钢结构施工准备-钢结构施工材料

钢结构施工材料钢材钢结构对材料的要求（1）较高的强度（2）足够的变形能力——良好塑性和韧性（3）良好的加工工艺性能——适应冷、热加工，可焊性好（4）对环境的良好适应性——耐腐蚀、耐火、耐疲劳——材料抵抗外力作用时不致破坏的能力。机械性能建筑用钢种类建筑用钢的种类品种特点碳素结构钢用于结构的普通低碳钢低合金高强度结构钢普通低碳钢+若干种合金元素（锰、钒等，总量<5%）优质碳素结构钢有害元素少的碳素钢+热处理钢索钢丝、平行钢丝索、钢绞线、钢丝绳等钢的种类（1）碳素结构钢（GB/T700-1988）Q275Q215Q255Q235规范推荐提供fy、fu、

保证以及冲击韧性、冷弯试验指标化学成分C、Mn、Si、S、P保证供货含碳量、强度↑塑性↓特点Q195牌号

碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点（厚度t≤16mm）的数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四部分按顺序组成。可省略（2）低合金高强度结构钢（GB/T1591-1994）Q460Q345规范推荐Q420规范推荐Q390规范推荐提供fy、fu、

保证以及冲击韧性、冷弯试验指标化学成分C、Mn、Si、S、P、V、Ti保证供货含碳量、强度↑特点Q295牌号塑性↓

低合金高强度结构钢的牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点（厚度t≤16mm）的数值、质量等级符号等三部分按顺序组成。390420（3）优质碳素结构钢（GB/T699-1988）a）磷、硫等有害元素的含量均不大于0.035％，对于其他缺陷的限制也较严格。b）主要用作制造冷拔高强钢丝、高强螺栓以及自攻螺钉等。

电炉钢是利用电热原理，在电弧炉内冶炼。（质量好，但耗电量大，成本高，一般只用来冶炼特种用途的钢材。）

炼钢炉有三种形式：转炉、平炉和电炉。

转炉钢是利用高压空气或氧气使炉内生铁熔液的碳和其它杂物氧化，在高温下使铁液变为钢液。（生产周期短，效率高，质量好，成本低，已经成为国内外发展最快的炼钢方法。）

平炉钢是利用煤气和其它燃料供应热能，把废钢、生铁熔液或铸铁块和不同的合金元素等冶炼成各种用途的钢。（生产周期长，效率低，成本高，现已逐步被转炉钢所取代。）（1）炼钢脱氧

钢液中残留的氧，将使钢材晶粒粗细不均匀并发生热脆，降低钢材的力学性能。按照钢液在炼钢炉中进行脱氧的方法和程度不同，碳素结构钢可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。

浇注是指把熔炼好的钢液做成钢锭或钢坯。用连续铸造法生产钢坯的工艺和设备，由于机械化、自动化程度高的优势，已经逐渐取代了笨重而复杂的铸锭工艺和设备。（2）浇注“结晶器”连续铸造：是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做“结晶器”的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件。（3）加工（热加工、冷加工和热处理）

热处理

指通过加热、保温、冷却的操作方法，使钢材的组织结构发生变化，以获得所需性能的加工工艺。（退火、正火、淬火和回火[2]）

热加工

(轧制、锻造) 指将钢坯加热至塑性状态，依靠外力改变其形状，生产出各种厚度的钢板和型钢。（热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300℃）

冷加工

指在常温下对钢材进行加工。（冷作硬化现象[1]）

轧制冷加工冷加工是指金属在低于再结晶温度进行塑性变形的加工工艺，如冷轧、冷拔、冷锻、冲压、冷挤压等。冷加工变形抗力大，在使金属成形的同时，可以利用加工硬化提高工件的硬度和强度。金属在冷态塑性变形中，使金属的指标强化，如屈服点、硬度等提高，塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。剪板自动钢板切割钻孔进一步加工钢材的机械性能指标1、屈服点fy2、抗拉强度fu3、伸长率δ4、断面收缩率

5、冷弯性能6、冲击韧性Akv

单向拉伸时的工作性能

（1）试验条件（a）试件的尺寸要符合国家标准，表面光滑，没有孔洞、刻槽等缺陷。试件的标定长度取其直径的5或10倍。（b）荷载要分级逐次增加，直到试件破坏。（c）试验温度要控制在室温20℃左右。

（2）钢材的应力-应变关系

A.有屈服点钢材s---e曲线可以分为四个阶段：

（a）弹性阶段（OB段）弹性阶段（OB段）OBCDAE单调拉伸应力-应变曲线OA段：纯弹性阶段

s=EeA点对应的应力：

sp（比例极限）AB段：有一定的塑性变形,但整个OB段卸载后变形消失,e=0B点对应的应力：sy

（弹性极限）屈服阶段（BCD）强化阶段（DE段）颈缩阶段（EF段）F（b）屈服阶段（BCD）塑性变形：卸载后试件不能完全恢复原来的长度。不能恢复的这一部分变形称为塑性变形。

屈服点fy（屈服强度）：屈服阶段曲线波动部分的最低值。

流幅：从屈服阶段的开始到曲线再度上升的应变幅度称为流幅。

特点：应力与应变进入非线性的弹塑性阶段，不再成正比关系，应变增加很快，应力-应变曲线呈锯齿形波动，出现应力不增加而应变仍然在继续发展。OBCDAEF（c）强化阶段（DE段）钢材内部晶粒重新排列，恢复承载能力，随荷载的增加σ缓慢增大,但ε增加较快，最终应力达到最高点E——抗拉强度（极限强度）fu

试件所能承受的最大拉应力（d）颈缩阶段（EF段）OBCDAE截面出现了横向收缩，截面面积开始显著缩小，塑性变形迅速增大，应力不断降低，变形却延续发展，直至F点试件断裂。FB.对无明显屈服点的钢材

设计时以卸载后试件中残余应变为0.2％所对应的应力

作为屈服点——“条件屈服点”或“名义屈服点”fy=f0.20.2%fuεp

无屈服点钢材的应力-应变曲线没有明显屈服点的钢材在拉伸过程中没有屈服阶段，塑性变形小，破坏突然。

（3）单向拉伸时钢材的机械性能指标①屈服点fy

应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的应力（取屈服阶段波动部分的应力最低值），它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。（作为钢结构设计可以达到的最大应力）②

抗拉强度fu

应力应变曲线最高点对应的应力，它是钢材破坏前所能承受的最大应力。（强度的安全储备）③

钢材的塑性

当应力超过屈服点后，钢材能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。塑性好坏可用断面收缩率

和伸长率

表示，通过静力拉伸试验得到。

a）

伸长率δ试件断裂前的永久变形与原标定长度的百比。

l0—

原标距长

l1

—拉断后标距长度

d0

—试件直径 试件有两种标距：l0/d0=5

和l0/d0=10

相应的伸长率用δ5和δ10表示。伸长率δ实际工程中以伸长率

代表材料断裂前具有的塑性变形能力。b）

断面收缩率

是指试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分比。

式中：

A0

——试件原来的断面面积

A1

——试件拉断后颈缩区的断面面积

断面收缩率

越大，钢材的塑性越好。由于在测量试件的断面面积时容易产生较大的误差，因而钢材塑性指标仍然采用伸长率作为保证要求。A0A1（4）

应力应变曲线的简化曲线简化的依据：1）钢材在屈服点之前的性质接近理想的弹性体。2）屈服点之后的流幅现象又接近理想的塑性体，并且流幅的范围（e≈0.15％-2.5％）已足够用来考虑结构或构件的塑性变形的发展。ε2.5%

fy

ε0

0.15%ε

简化的应力－应变曲线钢材是符合理想中的弹性-塑性材料

塑性设计钢材的其它性能

冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。1.冷弯性能钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对发生裂缝的抵抗能力。鉴别指标：当试件弯曲至180°时，试件表和侧面，无裂纹、断裂或分层，即认为试件冷弯性能合格。

