完整版焊接用焊丝的选用原则方法及选用表详细资料

1、焊接用焊丝的选用详细资料及选用表1焊丝选用的要点焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部件的质量要求、焊接施工条件板厚、坡口形状、焊接位置、焊接条件、焊后热处理及焊接操作等、本钱等综 合考虑.焊丝选用要考虑的顺序如下.根据被焊结构的钢种选择焊丝 对于碳钢及低合金金高强钢,主要是按“等 强匹配的原那么,选择满足力学性能要求的焊丝.对于耐热钢和耐候钢,主要是 侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致或相似,以满足对耐热性和耐腐蚀性等 方面的要求.根据被焊部件的质量要求特别是冲击韧性选择焊丝与焊接条件、坡口形状、保护气体混合比等工艺条件有关,要在保证焊接接头性能的前提下,选择达 到最大焊接效率及降低焊接本钱

2、的焊接材料.根据现场焊接位置 对应于被焊工件的板厚选择所使用的焊丝直径,确定 所使用的电流值,参考各生产厂的产品介绍资料及使用经验,选择适合于焊接 位置及使用电流的焊丝牌号.焊接工艺性能包括电弧稳定性、飞溅颗粒大小及数量、脱渣性、焊缝外观与 形状等.对于碳钢及低合金钢的焊接特别是半自动焊,主要是根据焊接工 艺性能来选择焊接方法及焊接材料.采用实芯焊丝和药芯焊丝进行气体保护焊 的焊接工艺性能的比照见表 1.表1实芯焊丝和药芯焊丝气体保护焊的焊接工艺性能的比照焊接工艺性能实芯焊丝2CO焊接.药芯焊丝CO焊接Ar+CO焊接1熔渣型金属粉型趋溥侬5 02mm稍差优稍差稍差平焊薄板6 6mm 优优优良好

3、良好良好良好u厚板6 25mm 良好良好良好良好横角焊单层良好?优良好多层良好优良好立焊可卜:良好优优稍差向下良好良好优稍差平焊优ft 良好焊缝外观横角焊稍差优优良好立焊优优仰焊稍差良好优稍差I电弧稳定性优优熔深优优优优其他飞溅稍差优优优脱渣性一一优稍差咬边优优1 优优2实芯焊丝的选用1埋弧焊焊丝焊丝和焊剂是埋弧焊的消耗材料,从碳素钢到高银合金多种金属材料的焊接都可以选用焊丝和焊剂配合进行埋弧焊接.埋弧焊焊丝的选用既要考虑焊剂成 分的影响,又要考虑母材的影响.为了得到不同的焊缝成分和力学性能,可以 采用一种焊剂主要是熔炼焊剂与几种焊丝配合,也可以采用一种焊丝与几 种焊剂主要是烧结焊剂配合.对于

4、给定的焊接结构,应根据钢种成分、对焊缝性能的要求及焊接工艺参数 的变化等进行综合分析之后,再决定所采用的焊丝和焊剂.1低碳钢和低合金钢用焊丝低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类.低镒焊丝如H08A 常配合高镒焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢 焊接.中镒焊丝如 H08MnA、H10MnSi 主要用于低合金钢焊接,也可配合低镒焊剂用于低碳钢焊接.高镒焊丝如 H10Mn2、H08Mn2Si 用于低合金钢焊接.2低合金高强钢用焊丝低合金高强钢用焊丝含Mn 1%以上,含 Mo 0.3%0.8%,如H08MnMoA、H08Mn2MoA ,用于强度较高的低合金高强钢焊接.止匕外,根据低合金高强钢的成分

