到焊件的熔池內(nèi)，成為焊縫中的填充金屬。焊接時(shí)作為電極，成為焊縫中的填充金屬。焊接時(shí)作為電極，傳導(dǎo)焊接電流，使之與焊件之間產(chǎn)生電弧。傳導(dǎo)焊接電流，使之與焊件之間產(chǎn)生電弧。作為填充金屬，對(duì)焊縫質(zhì)量和性能有影響。作為填充金屬，對(duì)焊縫質(zhì)量和性能有影響。4（2 2）焊芯的規(guī)格尺寸）焊芯的規(guī)格尺寸 焊條的直徑以焊芯的直徑來表示。焊條的直徑以焊芯的直徑來表示。 焊芯直徑有焊芯直徑有1.61.6、2.02.0、2.52.5、3.23.2、4.04.0、5.05.0、6.06.0等幾種，焊芯長度常在等幾種，焊芯長度常在250250450mm450mm之間之間5

3、2 2、藥皮、藥皮 藥皮又稱涂料，是焊條中壓涂在焊芯表面藥皮又稱涂料，是焊條中壓涂在焊芯表面上的涂覆層。它是由礦石、鐵合金、純金屬、上的涂覆層。它是由礦石、鐵合金、純金屬、化工物料和有機(jī)物的粉末混合均勻后粘結(jié)到化工物料和有機(jī)物的粉末混合均勻后粘結(jié)到焊芯上的。焊芯上的。 在焊接過程中的作用：在焊接過程中的作用：（1 1） 保護(hù)保護(hù)（2 2）冶金處理）冶金處理（3 3）改善焊接工藝性能）改善焊接工藝性能6常用的藥皮原材料常用的藥皮原材料 各種藥皮原材料的作用往往不是單一的，各種藥皮原材料的作用往往不是單一的，而是同時(shí)起到幾種作用。在選用藥皮原材料而是同時(shí)起到幾種作用。在選用藥皮原材料時(shí)，一般以主要

4、作用為依據(jù)，同時(shí)還必須注時(shí)，一般以主要作用為依據(jù)，同時(shí)還必須注意某些藥皮原材料的副作用，如氧化、增氫、意某些藥皮原材料的副作用，如氧化、增氫、增硫和增磷等。增硫和增磷等?？蓪⒃牧蠚w納成以下幾類：可將原材料歸納成以下幾類： 穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金劑、增塑劑、粘結(jié)劑等劑、增塑劑、粘結(jié)劑等78（二）對(duì)焊條的基本要求（二）對(duì)焊條的基本要求1 1、滿足接頭的使用性能要求、滿足接頭的使用性能要求 2 2、滿足焊接工藝性能要求、滿足焊接工藝性能要求 3 3、自身具有好的內(nèi)外質(zhì)量、自身具有好的內(nèi)外質(zhì)量 4 4、低的制造成本、低的制造成本 9（三）焊條的分類（

5、三）焊條的分類1 1、按用途分類、按用途分類 102 2、按熔渣性質(zhì)分類、按熔渣性質(zhì)分類 （1 1）酸性焊條能交直流兩用，焊接工藝性能）酸性焊條能交直流兩用，焊接工藝性能較好，但焊縫的力學(xué)性能，特別是沖擊韌度較好，但焊縫的力學(xué)性能，特別是沖擊韌度較差，故適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的低較差，故適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的焊條；的焊條； （2 2）堿性焊條形成焊縫的塑性、韌性和抗裂）堿性焊條形成焊縫的塑性、韌性和抗裂性能均比酸性焊條好，故堿性焊條適用于焊性能均比酸性焊條好，故堿性焊條適用于焊接裂紋傾向大、塑性和韌性要求

6、高的重要結(jié)接裂紋傾向大、塑性和韌性要求高的重要結(jié)構(gòu)，如鍋爐壓力容器、合金結(jié)構(gòu)鋼、橋梁船構(gòu)，如鍋爐壓力容器、合金結(jié)構(gòu)鋼、橋梁船舶等。舶等。11123 3、按藥皮主要成分分類、按藥皮主要成分分類1) 1)鈦鈣型：熔渣流動(dòng)性良好，脫渣容易，電弧穩(wěn)定，鈦鈣型：熔渣流動(dòng)性良好，脫渣容易，電弧穩(wěn)定，熔深適中，飛濺小，焊波整齊。這種藥皮焊條適合熔深適中，飛濺小，焊波整齊。這種藥皮焊條適合于全位置焊接，焊接電流為交流或直流正、反接。于全位置焊接，焊接電流為交流或直流正、反接。2) 2)低氫鈉型和低氫鉀型：其熔渣流動(dòng)性好，焊接工藝低氫鈉型和低氫鉀型：其熔渣流動(dòng)性好，焊接工藝性能一般、焊波較粗、角焊縫略凸、熔深適