2.冲击韧性韧性反映钢材抵抗冲击荷载、动力荷载的能力，是钢材在变形和断裂中吸收能量的度量。衡量韧性指标用冲击韧性值表示，也叫冲击功，用符号Akv表示，单位为J。

冲击韧性试验一般采用试件长55mm，截面10×10mm2，中间一小槽。在摆锤式冲击试验机上进行试验，冲断试件后，读出摆锤消耗的功。冲击韧性试验冲击韧性还与试验的温度有关。我国钢材标准中将试验分为四档，即+20℃,0℃，-20℃和-40℃时的冲击韧性。温度越低，冲击韧性越低。3.可焊性

好的可焊性是指焊接安全、可靠、不发生焊接裂缝，焊接接头和焊缝的力学性能不低于母材力学性能。

影响钢材可焊性的因素

钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。碳含量在0.12%～0.38%范围内的碳素钢，可焊性最好（如Q235B）。对于高强度低合金钢中，低合金元素大多对可焊性有不利影响，我国行业标准JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》推荐使用碳当量来衡量低合金钢的可焊性。当碳当量小于0.38%，钢材的可焊性好（如Q235.Q345），可不采取措施直接施焊。

（Co钴，钒V）焊接性的Ce（碳当量）评估CE≤0.4%焊接性好；当CE=0.4~0.6%焊接性稍差，焊前需适当预热；当CE≥0.6%焊接性较差，属难焊材料，需采用较高的预热温度和严格的工艺方法；钢材中氧、氢、氮、硫、磷属有害元素，同样影响焊接性能；对钢材影响的因素

化学成份的影响

冶金缺陷的影响

钢材硬化的影响

应力集中的影响

温度的影响

荷载类型的影响铁（Fe）是钢材的基本元素，普通碳素钢中占99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等有益元素，及硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等有害元素，这些总含量不大，约1%，但对钢材力学性能却有很大影响。低合金钢中有＜5%的合金元素，如铜（Cu）、钒（V）、钛（Ti）、铌（Nb）、铬（Cr）等。

化学成份的影响钢材的化学成分直接影响钢的组织构造，从而影响钢材的力学性能。纯铁Fe（占99％）碳C↑→变脆（强度↑，塑性、韧性、可焊性，抗腐蚀性↓）其它主要元素硫（S）

→热脆、韧性、疲劳强度、抗锈蚀性、可焊性↓磷（P）→强度、抗锈蚀能力↑塑性、韧性、冷弯性能、可焊性↓↓，冷脆，低温工作性能差。氧（O）

影响同硫氮（N）影响同磷硅Si↑

→强度↑，塑性、韧性、冷弯性能、可焊性变化不大锰Mn↑→强度↑消除热脆，改善冷脆，塑性韧性降低不显著钒（V）、钛（Ti）、铌（Nb）

等适量→强度、韧性↑、塑性良好钢有益元素有害元素碳（C）：形成钢材强度的主要成分，随其含量增加，强度增加，塑性和韧性降低，可焊性和抗腐蚀性降低。碳素钢按碳含量区分，小于0.25％的为低碳钢，介于0.25％和0.6％之间的为中碳钢，大于0.6％的为高碳钢。钢结构用钢中，碳含量一般控制在0.22%以下，当其含量在0.2％以下时，可焊性良好。

2.硫（S）：钢材中的有害元素，具有热脆性（温度达到800-1000℃时，硫化铁会熔化使钢材变脆，从而引发热裂纹）。规范规定结构用钢中硫的含量不得超过0.05%。3.氧（O）：有害杂质，与S相似。

4.磷（P）：磷在一定程度上可提高钢的强度和抗锈蚀的能力。钢材中的有害元素，具有冷脆性（温度较低时促使钢材变脆）。因此，磷的含量也要严格控制，规范中规定不得超过0.045%。5.氮（N）：有害杂质，与P相似。6.锰（Mn）：有益元素。在普通碳素钢中，是一种弱脱氧剂，可提高钢材强度，与S形成MnS，熔点1600℃，可以消除硫对钢材的热脆影响。

7.硅（Si）：有益元素。在普通碳素钢中，是一种强脱氧剂，常与锰共同除氧，生成镇静钢。

8.钒（V）：合金元素。细化晶粒，提高强度，其碳化物具有高温稳定性，适用于受荷较大的焊接结构。9.铜（Cu）：提高抗锈蚀性，提高强度，对可焊性有影响。冶金缺陷的影响

1.偏析金属结晶后化学成分分布不均匀的现象。主要是硫、磷偏析，其后果是偏析区钢材的塑性、韧性、可焊性变坏。

3.裂纹钢材中存在的微观裂纹。

2.非金属夹杂指钢材中的非金属化合物，如硫化物、氧化物，他们使钢材性能变脆。4.气泡浇铸时由FeO和C作用所生成的CO气体不能充分逸出而滞留在钢锭那形成的微小空洞。5.分层浇铸时的非金属夹杂在轧制后可能造成钢材的分层。钢材的硬化（因加工、时间的发展儿出现）冷作硬化

在冷加工或一次加载使钢材产生较大的塑性变形的情况下，卸载后再重新加载，钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低的现象。时效硬化

随着时间的增加，纯铁体中有一些数量极少的碳和氮的固熔物质析出，使钢材的屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性下降的现象。在交变荷载、重复荷载和温度变化等情况下，会加速时效硬化的发展。

在高温作用下会快速发展（人工时效）

温度的影响正温范围：T升高（1）温度在150℃以内，钢材材质变化很小，钢结构可用于温度不高于150℃的场合。（2）温度在250℃左右的区间内，fu

有局部性提高，冲击韧性降低，出现蓝脆现象。（3）当温度达到600℃时，钢材进入热塑性状态，强度下降严重，将丧失承载能力。

温度对钢材力学性能的影响℃fufyδE负温范围：T下降，随着温度的降低，钢材的强度提高，而塑性和韧性降低，逐渐变脆，称为钢材的低温冷脆。钢材的冲击韧性对温度的降低十分敏感。

冲击韧性和温度关系示意图脆性破坏两种破坏均有塑性破坏转变温度区冲击断裂功试验温度T1T0T2（1）冲击功曲线的反弯点T0称为临界温度。界限温度T1和T2分别为脆性转变温度和全塑性转变温度。（2）钢材由塑性破坏转变为脆性破坏是在温度区间T1

～T2内完成的，此温度区间称为钢材的脆性转变温度区。（3）在脆性转变温度T1以下，钢材表现为完全的脆性破坏；而在全塑性转变温度T2以上，钢材则表现为完全的塑性破坏。（4）不同牌号和等级的钢材具有不同的转变温度区和转变温度，均应通过试验来确定。在钢结构设计中，为了防止脆性破坏，选用钢材时应使其工作温度大于T1,接近T0。