5、及使用性能要求,还可在焊丝中参加Ni、Cr、V及RE等元素,提升焊缝性能.强度级别590MPa级的焊缝金属多采用Mn-Mo系焊丝,如H08MnMoA、H08Mn2MoA、H10Mn2Mo 等.强度级别690780MPa级的焊缝多采用Mn-Cr-Mo系、Mn-Ni-Mo系或Mn-Ni-Cr-Mo系焊丝.当对焊缝韧性要求较高时,可采用含Ni的焊丝, 如H08CrNi2MoA等.焊接强度级别 690MPa级以下的钢种时,可采用熔炼焊剂 和烧结焊剂.焊接强度级别 780MPa级高强度钢时,为了得到高韧性,除了选用 适当的焊丝,最好采用烧结焊剂.埋弧焊实芯焊丝的力学性能、特点和用途见表2 o表2 埋弧焊

6、实芯焊丝的力学性能、特点和用途焊丝牌号直径/mm特点和用途-抗拉强度a b屈服强度/MPad S /MPa1甘氏举 / %冲击功L 0Akv / JH08A2.0 5.0低碳结构钢焊丝,在埋弧焊中用量最大,配合焊剂HJ430HJ431HJ433 等焊接.用于低碳钢及某些低合金钢如16Mn结构410 550330 2227(0 C)H08MnA2.0 5.8碳素钢焊丝,配合焊剂进行埋弧焊,焊缝金属具 卜优良的力学性能.用于碳钢和相应强度级别的 低合金钢如16Mn等锅炉、压力容器的埋弧焊410 550330 2227(0 C)H10Mn22.0 5.8 c镀铜的埋弧焊焊丝,配合焊剂HJ130、HJ

7、330、HJ350焊接,焊缝金属具有优良的力学性能.用于碳钢及低合金钢如16Mn、14MnNb等焊接结卜勾的埋弧焊410 550330 22一H1UMn5.0 iS2.0镀铜焊丝,配用相应的焊剂可获得力学性能良好的焊缝金属,焊接效率高, 焊接质量稳定可靠.卜于焊接重要的低碳钢和低合金钢结构410 550330 2227(0 C)HYD04713.0 5.0配用焊剂HJ107的堆焊焊丝,熔敷金属具有良 卜的抗挤压磨粒磨损水平,抗裂性能优良,冷焊 k裂纹.焊丝外表尢缝,可镀铜处理,焊接操作 上单,电弧稳定,抗网压波动水平强、工艺性能 良好.常用于辐压机挤压辐外表的堆焊一一一一3不锈钢用焊丝不锈钢焊

8、接时,采用的焊丝成分要与被焊接的不锈钢成分根本一致.焊接铭不锈钢时可采用 H0Cr14、H1Cr13、H1Cr17等焊丝,焊接铭、镇不锈钢时,可采用H0Cr19Ni9、H0Cr19Ni9Ti等焊丝；焊接超低碳不锈钢时,应采用相应的超低 碳焊丝,如H00Cr19Ni9等.焊剂可采用熔炼型或烧结型,要求焊剂的氧化性要 小,以减少合金元素的烧损.目前国外主要采用烧结焊剂焊接不锈钢,我国仍以 熔炼焊剂为主,但正在研制和推广使用烧结焊剂.2气体保护焊用焊丝1） TIG焊焊丝TIG焊接有时不加填充焊丝,被焊母材加热熔化后直接连接起来,有时加填充焊丝.由于保护气体为纯Ar,无氧化性,焊丝熔化后成分根本不发生

9、变化,所以焊丝成分即为焊缝成分.也有的采用母材成分作为焊丝成分,使焊缝成分与母材一致.TIG焊时焊接线能量小,焊缝强度和塑、韧性良好,容易满足使用 性能要求.2） MIG和MAG焊丝MIG方法主要用于焊接不锈钢等高合金钢.为了改善电弧特性, 在Ar气中加入适量O2或CO2,即成为MAG方法.焊接低合金钢时,采用 Ar+5%CO2可提升焊缝 的抗气孔水平.但焊接超低碳不锈钢时不能采用Ar+5%CO 2混合气体,只可采用 Ar+2%O混合气体,以预防焊缝增碳.目前低合金钢的MIG焊接正在逐步被 Ar+20%CO2的MAG焊接所取代.MAG焊接时由于保护气体有一定的氧化性,应适当提升 焊丝中Si、M