7、中，脫性能一般、焊波較粗、角焊縫略凸、熔深適中，脫渣性較好，焊接時(shí)要求焊條干燥，并采用短弧焊。渣性較好，焊接時(shí)要求焊條干燥，并采用短弧焊。這類藥皮焊條適合于全位置焊接。焊接電流為直流這類藥皮焊條適合于全位置焊接。焊接電流為直流反接。反接。134 4、按焊條性能特征分類、按焊條性能特征分類 指按特殊的使用性能對(duì)焊條進(jìn)行分類，指按特殊的使用性能對(duì)焊條進(jìn)行分類，如超低氫焊條、低塵、低毒焊條、立向如超低氫焊條、低塵、低毒焊條、立向下焊條、躺焊焊條、打底層焊條、蓋面下焊條、躺焊焊條、打底層焊條、蓋面焊條、高效鐵粉焊條、重力焊條、防潮焊條、高效鐵粉焊條、重力焊條、防潮焊條、水下焊條等。焊條、水下焊條等。1

8、4（四）焊條型號(hào)與牌號(hào)的編制方法（四）焊條型號(hào)與牌號(hào)的編制方法 1 1、碳鋼焊條型號(hào)、碳鋼焊條型號(hào) 15焊接材料焊接材料焊條焊條X1X2熔敷金屬最小抗拉強(qiáng)度值X3焊接位置0全位置(平、立、橫、仰)Kgf/mm2 MPa143434202平焊、橫角焊平焊、橫角焊50504904立向下焊立向下焊162 2、焊條牌號(hào)、焊條牌號(hào) 焊條的牌號(hào)是按焊條的主要用途及性能特焊條的牌號(hào)是按焊條的主要用途及性能特點(diǎn)對(duì)焊條產(chǎn)品的具體命名。點(diǎn)對(duì)焊條產(chǎn)品的具體命名。 以結(jié)構(gòu)鋼焊條為例，牌號(hào)首位字母以結(jié)構(gòu)鋼焊條為例，牌號(hào)首位字母“J”J”或或漢字漢字“結(jié)結(jié)”字表示結(jié)構(gòu)鋼焊條；后面第字表示結(jié)構(gòu)鋼焊條；后面第1 1、2 2位

9、數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值（kgf/mmkgf/mm2 2）。第）。第3 3位數(shù)字表示藥皮類型和電位數(shù)字表示藥皮類型和電源種類。源種類。17焊接材料焊條18一、焊絲一、焊絲（一）焊絲的作用與分類（一）焊絲的作用與分類焊絲的作用：填充金屬焊絲的作用：填充金屬 傳導(dǎo)焊接電流傳導(dǎo)焊接電流 過渡合金元素過渡合金元素按焊絲的結(jié)構(gòu)分有實(shí)心焊絲和藥芯焊絲兩大類；按焊絲的結(jié)構(gòu)分有實(shí)心焊絲和藥芯焊絲兩大類；按適用對(duì)象分有低碳鋼焊絲、低合金鋼焊絲、不銹按適用對(duì)象分有低碳鋼焊絲、低合金鋼焊絲、不銹鋼焊絲、銅及銅合金焊絲、鋁及鋁合金焊絲、硬質(zhì)鋼焊絲、銅及銅合金焊絲、鋁及鋁合金焊

10、絲、硬質(zhì)合金堆焊焊絲和鑄鐵焊絲等合金堆焊焊絲和鑄鐵焊絲等 。19焊接材料焊接材料焊絲焊絲（二）實(shí)芯鋼焊絲（二）實(shí)芯鋼焊絲1 1、實(shí)芯鋼焊絲的牌號(hào)及其成分、實(shí)芯鋼焊絲的牌號(hào)及其成分（1 1）鋼焊絲）鋼焊絲20（2 2）氣體保護(hù)焊用碳鋼、低合金鋼焊絲）氣體保護(hù)焊用碳鋼、低合金鋼焊絲21焊接材料焊絲與焊劑（2）鋁及鋁合金焊絲型號(hào)22（三）藥芯焊絲（三）藥芯焊絲 1 1、藥芯焊絲的特點(diǎn)、藥芯焊絲的特點(diǎn) ： 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)各種鋼材的焊接，適用性強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)各種鋼材的焊接，適用性強(qiáng) ；工；工藝性能好，焊縫成形美觀藝性能好，焊縫成形美觀 ；熔敷速度快，生；熔敷速度快，生產(chǎn)效率高產(chǎn)效率高 ；可用較大焊接電流進(jìn)行全位置