用作钢结构的钢材有钢板、钢带、型钢（工字钢、槽钢、角钢）、钢管和钢铸件等。钢带工字钢钢板槽钢及角钢钢管H型钢H型钢C型钢Z型钢蜂窝梁钢楼承板彩色压型钢板自然通风器预埋锚栓轻钢结构的构件钢结构构件制作一般在工厂进行，包括放样、号料、切割下料、边缘加工、弯卷成型、折边、矫正和防腐与涂饰等工艺过程。箱型柱吊车梁钢管柱钢桁架格构式管柱钢材的进场验收

⑴质量证明文件：钢材进场应有随货同行的质量合格证明文件，进口钢材应有国家商检部门的复验报告；

⑵外观检查：钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷;钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许偏差值的1/2，且锈蚀等级应在C级及C级以上。

⑶允许偏差抽查：钢板抽查厚度，型钢抽查规格尺寸，每一品种、规格各抽查5处。

⑷抽样复验：国外进口钢材、钢材混批、板厚≥40mm且有Z向性能要求的厚板、结构安全等级为一级大跨度结构中主要受力构件采用的钢材、设计有复验要求的钢材、对质量有疑义的钢材应进行抽样复验。钢材的规格（1）热轧钢板a）

分为厚钢板、薄钢板和扁钢。b）

表示方法：在符号“-”后加“宽度×厚度×长度”

c）

供应规格（单位：mm）

厚度宽度长度厚钢板4.5-60600-30004000-12000薄钢板0.35-4500-1500500-4000扁钢4-6012-2003000-9000热轧钢板、钢带热轧型钢（焊接）冷弯薄壁型钢冷轧钢板、钢带（2）热轧型钢角钢工字钢槽钢H型钢T型钢钢管等边角钢不等边角钢角钢分类型号或表示方法最小规格最大规格长度等边角钢L边长×厚度L20×3L200×244000～19000不等边角钢L长边×短边×厚度L25×16×3L200×125×18角钢规格工字钢分类型号或表示方法单位cm最小规格最大规格长度（m）普通工字钢I高度I10I635～19轻型工字钢QI高度QI10QI70工字钢规格槽钢规格工字钢分类型号或表示方法单位cm最小规格最大规格长度（m）普通槽钢[高度[5[405～19轻型槽钢Q[高度Q[5Q[40H型钢规格H型钢分类型号或表示方法单位mm最小规格最大规格长度（m）宽翼缘H型钢HW高×宽×腹板厚×翼缘厚HW100×100×6×8HW400×400×13×216～15中翼缘H型钢HM高×宽×腹板厚×翼缘厚HM150×100×6×9HW600×300×12×20窄翼缘H型钢HN高×宽×腹板厚×翼缘厚HN100×50×5×7HN700×300×13×24高频焊接H型钢H高×宽×腹板厚×翼缘厚H100×50×3×3H350×175×4.5×66～12T型钢规格t

钢管规格H型钢分类型号或表示方法单位mm最小规格最大规格长度（m）宽翼缘T型钢TW高×宽TW50×100HW200×4006～15中翼缘T型钢TM高×宽TM74×100HW300×300窄翼缘T型钢TN高×宽TN50×50HN350×200钢管分类型号或表示方法单位mm最小规格最大规格长度（m）热轧无缝钢管

直径×壁厚

32×2.5

351×163～12电焊钢管（直焊缝、螺旋焊缝）

直径×壁厚

32×2

152×5.5结构用钢管有无缝钢管和焊接钢管两大类。结构用无缝钢管分为热轧无缝钢管和冷拔无缝钢管两种。热轧无缝钢管的直径为32～630mm，壁厚为2.5～75mm，所用的钢材牌号主要有10号钢、20号钢、35号钢、45号钢和Q345钢。建筑钢结构使用的热轧无缝钢管以20号钢（相当于Q235钢）和Q345钢为主，其管径一般在180mm以上，长度通常为3～12m。冷拔无缝钢管只限于小直径钢管。焊接钢管由钢带卷焊而成，根据管径的大小分为直缝焊钢管和螺旋焊钢管。在建筑钢结构中主要以直缝焊钢管为主。另外，对于一些大口径的钢管还可采用压制和卷制成形的加工方式。（3）冷弯薄壁型钢和压型钢板冷弯薄壁型钢（壁厚1.5-6mm）和压型钢板（壁厚0.4-1.6mm），截面形式和尺寸均可按受力特点合理设计，能充分利用钢材的强度，达到节约钢材的目的。在国内外轻钢建筑结构中被广泛应用。冷弯薄壁型钢压型钢板钢筋桁架楼承板图螺栓球节点网架球节点分为螺栓球节点和焊接空心球节点两类。

①螺栓球节点。螺栓球节点包括螺栓球、高强螺栓、封板、锥头、套筒、销子等，如图所示。螺栓球一般采用45号钢，封板或锥头的材料应与连接钢管的材料相同，套筒材料一般采用Q235、Q345或45号钢，销子一般采用40Cr。应用于建筑钢结构的其他钢材制品②焊接空心球节点。焊接空心球分为不加肋焊接空心球和加肋焊接空心球两种，如图2-5所示。焊接空心球材料应与连接钢管材料相同，一般采用Q235钢、Q345钢、Q390钢等。

花纹钢板是用碳素结构钢、船体用结构钢、耐候结构钢热轧而成的具有菱形、扁豆形或圆豆形花纹形状的制品。花纹钢板的基本厚度有2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm十种；宽度为600～1800mm，以50mm为模数；长度为2000～12000mm，以100mm为模数。花纹钢板的力学性能不作保证，以热轧状态交货，其表面质量分普通精度和较高精度两级。钢格栅板

钢格栅板是由纵条、横条和四周的包边及挡边板构成的网格状制品。其中，纵条采用扁钢，是主要的承力构件；横条采用扭纹方钢，压焊在纵条（扁钢）上。钢格栅板适用于工业平台、地板、天桥、栈道的铺板、楼梯踏板、内盖板及栅栏等。钢材的选择

选择钢材的原则：

安全可靠，满足使用要求，经济合理。为了保证承重结构的承载能力，防止出现脆性破坏，在选择钢材时应具体考虑以下因素：结构或构件的重要性、荷载特征、连接方式、工作环境、结构的应力状态、钢材的厚度。

考虑结构特点结构重要性重要一般次要荷载特征动载静载工作环境工作温度环境介质低温常温腐蚀性一般连接方式焊接非焊接应力状态拉力压力钢材厚度厚板薄板

钢材选择的一般建议1）承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，应符合相应有关标准的规定和要求。2）承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚具有含碳量的合格保证。

3）对于需要验算疲劳的焊接结构和非焊接结构，应具有冲击韧性的合格保证。4）重要的受拉或受弯的焊接构件中，厚度大于等于16mm的钢材应具有常温冲击韧性合格的保证。5）

当焊接结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的规定。6）

对于外露环境，且对大气腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重结构，宜采用耐候钢，其质量要求应符合现行国家标准《焊接耐候钢》GB/T4172的规定。其他选材原则②焊接承重钢结构不应采用Q235A钢。（1）当选用Q235A、Q235B级钢时，还应遵守以下规定。①Q235A、Q235B级钢宜优先选用镇静钢（Q235AZ、Q235BZ）。