10、n脱氧元素的含量,其他成分可以与母材一致,也可以有假设干差异.焊接高强钢时,焊缝中C的含量通常低于母材,Mn的含量那么明显高于母材,这不仅为了脱氧,也是焊缝合金成分的要求.为了改善低温冲击韧性,焊缝中的Si含量不宜过高.3) CO 2焊焊丝CO2不活性气体,具有较强的氧化性,因此CO2焊所用焊丝必须含有较高的Mn、Si等脱氧元素. CO2焊通常采用C-Mn-Si系焊丝,如H08MnSiA、H08Mn2SiA、 H04Mn2SiTiA 等.CO2焊焊丝直径一般是： 0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm 等.焊丝直径41.2mm属于细丝CO2焊,焊丝直径)1.6mm属于粗丝C

11、O2焊.H08Mn2SiA焊丝是一种广泛应用的CO2焊焊丝,它有较好的工艺性能,适合于焊接500MPa (50kgf/mm2)级以下的低合金钢.对于强度级别要求更高的钢种,应采用焊丝成分中含有Mo元素的H10MnSiMo等牌号的焊丝.(3)电渣焊焊丝电渣焊适用于中厚板和厚板焊接.电渣焊焊丝主要起填充金属和合金化的作用,低碳钢和低合金高强钢电渣焊常用焊丝的牌号见表3表3低碳钢和低合金高强钢电渣焊常用焊丝焊接钢号常用焊丝牌号Q235 , Q255 15, 20, 25 16Mn , 09Mn2 15MnV, 15MnVCu 15MnVN , 14MnMoV , 18MnMoNbH08MnAH08M

12、nA, H10Mn2H08Mn2Si , H10MN2 , H10MnSi , H08MnMoAH08MnMoA , H08Mn2MoVA H10Mn2MoVA , H10Mn2Mo4有色金属及铸铁焊丝与焊丝型号的表示方法不同,焊丝牌号前两个字母“ HS表示有色金属及铸铁焊丝；牌号 中第一位数字表示焊丝的化学 组成类型见表4,牌号中第二、第三位数字表示同一类型焊丝 的不同牌号.表4有色金属及铸铁焊丝的类型牌 号型 号化学组成类型牌 号型 号化学组成类型HS 1 X X一堆焊硬质合金焊丝HS 4 XX一RZCX - X铸铁焊丝HS 2 X XHSCu xx - x铜及铜合金焊丝一ErnI xx

13、- X镇及银合金焊丝HS 3 X XHSAl XX - X铝及铝合金焊丝1铜及铜合金焊丝铜及铜合金焊丝常用于焊接铜及铜合金,其中黄铜焊丝也广泛用于钎焊碳钢、铸铁及硬质合金刀具等.铜及铜合金的焊接,可以采用多种焊接方法,正确地选择填充金属,是获得优质焊缝的必要条件.用氧-乙焕气焊时应配合气焊熔剂共同使用铜及铜合金焊丝的类型及化学成分见表5.常用铜及铜合金焊丝的牌号、型号及用途见表6表5铜及铜合金焊丝的类型及化学成分化学型号成刀,/%CuZnSnSiMnNiFePPbAlTiS其他兀素总量铜HS；CU 2 98.0*1.0j 0.50.5* 0.15 0.0210.01一一 0.05黄铜HSCuZ

14、n-1HSCuZn-257.0 60. 056.0 60.0余量0.5 1.50.8 1.1一0.04 0.15一0.01 0.5一 一一0.25 1.20HSCuZn-356.0 62.0).5 1.50.1 0.51.01.5 0.5一 0.050.01一一 0.05HSCuZn-461.0 63.0一0.3 0.7一一一HSCu ZnNi46.0 50. 0一一 0.25一9.0 11.0一 0.25 0.050.02一一白铜HSCuNi余量一* 0.151.0129.0 32.00.40 0.75 0.02 0.020.20 0.50 0.01 0.50HSCuSiW1.51.02.8