11、焊；可用較大焊接電流進(jìn)行全位置焊接接 ； 缺點(diǎn)：焊絲制造過程復(fù)雜缺點(diǎn)：焊絲制造過程復(fù)雜 ；焊接時(shí)，送絲；焊接時(shí)，送絲較實(shí)心焊絲困難較實(shí)心焊絲困難 ；焊絲外表容易銹蝕，粉劑；焊絲外表容易銹蝕，粉劑易吸潮易吸潮 。232 2、藥芯焊絲的種類及其焊接特性、藥芯焊絲的種類及其焊接特性 （1 1）藥芯焊絲按其結(jié)構(gòu)可分為無縫焊絲和有）藥芯焊絲按其結(jié)構(gòu)可分為無縫焊絲和有縫焊絲兩類?？p焊絲兩類。 （2 2）按保護(hù)方式分藥芯焊絲有外加保護(hù)和自）按保護(hù)方式分藥芯焊絲有外加保護(hù)和自保護(hù)之分保護(hù)之分 。（3 3）按藥芯性質(zhì)分分為無造渣劑藥芯焊絲和）按藥芯性質(zhì)分分為無造渣劑藥芯焊絲和有造渣劑藥芯焊絲有造渣劑藥芯焊絲 。

12、243 3、藥芯焊絲型號(hào)與牌號(hào)、藥芯焊絲型號(hào)與牌號(hào) YJ YJ為結(jié)構(gòu)鋼藥芯焊絲，為結(jié)構(gòu)鋼藥芯焊絲，YRYR為為耐熱鋼藥芯焊絲。耐熱鋼藥芯焊絲。25二、焊劑二、焊劑（一）焊劑的作用及分類（一）焊劑的作用及分類 1 1、焊劑的作用、焊劑的作用對(duì)熔化金屬起保護(hù)和冶金作用。對(duì)熔化金屬起保護(hù)和冶金作用。2 2、焊劑的分類、焊劑的分類 （1 1）按制造方法分可分為有熔煉焊劑和燒結(jié)焊劑兩）按制造方法分可分為有熔煉焊劑和燒結(jié)焊劑兩大類大類 熔煉焊劑按照配方將一定比例的各種配料放在爐熔煉焊劑按照配方將一定比例的各種配料放在爐中熔煉，然后經(jīng)過水冷，使焊劑形成顆粒狀，經(jīng)烘中熔煉，然后經(jīng)過水冷，使焊劑形成顆粒狀，經(jīng)烘

13、干、篩選而制成的焊劑。是目前生產(chǎn)中最廣泛使用干、篩選而制成的焊劑。是目前生產(chǎn)中最廣泛使用的一種焊劑的一種焊劑燒結(jié)焊劑將一定比例配料粉末，混合均勻并加入燒結(jié)焊劑將一定比例配料粉末，混合均勻并加入適量的粘結(jié)劑后經(jīng)烘焙而制成適量的粘結(jié)劑后經(jīng)烘焙而制成26（2 2）按化學(xué)成分分類）按化學(xué)成分分類按按SiOSiO2 2含量含量: : 可分為高硅焊劑、中硅焊劑和低硅焊劑可分為高硅焊劑、中硅焊劑和低硅焊劑按按MnOMnO含量含量: : 高錳焊劑、中錳焊劑、低錳焊劑和無錳焊劑高錳焊劑、中錳焊劑、低錳焊劑和無錳焊劑按按CaF2CaF2含量含量: : 可分為高氟焊劑、中氟焊劑和低氟焊劑可分為高氟焊劑、中氟焊劑和低

14、氟焊劑 (3 (3）按堿度分類）按堿度分類 : :酸性焊劑、中性焊劑和堿性焊劑酸性焊劑、中性焊劑和堿性焊劑酸性焊劑酸性焊劑: :焊接工藝性好焊接工藝性好, ,沖擊韌性較低沖擊韌性較低中性焊劑中性焊劑: :堿性焊劑堿性焊劑: :較高的沖擊韌性較高的沖擊韌性, ,焊接工藝性較差焊接工藝性較差27（4 4）按活度分類可分為高活性焊劑、活性焊）按活度分類可分為高活性焊劑、活性焊劑、低活性焊劑和惰性焊劑。劑、低活性焊劑和惰性焊劑。（5 5）按用途分類可有兩種分類方法）按用途分類可有兩種分類方法28（二）焊劑的型號(hào)和牌號(hào)（二）焊劑的型號(hào)和牌號(hào)1 1、焊劑的型號(hào)、焊劑的型號(hào)（1 1）碳素鋼埋弧焊用焊劑型號(hào)）