（2）下列各类钢结构不应采用Q235A、Q235B级的沸腾钢（Q235AF或Q235BF）。①直接承受动力荷载，并需验算疲劳的焊接结构。②直接承受动力荷载，不需验算疲劳但工作温度低于-20℃的焊接结构。③直接承受动力荷载，不需验算疲劳但工作温度低于-30℃的非焊接结构。④工作温度低于-20℃的受弯、受拉的重要焊接结构，以及工作温度低于-30℃的所有承重焊接结构。（3）有特殊使用条件或要求的钢结构选材补充规定。

a.钢材的强屈比不应小于1.2。

b.钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20％。

c.钢材应具有良好的可焊性及合格的冲击韧性。①按抗震设防设计计算的承重钢结构，其钢材材性应符合以下要求。②高烈度（8度及8度以上）抗震设防地区的主要承重钢结构和高层、大跨度等建筑的主要承重钢结构所用的钢材宜参照直接承受动力荷载的钢结构钢材选用。

当为设计安全等级为一级的工业与民用建筑钢结构和抗震设防类别为甲级的建筑钢结构时，其主要承重结构（框架、大梁、主桁架等）钢材的质量等级不宜低于C级，必要时还可要求碳当量的附加保证。

③对于重要承重钢结构（高层或多层钢结构框架等）的焊接节点，当截面板件厚度t≥40mm，并承受沿板厚方向的拉力（撕裂作用）时，该部位或构件的钢材应按《厚度方向性能钢板》（GB5313—2010）的规定（分Z15、Z25和Z35三个级别），附加板Z向断面收缩率的保证，一般可选用Z15或Z25。④高层钢结构或大跨度钢结构等的主要承重焊接构件，其板材应选用符合《建筑结构用钢板》（GB/T19879—2005）规定的Q235GJ[1]钢或Q345GJ钢，当所用板材厚度t≥40mm且有抗撕裂Z

向性能要求时，该部位钢材应选用《建筑结构用钢板》（GB/T19879—2005）中保证Z

向性能的Q235GJZ钢或Q345GJZ钢。此外，还应在设计文件中注明所选钢材的牌号、等级、Z

向性能等级（Z15、Z25、Z35）及碳当量要求。[1]GB19879-2005建筑结构用钢板

钢结构材料

连接材料(焊接材料)焊接材料：焊接时用于焊接连接的消耗材料统称为焊接材料。主要包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体、钎料、钎剂等。焊接工艺焊接材料气焊气焊熔剂（焊粉）焊条电弧焊电焊条（普通焊条、专用焊条、自动盘状焊条）气体保护焊焊丝（实芯、药芯）、保护气（活性、惰性、混合气体）埋弧焊、电渣焊焊丝、带极、焊剂（熔炼焊剂、非熔炼焊剂）钎焊钎料、钎剂堆焊焊条、焊丝、带极、焊剂热喷涂丝极、带极、合金粉末（打底面粉末、工作面粉末）其他保护气体、衬垫、焊接材料不同焊接工艺条件下采用的焊接材料埋弧焊丝

CO2气体保护焊丝

低合金钢氩弧焊丝药芯焊丝熔炼焊剂烧结焊剂氧气

氩气二氧化碳氮气

混合气

乙炔气

氦气

焊割气钎料、钎剂一、焊条的组成和作用焊条——涂有药皮供弧焊用的熔化电极称为电焊条，简称焊条。通常焊条引弧端有倒角，药皮被除去一部分，露出焊芯端头，有的焊条引弧端涂有引弧剂，使引弧更容易。在靠近夹持端的药皮上印有焊条牌号。

药皮重量系数:kb＝1％～2％为薄皮焊条

kb＝30％～50％为厚皮焊条焊条由焊芯和药皮

(涂层)组成。夹持端药皮焊芯引弧端L焊条一、焊条的组成和作用（一）焊芯

焊芯——焊条中被药皮包覆的金属芯称焊芯。焊芯作用：1）电极；2）填充金属按国家标准焊芯用的钢丝分为三类：1）碳素结构钢

2）低合金结构钢

3）不锈钢焊条种类

所用焊芯低碳钢焊条

低合金高强钢焊条

低合金耐热钢焊条

不锈钢焊条

堆焊用焊条

铸铁焊条

有色金属焊条

低碳钢焊芯(H08A等)

低碳钢或低合金钢焊芯

低碳钢或低合金钢焊芯

不锈钢或低碳钢焊芯

低碳钢或合金钢焊芯

低碳钢、铸铁、非铁合金焊芯

有色金属焊芯各类焊接条所用的焊芯

焊芯规格：焊条的规格都以焊芯的直径来表示，直径越大，长度也相应长些（二）药皮

药皮——涂敷在焊芯表面的有效成分称为药皮，也称涂层1、药皮的作用（焊条药皮是矿石粉末、铁合金粉、有机物和化工制品等原料按一定比例配制后压涂在焊芯表面上的一层涂料）1)机械保护

产生气体和熔渣，隔绝空气，防止熔滴和熔池金属与空气接触； 凝固的渣壳覆盖在焊缝表面，可防止高温的焊缝金属被氧化和氮化； 可减慢焊缝金属的冷却速度。2)冶金处理

去除有害元素。进行脱氧、去硫、去磷、去氢等焊接冶金反应；增添有用元素。药皮中含有的合金元素过渡到熔池中，可改善焊缝金属的性能。3)改善焊接工艺性能

使电弧易引燃，燃烧稳定，飞溅小，焊缝成形美观，易脱渣，适宜全位置焊等。2、药皮的组成

按原材料来源分四类：矿物类、铁合金及金属粉、有机物和化工产品根据药皮组成物在焊接过程中所起的作用可将其分为如下七类：名称作用常用原料稳弧剂含低电离位的物质，提高电弧的稳定性碳酸钾、大理石、水玻璃、长石、金红石造渣剂形成熔渣，保护熔滴及熔池钛铁矿、金红石、大理石、石英砂、云母造气剂产生气体，隔离空气，保护焊接区有机物（如淀粉、木粉等）和碳酸盐（如大理石、菱苦土和白云石等）脱氧剂降低药皮和熔渣氧化性，脱除金属中的氧锰铁、硅铁、钛铁、铝粉合金剂补偿损失的元素，获得必要的成分铁合金或金属粉，如锰铁、硅铁、钼铁、钛铁等粘结剂把药皮涂敷到焊芯上，并具有一定强度钠水玻璃、钾-钠水玻璃成形剂使药皮具有一定的塑性、弹性及流动性、便于焊条的压制，使表面光滑不开裂白泥、云母、钛白粉、糊精药皮组成物及其作用药皮原料的作用见表：A表示主要作用，B表示辅助作用。选择原料时，注意其主要作用，兼顾次要作用，同时还要考虑是否有氧化、增氢、增硫、增磷等作用。二、焊条的分类（一）按用途分类 我国现行的焊条分类方法，主要是根据焊条国家标准和原机械工业部编制的《焊接材料产品样本》。焊条型号按国家标准分为8类，焊条牌号按用途分为10类种类（10）用途结构钢焊条钼及铬钼耐热钢焊条不锈钢焊条堆焊焊条低温钢焊条铸铁焊条镍及镍合金焊条铜及铜合金焊条铝及铝合金焊条特殊用途焊条主要用于焊接低碳钢和低合金高强钢主要用于焊接珠光体耐热钢和马氏体耐热钢主要用于焊接不锈钢和热强钢，分铬不锈钢焊条和铬镍不锈钢焊条两类主要用于堆焊，以获得具有热硬性、耐磨性及耐蚀性的堆焊层主要用于在低温下工作的结构，其熔敷金属具有不同的低温工作性能主要用于焊补铸铁构件主要用于焊接镍及镍合金，也可用于异种金属的焊接及堆焊主要用于焊接铜及铜合金，其中包括纯铜焊条和青铜焊条两类主要用于焊接铝及铝合金例如用于水下焊接等特殊工作的需要焊条按用途分类