15、 4. 01.5* 0.5*HSCuSn*6.0 9.0*0.10 0.350.01青铜HSCuAlHSCuAlNi余量1.01.0一 一 0.10 0.102.00.5 3.0一0.53.0一 2.0* 0.027.09.07.09.0一一 0.5注：杂质元素总和包括带 *号的元素含量之和表6常用铜及铜合金焊丝的牌号、型号及用途牌号型号名称化学成分/%熔点/用途HS201HSCu特制紫铜焊丝Sn1.1,Si0.4,Mn0.4 余为Cu1050用于紫铜量弧焊及氧-乙快气焊时作为填充 材料HS202一低磷铜焊丝11P0.3,余为 Cu 1060用于紫铜氧-乙快气焊及碳弧焊时作为填充 材料HS22

16、0HSCuZn-1锡黄铜焊丝Cu59,Sn1,余为 Zn860用于黄铜的氧-乙快焊和惰性气体保护焊时 作填充材料. 也适用于钎焊铜、铜合金、 铜银合金HS221HSCuZn-3锡黄铜焊丝Cu60,Sn1,Si0.3,余为 Zn890黄铜氧-乙快气焊及碳弧焊时作填充材料.也广泛应用于钎焊铜、钢、铜银合金、灰口铸铁以及镶嵌硬质合金刀具等HS222HSCuZn-2铁黄铜焊丝Cu58,Sn0.9,Si0.1,Fe0.8, 余为Zn860黄铜氧-乙快气焊及碳弧焊时作填充材料.也可用于钎焊铜、钢、铜银合金、灰口铸铁以R金.版舌4- F目壁HS224HSCuZn-4硅黄铜焊丝Cu62,Si0.5,余为 Zn

17、905Rzv 出7V 11 、1L / J /、黄铜氧-乙快气焊及碳弧焊时作填充材料.也可用于钎悍铜铜锦一赤n铸锦等2铝及铝合金焊丝铝及铝合金焊丝广泛应用于铝合金危弧焊及氧-乙燃气焊时作填充材料.焊丝的选择主要根据母材的种类、对接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求综合考虑,般情况下,焊接铝及铝合金都采用与母材成分相同或相近牌号的焊丝,这样可以获得较好的耐蚀性；但焊接热裂倾向大的热处理强化铝合金时,选择焊丝那么主要从解决抗裂性入手,这时焊丝的成分应与母材差异很大.铝及铝合金焊丝的类型及化学成分见表 7.常用铝及铝合金焊丝的万分 及用途见表8表7铝及铝合金焊丝的类型及化学成分型号化 学 成分

18、/ %SiFeCuMnMgCrZnTiVZrAl其他元素总量SAl-1Fe+Si 99,0纯铝SAl-20.200.250.400.030.03一0.040.03 99,7SAl-30.300.30一一一一一 99,50.50 1.2.40 3.1r 0.05 0.0.05 0.SAlMg-10.250.400.100020一203.10 3.0.15 0.0.05 0.SAlMg-2Fe+Si工 0.450.050.010.20903515铝镁0.50 1.4.30 5.0.05 0.SAlMg-30.400.400.100.250.15020250.150.20 0.4.70 5.0.05

19、 0.SAlMg-50.400.40一一余量60 470200.20 0.0.10 0.0.00.10 -/铝铜SAlCu0.200.305.8 6.8400.020.102050.1 0.25一 15 一铝镒SAlMn0.600.70一1.0 1.6一一一SAlSi-14.5 6.00.800.300.050.050.100.20铝硅11.0 1一一SAlSi-20.800.300.150.100.20一3.0注：除规定外,单个数值表示最大值表8常用铝及铝合金焊丝的成分及用途牌号化学成分/%熔点c用途HS301丝 301Al 99,5,Si 0,3,Fe 0.3660焊接纯铝及对焊接性要求不