15、碳素鋼埋弧焊用焊劑型號(hào) 1 1）“F”F”表示為埋弧焊用焊劑。表示為埋弧焊用焊劑。 2 2）第一位數(shù)字）第一位數(shù)字“1”1”表示焊絲表示焊絲- -焊劑組合的熔敷金屬抗拉強(qiáng)焊劑組合的熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值。度的最小值。 3 3）第二位數(shù)字）第二位數(shù)字“2”2”表示試件的處理狀態(tài)，表示試件的處理狀態(tài)，“A”A”表示焊態(tài)，表示焊態(tài)，“P”P”表示焊后熱處理狀態(tài)。表示焊后熱處理狀態(tài)。 4 4）第三位數(shù)字）第三位數(shù)字“3”3”表示熔敷金屬?zèng)_擊吸收功不小于表示熔敷金屬?zèng)_擊吸收功不小于27J27J時(shí)時(shí)的最低試驗(yàn)溫度。的最低試驗(yàn)溫度。 5 5）H H表示焊絲的牌號(hào)，焊絲的牌號(hào)按表示焊絲的牌號(hào)，焊絲的牌號(hào)按G

16、B/T14957GB/T1495719941994規(guī)定。規(guī)定。29 F5AP4-H08MnA F5AP4-H08MnA：它表示這種埋弧焊焊劑采：它表示這種埋弧焊焊劑采用用H08MnAH08MnA焊絲按本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的焊接參數(shù)焊絲按本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的焊接參數(shù)焊接試板，其試樣狀態(tài)為焊態(tài)時(shí)的焊縫金屬焊接試板，其試樣狀態(tài)為焊態(tài)時(shí)的焊縫金屬抗拉強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度為480480650MPa650MPa，屈服點(diǎn)不小于，屈服點(diǎn)不小于400MPa400MPa，伸長率不小于，伸長率不小于22%22%，在，在-40-40時(shí)熔敷時(shí)熔敷金屬?zèng)_擊吸收功不小于金屬?zèng)_擊吸收功不小于2727A AKVKV/ /J J。30（2 2）低合

17、金鋼埋弧焊用焊劑）低合金鋼埋弧焊用焊劑 1 1）“F”F”表示為埋弧焊用焊劑。表示為埋弧焊用焊劑。 2 2）第一位數(shù)字）第一位數(shù)字“1”1”表示焊絲焊劑組合的熔表示焊絲焊劑組合的熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值。敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值。 3 3）第二位數(shù)字）第二位數(shù)字“2”2”表示試件的狀態(tài)，表示試件的狀態(tài)，“A”A”表示表示焊態(tài)，焊態(tài)，“P”P”表示焊后熱處理狀態(tài)。表示焊后熱處理狀態(tài)。 4 4）第三位數(shù)字）第三位數(shù)字“3”3”表示熔敷金屬?zèng)_擊吸收功不表示熔敷金屬?zèng)_擊吸收功不小于小于27J27J時(shí)的最低試驗(yàn)溫度時(shí)的最低試驗(yàn)溫度 5 5）H H表示焊絲的牌號(hào)，如果需要標(biāo)注熔敷金表示焊絲的牌號(hào)，如果需要標(biāo)

18、注熔敷金屬中擴(kuò)散氫含量時(shí)，可用后綴屬中擴(kuò)散氫含量時(shí)，可用后綴“H H”表示表示31F5121-H08MnMoAF5121-H08MnMoA焊劑：表示這種低合金鋼焊劑：表示這種低合金鋼埋弧焊焊劑采用埋弧焊焊劑采用H08MnMoAH08MnMoA焊絲，按焊絲，按GB/T GB/T 124702003124702003所規(guī)定的焊劑參數(shù)焊接試樣，試所規(guī)定的焊劑參數(shù)焊接試樣，試樣經(jīng)焊后熱處理后，熔敷金屬抗拉強(qiáng)度為樣經(jīng)焊后熱處理后，熔敷金屬抗拉強(qiáng)度為480480650MPa650MPa，屈服強(qiáng)度不低于，屈服強(qiáng)度不低于380MPa380MPa，伸，伸長率不低于長率不低于22.0%22.0%，在，在2020時(shí)沖擊吸收功不時(shí)沖擊吸收功不小于小于27J27J。焊劑渣系為氟堿型。焊劑渣系為氟堿型322 2、熔煉焊劑牌號(hào)、熔煉焊劑牌號(hào)33焊接材