二、焊条的分类（二）按熔渣的碱度分类分为两大类：1、酸性焊条药皮中含有较多的酸性氧化物。如FeO、SiO2、TiO2等。工艺性好，焊缝成型美观，波纹细密。熔渣的氧化性强。交、直流两用。典型的如：J422（E4303）2、碱性焊条药皮中含有较多的碱性氧化物。如大理石(CaCO3)、萤石(CaF2)。焊接时产生CO2和HF、降低了焊缝含氢量，所以又称低氢焊条。焊缝塑性、韧性较高，工艺性及成形不如酸性焊条。典型的如：J507（E5015）二、焊条的分类酸性焊条碱性焊条(1)药皮组分氧化性强(2)对水、锈产生气孔的敏感性不大，焊条使用前经150℃~200℃烘干1h。若不受潮，可不烘干(3)电弧稳定，可用交流或直流施焊(4)焊接电流较大(5)可长弧操作(6)合金元素过渡效果差(7)焊缝成形较好，除氧化铁型外，熔深较浅(8)熔渣结构呈玻璃状(9)脱渣较方便(10)焊缝常、低温冲击性能一般(11)除氧化铁型外，抗裂性能较差(12)焊缝中含氢量高，易产生白点，影响塑性(13)焊接时烟尘少(1)药皮组分还原性强(2)对水、锈产生气孔的敏感性大，要求焊条使用前经300℃~400℃烘干1h~2h(3)药皮中含有氟化物，恶化电弧稳定性，须用直流施焊。只有当药皮中加稳弧剂后，方可交直流两用(4)焊接电流较小，较同规格的酸性焊条小10％左右(5)须短弧操作，否则易引起气孔及增加飞溅(6)合金元素过渡效果好(7)焊缝成形尚好，容易堆高，熔深较深(8)熔渣结构呈岩石结晶状(9)坡口内第一层脱渣较困难，以后各层脱渣较容易(10)焊缝常、低温冲击性能较高(11)抗裂性能好(12)焊缝中扩散氢含量低(13)焊接时烟尘多，且烟尘中含有害物质较多酸性焊条与碱性焊条工艺性能比较二、焊条的分类（三）按药皮的主要成分分类药皮类型药皮主要成分焊接电源钛型钛钙型钛铁矿型氧化铁型高纤维素钠型高纤维素钾型低氢钠型低氢钾型铁粉低氢型石墨型盐基型氧化钛≥35%氧化钛30%以上，碳酸盐20%以下钛铁矿≥30%多量氧化铁及较多的锰铁脱氧剂有机物15%以上，氧化钛30%左右有机物15%以上，氧化钛30%左右钙、镁的碳酸盐和萤石钙、镁的碳酸盐和萤石钙、镁的碳酸盐、萤石和铁粉多量石墨氯化物和氟化物直流或交流直流或交流直流或交流直流或交流直流直流或交流直流直流或交流直流或交流直流或交流直流焊条药皮类型分类

由于药皮配方组成不同，致使各种药皮类型焊条的熔渣特性、焊接工艺性能以及焊缝金属力学性能有很大差别。即使是同一类型药皮，但不同牌号的焊条也因为药皮成分和配比不同，焊条的工艺性能等也会出现明显的差别二、焊条的分类三按药皮的主要成分分类三、焊条的型号和牌号

焊条用型号（8）及牌号（10）来反映它的主要性能特点及类别

焊条型号——是以国家标准为依据，反映焊条主要特性的一种表示方法。

型号包括以下含义：焊条类别、焊条特点(如熔敷金属抗拉强度、使用温度、焊芯金属类型、焊芯化学成分组成类型等)、药皮类型、焊接电源种类等。不同类型焊条的型号表示方法也不同。

焊条牌号——是对焊条产品的具体命名，由焊条的生产厂家制定。从1986年起，我国焊条生产行业开始采用国内焊条统一牌号。

凡属于同一类药皮类型、符合相同类型焊条型号、性能相似的产品统一命名为一个牌号。每种焊条产品只有一个牌号，而多种牌号的焊条，可以同时对应一种型号三、焊条的型号和牌号焊条用型号和牌号对照表焊条型号焊条牌号序号焊条分类代号国家标准代号焊条分类（按用途分类）代号汉字（字母）12碳钢焊条低合金钢焊条EEGB/T5117—1995GB/T5118—1995123结构钢焊条钼及铬钼耐热钢焊条低温钢焊条结（J）热（R）温（W）3不锈钢焊条EGB/T983—19954⑴铬不锈钢焊条⑵铬镍不锈钢焊条铬（G）奥（A）45678堆焊焊条铸铁焊条镍及镍合金焊条铜及铜合金焊条铝及铝合金焊条－EDEZENiTCuTAl－GB/T984—2001GB10044—1988GB/T13814—1992GB3670—1995GB/T3669—20015678910堆焊焊条铸铁焊条镍及镍合金焊条铜及铜合金焊条铝及铝合金焊条特殊用途焊条堆（D）铸（Z）镍（Ni）铜（T）铝（L）特（TS）焊条型号按国家标准分为8类焊条牌号依据原机械工业部编制的《焊接材料产品样本》，按用途分为10类1、焊条的型号以碳钢焊条为例：根据GB/T5117-1995《碳钢焊条》标准规定，焊条型号根据熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。碳钢焊条型号编制方法为：首字母“E”表示焊条（Electrode）；前二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为kgf/mm2（1kgf/mm2=9.81MPa）；第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊（即可平、立、仰、横焊），“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型；第四位数字后附加字母表示特殊规定的焊条。如“R”表示耐吸潮焊条；附加“M”表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条；附加“-1”表示冲击性能有特殊规定的焊条。三、焊条的型号和牌号例E4315

表示焊条药皮为低氢钠型，并可采用直流反接焊接 表示焊条适用于全位置焊接 表示熔敷金属抗拉强度的最小值420MPa

表示焊条2、焊条的牌号

焊条牌号是根据焊条的主要用途及性能特点对焊条产品的具体命名。根据我国《焊接材料产品样本》中提供的牌号，焊条牌号共分十大类（其中结构钢焊条，则包括碳钢焊条和部分低合金钢焊条），焊条牌号编制方法如下：牌号最前面的字母表示焊条各大类，见下表A-1（下页）；第一、第二位数字表示各大类焊条中的若干小类，例如对于结构钢焊条则表示焊缝金属的不同强度级别；第三位数字表示焊条药皮类型和焊接电源种类，其含义见表