20、高的铝合金HS311丝 311Si4.5 6.0,Fe 0.6,Al 余量580 610焊接除铝镁合金以外的铝合金,特别是易产生热裂纹的热处理强化铝合金HS321丝 321Mn1,0 1.6,Si0.6,Fe 0 7Al 余景643 654焊接铝镒及其他铝合金.,HS331丝 331Mg4,7 5.7,Mn0.2 0.6, Si 0,4,Fe 0.4, Ti0 05 0 2,Al 余量638 660焊接铝镁合金和铝锌镁合金,补焊铝镁合金铸件3铸铁焊丝铸铁焊丝主要用于气焊焊补铸铁.由于氧-乙焕火焰温度小于 3400 C比电弧温度6000 C低很多,而且热量不集中,较适于灰口铸铁薄壁铸件的焊补.此

21、外,气焊火焰温度低可减少球化剂的蒸发,有利于保证焊缝获得球墨铸铁组织.目前气焊用球铁焊丝主要有加稀土镁合金和铉基重稀土的两种,由于 钮的沸点高,抗球化衰退水平比镁强,更有利于保证焊缝球化,故近年来应用 较多.铸铁焊丝的型号及化学成分见表9.铸铁焊补常用气焊焊丝的成分特点及用途见表10.表9铸铁焊丝的型号及化学成分型号或牌号化学成分/%CSiMnSPNiMoCe球化剂RZC-13.23.52.73.00.600.750.50 0.75一一一一RZC-23.54.53.03.80.300.80 0.100.05一一一一RZCH3.23.52.02.50.500.700.20 0.401.2 1.6

22、0.25 0.45一一RZCQ-13.24.03.23.80.100.400.0150.05 0.50一0.200.04 0.10RZCQ-23.54.23.54.20.500.80 0.030.10一一一0.04 0.10HS401热焊焊丝3.04.22.83.60.300.80 0.080.50一一一一HS401冷焊焊丝3.04.23.84.80.300.80一一一一HS402重稀土焊丝3.84.23.03.60.500.80 0.050.50一一一尼基重稀土 0.080.10轻稀土焊丝3.54.03.53.90.500.80 0.030.10一一一稀土镁0.03 0.04注：铸铁焊丝的型

23、号 RZCX- X及化学成分是根据GB 10044-1988制定；铸铁焊丝的牌号 HS4XX及化学成分是根据?焊接材料产品样本?编入,没有牌号的为非标准焊丝.表10常用铸铁气焊焊丝的成分及用途牌号型号化学成分/ %用途HS401RZC-2C3.0 4.2,Si2.83.6,Mn0.3 0.8焊补灰口铸铁铸件,如某些灰口铸铁机件的修复和农具 的焊补、堆焊,价格低廉HS402RZCQ-2C3.8 4.2,Si3.03.6,Mn0.5 0.8.RE0.08 0.15用于球墨铸铁件焊补及堆焊4堆焊焊丝目前生产的堆焊用硬质合金焊丝主要有两类：高铭合金铸铁钉索尔玛依特和钻基司太立合金.高铭合金铸铁具有良好

24、的抗氧化性和耐气蚀性能,硬度高,耐磨性好.而钻基合金那么在650 c的高温下,亦能保持高的硬度和良好的耐蚀性能.其中低碳、低鸨的韧性好；高碳、高鸨的硬度高,但抗冲击水平差.硬质合金堆焊焊丝可采用氧-乙焕、气电焊等方法堆焊,其中氧-乙快堆焊虽然生产效率低,但设备简单,堆焊时熔深浅,母材熔化量少,堆焊质量高,因此应用较广泛.常用硬质合金堆焊焊丝的成分、特点及用途见表11.表11常用硬质合金堆焊焊线的成分、特点及用途牌号名称化学成分/%堆焊层常温硬度HRC主要特点及用途HS101高铭铸铁堆焊焊丝C2.5 3.3, Cr25 31,Ni3 5,Si2.8 4.2, Fe余量48 54堆焊层具有优良的抗

