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如何选配适合的焊丝和焊剂?

【摘要】:埋弧焊焊剂与焊丝的匹配是获得高质量焊缝的关键,正确选用焊剂和焊丝的匹配依据以下两个方面:1.被焊材料的类别及其对焊接接头性能的要求通常根据被焊材料的类别不同及对焊接接头性能的要求不同来选择合适牌号的焊剂与焊丝组合。一般选用碱度比较高的熔炼焊剂或烧结焊剂,与高合金钢焊丝相配合焊接,而不采用高硅型熔炼焊剂,其原因是防止大量渗硅,以避免焊缝的性能下降。

埋弧焊焊剂与焊丝的匹配是获得高质量焊缝的关键,正确选用焊剂和焊丝的匹配依据以下两个方面:

1.被焊材料的类别及其对焊接接头性能的要求

通常根据被焊材料的类别不同及对焊接接头性能的要求不同来选择合适牌号的焊剂与焊丝组合。

1)在焊接低碳钢和强度等级较低的低合金钢时,按等强原则选用与母材相匹配的焊接材料。可选用高锰高硅低氟焊剂(如HJ431、HJ433、HJ430)与低碳钢焊丝(如H08A)或含锰的焊丝(如H08MnA)相配合,或用中锰、低锰或无锰的高硅低氟焊剂(如HJ330、HJ230)与含锰量较高的焊丝(如H08MnA、H10Mn2)相配合。

2)在焊接低合金高强钢时,除要使焊缝与母材等强度外,还要特别注意保证焊缝的塑性、韧性和抗裂性。可选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂,配合相应的合金钢焊丝。当焊接强度级别比较高的钢时,为了得到高韧度,一般选用碱度高的烧结焊剂。

3)在焊接耐热钢、低温钢和耐蚀钢时,除了要使焊缝与母材等强度外,还要保证焊缝具有与母材相同或相近的耐热性、耐低温性或耐蚀性,可选用中硅或低硅型焊剂与相应的合金钢焊丝相配合。

4)焊接奥氏体或铁素体高合金钢时,主要是保证焊缝与母材有相近的化学成分,使焊缝具有与母材相匹配的特殊性能(如耐蚀性等),同时也要满足力学性能和抗裂性能等方面的要求。一般选用碱度比较高的熔炼焊剂或烧结焊剂,与高合金钢焊丝相配合焊接,而不采用高硅型熔炼焊剂,其原因是防止大量渗硅,以避免焊缝的性能下降。考虑到焊接过程中铬、钼等主要合金元素会被烧损,通常选用合金元素含量比母材高一些的焊丝,或考虑从烧结焊剂中过渡合金元素。

2.埋弧焊工艺特点及其要求

(1)稀释率高 在进行不开坡口的对接焊缝单道焊或双面焊,以及开坡口的对接焊缝根部焊道焊接时,由于埋弧焊焊缝熔透深度大,母材熔化量大,焊缝的稀释率可高达70%,这使得焊缝的成分在很大程度上取决于母材的成分,因此选用合金元素含量低于母材的焊丝焊接并不会降低焊接接头的强度。例如,焊接不开坡口的Q345(16Mn)钢的对接接头时,选用含锰量低于母材的H08MnA焊丝和HJ431焊剂,能够获得足够高的接头强度。

(2)热输入高 埋弧焊是一种高效的焊接方法,为了获得高的熔敷率,通常中厚钢板选用大电流焊接,这导致焊接接头的焊接热输入比较大,焊接接头的冷却速度比较慢,带来的后果是焊接接头组织易粗大,强度和韧度降低。为了提高接头的强度和韧度,在焊接厚板坡口的填充焊道时,应选用合金成分略高于母材的焊丝并配用中性焊剂焊接。

(3)焊接速度快 埋弧焊的焊接速度一般为25m/h左右,高速焊时可达100m/h。在高速焊时,焊缝良好的成形不仅取决于焊接参数的合理调整,而且取决于焊剂的特性,应选择适宜高速焊的焊剂,例如铝钛型的烧结焊剂SJ501、SJ502等。