A-2（下页）

；结构钢焊条有特殊性能和用途要求的，则在牌号后面加注起主要作用的元素符号或代表主要性能或用途的代号。三、焊条的型号和牌号例J507

表示药皮为低氢钠型，直流焊接 表示焊缝金属抗拉强度不低于490MPa（50kgf/mm2） 表示结构钢焊条

表A-1焊条牌号大类的划分序号按焊条用途分类代号汉字（字母）12345678910结构钢焊条钼及铬钼耐热钢焊条低温钢焊条不锈钢焊条1）铬不锈钢焊条2）铬镍不锈钢焊条堆焊焊条铸铁焊条镍及镍合金焊条铜及铜合金焊条铝及铝合金焊条特殊用途焊条结（J）热（R）温（W）铬（G）奥（A）堆（D）铸（Z）镍（Ni）铜（T）铝（L）特殊（TS）焊条牌号药皮类型焊接电源种类□××0□××1□××2□××3□××4□××5□××6□××7□××8□××9未作规定氧化钛钙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未作规定交流或直流交流或直流交流或直流交流或直流交流或直流交流或直流直流交流或直流直流表A-2焊条牌号中第三位数字的含义四、焊条的工艺性能

焊条的工艺性能——是指焊条在整个焊接过程中所表现的各种特性。

焊条的工艺性能包括：稳弧性、焊缝成形、各种位置焊的适应性、飞溅、脱氧性、焊条熔化速度、药皮发红程度、焊接发尘量等。 焊条的工艺性能是衡量焊条质量的重要指标之一。

评定标准：按国标JB/T8423－1996《电焊条焊接工艺性能评定方法》四、焊条的工艺性能1、电弧稳定性电弧稳定性——指电弧容易引燃，并且保持稳定燃烧（不产生断弧、漂移和磁偏吹等）的程度。药皮中加入低电离电位的物质可提高电弧稳定性。

某些元素的电离势元素：KNaBaCaTiMnFeSiCHOFCO2电离势：4.325.125.166.086.817.407.837.9411.2213.5313.5618.614.3碱性焊条：低氢型，如J507，电弧稳定性不好原因：药皮中含萤石较多CaF2，氟电离势高，与电子亲和力大，夺取电弧中的电子，形成负离子，恶化电弧的稳定性。J506加入了低电离势物质，K、Na则可用交、直流。但K、Na与F的亲和力大，KF、NaF有毒。酸性焊条：SiO2、TiO2、CaO、云母、长石中含K2O、Na2O等，稳弧性好。四、焊条的工艺性能判定稳弧性：①测最大的燃烧电弧长度LmaxLmax↑，稳↑；断弧长度越大，稳弧性越好。②示波器观察电流、电弧电压波形的变化情况焊条试板

焊条断弧长度测定装置

控制低氢型焊条稳弧性方法：a)采用钾水玻璃或在药皮中加入K2CO3

（应<1.5，粘结性不如钠水玻璃）。b)添加10～20%纯铁粉和少量Al-Mg合金粉，提高电弧温度。c)用MgF2代CaF2不仅提高稳弧性，还可改善焊缝成型和脱渣。d)加入少量CsCO3(0.1～1.0%)。铯电离势比K小，还可加石墨0.5～3.0%，熔点低，套筒长。四、焊条的工艺性能2、焊缝成形成形良好——是指表面光滑，波纹细密美观、焊缝几何形状及尺寸正确。成形不仅影响美观，更重要的是影响力学性能。焊接操作和熔渣的性能（熔点、粘度、密度、表面张力）影响焊缝成形。影响因素：黏度过高，表面成型不良，易产生气孔、夹杂；黏度过低，对焊缝敷盖不均匀，保护作用差。表面张力小，复盖性好，但不能过小；表面张力太大，熔渣易成球型，复盖性不好3、各种位置焊接的适应性全位置焊接适应性——所有焊条都能进行平焊，但对于横焊、立焊、仰焊，有些焊条就不适应了，故它们的全位置焊接性能不好。原因：①重力作用下焊条熔滴不易向熔池过渡;②熔池金属和熔渣向下流淌 解决方法:1）适当增加电弧吹力。调整药皮熔点和厚度，使焊条端部产生适当长度的套筒，药皮中加入一定数量造气剂。2）调整熔渣的熔点、黏度、表面张力等。以利于熔滴过渡到熔池，阻止金属和熔渣下流，使高温熔渣尽快凝固。四、焊条的工艺性能平焊横焊立焊仰焊4、飞溅飞溅——焊接过程中由熔滴或熔池中飞出的金属颗粒称为飞溅。危害：飞溅太多会影响焊接过程中稳定性，增加金属的损失等。四、焊条的工艺性能T1T2焊芯药皮焊条偏心示意图

影响因素：电源类型：交流＞直流焊条类型：碱性＞酸性焊条质量：偏心率大、含水多，飞溅大电流电压：焊接电流及电弧长度增加，飞溅增加熔滴过渡形式：短路过度＞细颗粒过渡电弧稳定性：稳定性差，飞溅率大5、脱渣性脱渣性——是指焊后从焊缝表面清除渣壳的难易程度。危害：脱渣性会显著影响生产率，在多层焊时脱渣性不好还会造成焊缝中夹渣。影响因素：1）熔渣的线膨胀系数与焊缝金属的线膨胀系数差别越大，脱渣性越好。2）熔渣的氧化性熔渣的的氧化性越强，脱渣性越差。3）熔渣的松脆性熔渣越松脆越容易清除。

四、焊条的工艺性能6、焊条的熔化速度

焊条熔化速度——是焊条施焊时单位时间内熔化焊芯的质量和长度。

αH=αP(1-ψ)

αH为焊条熔敷系数；αp为焊条熔化系数；ψ为损失系数影响因素：

1）药皮的组成及厚度、

2）电弧电压、焊接电流及极性

3）焊芯成分及直径提高方法： 在药皮中加入较多的铁粉，不仅可以提高焊条的熔化速度，而且由于药皮导电、导热性的提高，允许在焊接时使用较大电流，有助于焊条的熔化速度的提高，工艺性能亦得到改善。四、焊条的工艺性能7、焊条药皮的发红焊条药皮的发红——指焊条在使用到后半段时，由于药皮温升过高而发红、开裂或药皮脱落的现象。危害：使药皮失去了保护作用和冶金作用，影响焊接质量，浪费焊接材料。不锈钢焊条由于焊芯为镍铬钢芯，电阻大，产生电阻热多，药皮发红尤为突出。解决方法：

1）提高电弧能量来提高焊条熔化系数，缩短熔化时间

2）调整药皮配方，改善熔滴过渡形态（使熔滴由短路过渡为主变成以细颗粒过渡为主），提高焊条熔化系数，缩短熔化时间，减少电阻热，以降低焊条的表面温升。四、焊条的工艺性能8、焊接烟尘焊接烟尘——在电弧高温作用下，焊条端部、熔滴和熔池表面的液体金属及熔渣被激烈蒸发，产生的蒸气排出电弧区外迅速被氧化或冷却，变成细小颗粒漂浮于空气中而形成焊接烟尘。危害：1）细微的蒸发锰产生的毒性，称为锰中毒。

2）氟中毒。在焊接过程中会有HF气体析出,这种毒气作用较快,亦有人认为,不仅HF，而且NaF、KF更易使人中毒致病。

我国在现行的国家标准GB448—1999《焊接与切割安全》中规定：锰及其化合物≤0.2mg／m3；氟化氢及其它氟化物≤1mg／m3

；其它粉尘≤10mg／m3

。改善方法：1）

减小发尘量

2）

减小尘中致毒物质数量具体措施：1）减少药皮中萤石的含量

2）减小水玻璃

3）减少电弧的过热程度四、焊条的工艺性能一、焊剂的分类焊剂—焊剂是焊接时能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金作用的一种颗粒状物质。焊剂有许多分类方法，如：1）按制造方法分类2）按用途分类3）按化学成分类4）按化学性质分类5）按颗粒结构分类分类方法如图所示焊剂一、焊剂的分类1、按用途分1）按焊剂的使用用途分类