25、氧化和耐气蚀性能,硬度高,耐磨性好,但工作温度不宜超过 500 C,否那么硬度降低.用于堆焊要求耐 磨损、抗氧化或耐气蚀的场合,如铲斗齿、 泉套、柴油机气门、排气叶片等、HS103高铭铸铁堆焊焊丝C3 4,Cr25 32,Co4 6,B0.5 1.0, Fe余量58 64堆焊层具有优良的抗氧化性,硬度高,耐磨性好,但抗冲击 性能差,难以进行切削加工,只能研磨.用十要求强烈耐磨损 的场合,如牙轮钻头小轴、煤孔挖掘机、破碎机辐、泵框筒、 混合叶片等堆焊HS111钻基堆焊焊丝相当于 AWSRCoCr- AC0.9 1.4,Cr26 32,W3.5 6.0,Fe02.0,Co 余量40 45Co-Cr

26、-W 合金中C和W含量最低、韧性最好的种,能承受冷热条件下的冲击,裂纹倾向小,有良好的耐蚀、耐热和耐磨 性.用十要求在高温工作时能保挣良好的耐磨性及耐蚀性的场合：如高温高压阀门、热剪切刀刃、热锻模等的堆焊HS112钻基堆焊焊丝相当于 AWSRCoCr- BC1.2 1.7,Cr26 32,W7 9.5, Fe 52高碳Co-Cr-W合金堆焊焊线,耐磨性、耐蚀性好,但抗冲击 韧件差丰要用于高温工作的燃气轮机、飞机发动机涡轮叶片、W11 14, Fe 27用Mo强化的低碳Cr-Mo焊丝,耐高温腐蚀、耐冲击性及高 温强度好.用于各种阀门、阀座、水轮机叶片、铸模及挤压模 的堆焊HS116钻基堆焊焊丝相

27、当于 AWSRCoCr- CC0.70 1.20,Cr30 34, W12.5 15.5,Co余量46 50堆焊层有较高的耐磨性和高温强度,但韧性较差.在硫酸、磷酸、硝酸条件下有较好的耐蚀性.用于铜基及铝基合金的热压模等堆焊HS117钻基堆焊焊丝C2.30 2.60, Cr31 34, W1618,Co余量 53堆焊层有较强的耐磨料磨损及耐腐蚀性,在800 c高温也能保持这些特性.用于泵的套筒和旋转密封环、磨损面板等3药芯焊丝的选用药芯焊丝的焊接具有工艺性能好、焊缝质量好、对钢材的适应性强等优点,有着广阔的应用前景.药芯焊丝可用于焊接各种类型的钢结构,包括低碳钢、低合金高强钢、低温钢、耐热钢、

28、不锈钢及耐磨堆焊等.所采用的保护气体有CO2和Ar+CO2两种,前者用于普通结构,后者用于重要结构.药芯焊丝适于自动或半自动焊接,直流或交流电流均可.1低碳钢及高强钢用药芯焊丝低碳钢及高强钢用药芯焊丝的品种多、用量大,大多数为钛型渣系,焊接工艺性好,焊接生产率高,主要用于造船、桥梁、建筑、车辆制造等部门.低碳钢及低合金高强钢用药芯,焊丝品种较多见表 14,从焊缝强度级别上看,490MPa级和590MPa级的药芯焊丝已普遍使用；从性能上看,有的侧重于工艺性能,有的侧重于焊缝力学性能和抗裂性能,有的适用于包括向下立焊在内的全位置焊,也有的专用于角焊缝.2不锈钢用药芯焊丝不锈钢药芯焊丝具有工艺性能好、力学性能稳定、生产效率高