可分为埋弧焊焊剂、电渣焊焊剂、堆焊焊剂。2）按所焊材料的种类分类

可分为低碳钢用焊剂、低合金钢用焊剂、不锈钢用焊剂、镍及镍合金用焊剂、钛及钛合金用焊剂等。3）按焊接工艺特点分类

a.单道焊或多道焊焊剂，仅适用于单面单道焊、双面单道焊；

b.高速焊焊剂，用于焊接速度大于60m/h的焊接场合；

c.超低氢焊剂，熔敷金属中的扩散氢含量小于或等于2ml／100g，有利于消除焊接延迟裂纹；

d.抗锈焊剂，对铁锈不敏感，有良好的抗气孔性能；

e.高韧性焊剂，焊缝金属的韧性高，适用于焊接低温下工作的压力容器；

f.单面焊双面成形焊剂，使焊缝背面根部成形满足需要，主要在造船业中使用。2、按制造方法分类 分熔炼焊剂和非熔炼焊剂两大类。（1）熔炼焊剂熔炼焊剂——将一定比例的各种配料放炉内熔炼，经过水冷粒化、烘干、筛选而制成的焊剂。制造过程：

1）原料：主要有锰矿、钛铁矿、铝矾土、硅砂、镁砂、萤石、石灰石等矿物原料以及冰晶石、硼砂等化工原料；

2）熔炼设备可用火焰炉或电炉等，熔炼温度一般在1300℃以上；

3）将熔化的焊剂倒入温度低于20℃的水中，使其形成颗粒状（称为湿法）或利用压缩空气将熔化的焊剂吹成小颗粒（称为干法）；经湿法粒化的焊剂应烘干，烘干温度250~300℃，烘干后水分质量分数不应超过0.1%。优点：化学成分均匀，可以获得性能均匀的焊缝。缺点：制造中有高温熔炼过程，焊剂中不能添加碳酸盐、脱氧剂和合金剂等。一、焊剂的分类（2）非熔炼焊剂根据烘焙温度分为：1）烧结焊剂——将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂，混合搅拌后经高温（400~1000℃）烧结成块，经粉碎，筛选而制成。2）粘结焊剂——将一定比例的各种粉状配料加入适量的粘结剂，经混合搅拌，粒化和低温（400℃以下）烘干制成。粘结焊剂又称低温烧结焊剂或陶制焊剂一、焊剂的分类优点：非熔炼焊剂制造时没有高温熔炼过程，可以在焊剂中加入脱氧剂、合金剂等，克服了熔炼焊剂脱氧不完全、不能大量渗合金等缺点。缺点：由于没有熔炼过程，焊剂的化学成分不均，易造成焊缝的成分和性能不均。熔炼焊剂非熔炼焊剂HJ4313、按化学成分分

1）按氧化物性质： 酸性、中性、碱性焊剂。

2）按SiO2含量： 高硅(＞30%)、中硅(10~30%)、低硅(＜10%)焊剂。

3）按MnO含量： 高锰(＞30%)、中锰(15~30%)、低锰(2~15%)、无锰(＜2%)焊剂。

4）按CaF2含量： 高氟(＞30%)、中氟(10~30%)、低氟(＜10%)焊剂。一、焊剂的分类4、按化学性质分类

根据焊剂氧化性的强弱，可将焊剂分为以下三种类型：1）氧化性焊剂

焊剂对焊缝金属有较强的氧化作用。有两种类型的氧化性焊剂：一种是含有大量SiO2、MnO的焊剂；另一种是含有FeO较多的焊剂。2）弱氧化性焊剂

焊剂含SiO2、MnO、FeO等活性氧化物较少焊剂，对焊缝金属有较弱的氧化作用，焊缝金属含氧量较低。

3）惰性焊剂（又称中性焊剂） 焊剂基本不含SiO2、MnO、FeO等氧化物，对焊缝金属基本没有氧化作用；焊剂是由Al2O3、CaO、MgO及CaF2等组成。一、焊剂的分类5、按焊剂的主要成分与特性分类

分类方法直观性强，易于分辨焊剂的主要成分与特性。我国的烧结焊剂采用这种分类方法。下表列出了按主要成分与特点对焊剂的分类，是国际焊接学会推荐的焊剂分类方法。一、焊剂的分类二、焊剂的型号和牌号1、焊剂的型号

目前我国有关焊剂型号的国家标准主要有:GB/T5293—1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》焊剂的型号是根据焊丝-焊剂组合的熔敷金属力学性能、热处理状态来划分GB/T12470—1990《低合金钢埋弧焊用焊剂》焊剂的型号是根据熔敷金属力学性能和焊剂渣系来划分GB/T17854—1999《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》焊剂的型号是根据焊丝-焊剂组合的熔敷金属化学成分、力学性能进行划分二、焊剂的型号和牌号GB/T5293—1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》中规定的型号编制方法为：如：Fx1x2x3-Hxxx1）字母“F”表示焊剂，“F”是英文Flux的首字母。2）第一位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，见表2-15。3）第二位字母表示试件的热处理状态，“A”表示焊态，“P”表示焊后热处理状态。4）第三位数字表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度，见表2-16。5）“-”后面表示焊丝的牌号，应符合GB1300《焊接用钢丝》的规定。

例: F4A2–H08A

表示焊丝牌号 表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时试验温度为-20℃

表示为焊态 表示熔敷金属抗拉强度的最小值为415MPa

表示焊剂表2-15焊剂型号第一位数字代号X1的含意表2-16焊剂型号第

三位数字代号X3含意焊剂型号第

四位数字代号X4含意举例：F5121-H08MnMoA低合金钢埋弧焊用焊剂采用H08MnMoA焊丝，试样经焊后热处理后，熔敷金属抗拉强度为480-650MPa，屈服强度不低于380MPa，伸长率不低于22.0％，在-20℃时冲击吸收功不小于27J，焊剂渣系为氟碱型。2、牌号（1）熔炼焊剂根据《焊接材料产品样本》的划分，熔炼焊剂的牌号由字母“HJ”和3位数字组成，编制方法为：1）牌号前两个字母“HJ”表示埋弧焊和电渣焊用熔炼焊剂。2）牌号的第一位数字表示焊剂中MnO的含量，见表2-17。3）牌号的第二位数字表示焊剂中SiO2、CaF2的含量，见表2-18。4）牌号的第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号，按0、1、…、9顺序编排。5）对于同一牌号焊剂生产两种粒度时，在细颗粒焊剂牌号后面加“×”区分。二、焊剂的型号和牌号

例：HJ431×

表示焊剂粒度为60~14目 表示牌号编号为1

表示焊剂为高硅低氟型 表示焊剂为高锰型 表示埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂熔炼焊剂牌号中数字的含意常用熔炼焊剂的牌号及化学成分二、焊剂的型号和牌号（2）烧结焊剂 根据《焊接材料产品样本》的划分，烧结焊剂的牌号由字母“SJ”和3位数字组成，编制方法为：1）牌号前两个字母“SJ”表示埋弧焊用烧结焊剂。2）牌号的第一位数字表示焊剂熔渣的渣系类型，见表2-19。3）牌号的第二、第三位数字表示同一渣系类型焊剂的不同牌号，按01、02、…、09顺序编排。二、焊剂的型号和牌号例：SJ501

表示牌号编号为01

表示焊剂熔渣渣系为铝钛型 表示埋弧焊用烧结焊剂三、对焊剂的基本要求1、焊剂应具有良好的冶金性能 焊剂配以适当的焊丝及选用合理的焊接工艺参数，焊缝金属应能得到适宜的化学成分和良好的力学性能，以及较强的抗气孔、抗裂纹的能力。2、焊剂应具有良好的焊接工艺性能

在规定的焊接工艺参数下施焊，应保证焊接过程中电弧燃烧稳定，熔渣具有适宜的熔点、黏度和表面张力。焊缝表面成形良好，脱渣容易。3、焊剂颗粒度应符合要求

焊剂的颗粒度一般分为两种： 一是普通颗粒度的焊剂，粒度为40~8目； 二是细颗粒度的焊剂，粒度为60~14目。 小于规定粒度的细粒不得大于5%，大于规定粒度的粗粒不得大于2%。4、焊剂应具有较低的含水量和良好的抗潮性

出厂焊剂中水的质量分数不得大于0.20%； 焊剂在温度25℃，相对湿度70%的环境条件下，放置24h，吸潮率不应大于0.15%。5、焊剂中含有较少的机械夹杂物

焊剂中的夹杂物如碳粒、铁屑、原料颗粒及其他杂物等，其质量分数不应大于0.30%。6、焊剂应有较低的硫、磷含量

焊剂中含硫量不得大于0.060%；含磷量不得大于0.080%。只有满足技术要求，符合国标的焊剂，才能在焊剂包装和使用说明书上标出“符合GB×××—××××F×××—H×××”的字样。三、对焊剂的基本要求四、焊剂的性能和用途一、焊丝的分类焊丝——是焊接时作为填充金属或同时用来导电的金属丝。 它是埋弧焊、电渣焊、气体保护焊与气焊的主要焊接材料。由于气体保护焊在能耗与生产率两方面都明显优于焊条电弧焊，近年来在很多方面取代了焊条电弧焊。焊丝的分类1、按制造方法和焊丝的形状分类

可分为实芯焊丝和药芯焊丝两大类。2、按其适用的焊接方法分类

可分为埋弧焊焊丝、气保护焊焊丝、电渣焊焊丝、堆焊焊丝和气焊焊丝等。3、按被焊金属材料的性质分类

可分为碳钢焊丝、低合金钢焊丝、不锈钢焊丝、镍基合金焊丝、铸铁焊丝和特殊合金焊丝等。焊丝二、焊丝的型号和牌号1、焊丝的型号1）实芯焊丝型号的划分和编制方法 气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝根据GB/T8110—2008《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》的规定，该类焊丝是按熔敷金属的强度级别和化学成分类型命名的。 焊丝型号的表示方法为：ER××-× a）字母“ER”表示焊丝

b）ER后面的两位数字表示熔敷金属的最低抗拉强度

c）短划“-”后面的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号。如还附加其他化学成分时，直接用元素符号表示，并以短划“-”与前面的数字分开。

例：ER55-B2-Mn

表示焊丝中含有锰元素 表示焊丝化学成分分类代号 表示熔敷金属抗拉强度≥550MPa

表示焊丝例：E501T-1ML

表示熔敷金属V形缺口冲击吸收功在－40℃下不小于27J

表示保护气体为：Ar75%~80%+CO225%~20%

表示焊丝类别特点：外加保护气、直流、焊丝接正极 表示药芯焊丝 表示焊接位置为全位置 表示熔敷金属抗拉强度不小于480MPa

表示焊丝2）药芯焊丝型号的划分和编制方法

根据GB／T10045—2002《碳钢药芯焊丝》的规定：药芯焊丝的型号是根据其熔敷金属的力学性能或化学成分、焊接位置和焊丝类型特点（保护类型、电流种类、渣系特点等）等进行划分。碳钢药芯焊丝型号的编制方法示例如下：

a)字母“E”表示焊丝；“T”表示药芯焊丝；

b)“E”后面的2位数字表示熔敷金属的力学性能；

c)第3位数字表示推荐的焊接位置，其中“0”表示平焊和横焊位置，“1”表示全位置；

d)短划后面的数字表示焊丝的类别及特点；

e)字母“M”表示保护气体（体积分数）为Ar75%~80%+CO225%~20%，当无字母“M”时，表示保护气体为CO2或自保护类型；

f)字母“L”表示熔敷金属的冲击性能在－40℃时，其V形缺口冲击吸收功不小于27J，无“L”时，表示焊丝熔敷金属的冲击性能符合一般要求。二、焊丝的型号和牌号2、牌号1）实芯焊丝牌号的划分和编制方法

焊丝牌号是对焊丝产品的具体命名，它可以由生产厂制定，也可由行业组织统一命名（即行业统一牌号）。但都必须按照国家标准要求，在产品说明和产品包装上注明产品“符合”或“相当”的型号。不加注者则认为是不符合国标的产品。焊丝牌号编制方法为：

a）首字母“H”表示焊丝。

b）字母“H”后的一位或两位数字表示含碳量。

c）化学元素符号及其后面的数字表示该元素的百分含量数值。合金元素含量小于等于1%时，该元素化学符号后面的数字1省略。

d）在结构钢焊丝牌号尾部标有“A”或“E”时，“A”表示为优质品，说明该焊丝的硫、磷含量比普通焊丝低；“E”表示为高级优质品，其硫、磷含量更低。二、焊丝的型号和牌号

例：H08Mn2SiA

表示优质，S、P≤0.030%

表示Si≤1%

表示Mn≈2%

表示C≈0.08%

表示焊丝2）药芯焊丝牌号的划分和编制方法 药芯焊丝的牌号是商品代号，按《焊接材料产品样本》一书中提供的药芯焊丝牌号的编制方法为：

a）首字母“Y”表示为药芯焊丝。

b）第二个字母及其后的三位数字与焊条牌号的编制方法相同。

c）当药芯焊丝有特殊性能和用途时，则在数字后面加注起主要作用的元素或主要用途的字母（一般不超过2个）。

d）牌号短划“-”后面的数字表示焊接时采用的保护方法。如气保护、自保护、两用、其他保护形式。二、焊丝的型号和牌号

例：YJ501Ni-1

表示气保护 表示添加元素Ni

表示金红石型渣系、交直流两用 表示熔敷金属抗拉强度≥490MPa

表示焊接结构钢用 表示药芯焊丝三、实芯焊丝实芯焊丝的分类及特点如下：1、埋弧焊和电渣焊用焊丝

埋弧焊和电渣焊时焊丝和焊剂配合使用，焊丝作为填充金属，焊剂起保护和冶金作用，二者共同参与焊接过程中的冶金反应，焊缝的成分和性能有由焊丝和焊剂共同决定。 根据被焊材料不同，埋弧焊焊丝又分为低碳钢焊丝、低合金钢焊丝、Cr-Mo耐热钢焊丝、低温钢焊丝、不锈钢焊丝、表面堆焊焊丝等。2、气保护焊用焊丝

气保护焊时，焊丝作为填充金属，同时向焊缝中添加合金元素。 根据焊接方法不同，气保护焊用焊丝分为TIG焊接用焊丝、MIG焊接用焊丝、MAG焊接用焊丝