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）、成本等综合考虑。 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”的原则，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，要在确保焊接接头性能的前提下，选择达到最大焊接效率

2、及降低焊接成本的焊接材料。 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对比见表1。 实芯焊丝和药芯焊丝气体保护焊的焊接工艺性能的对比表1 实芯焊丝 CO焊接，药芯焊丝 2 焊接工艺性能熔渣型 金属粉型 焊接焊接Ar+COCO22稍差 优 超薄板（2mm） 稍差 稍

3、差 优 优 薄板（6mm） 优一般 平焊 良好 良好 良好良好中板（6mm） 良好 良好 厚板（25mm）良好良好 操作 单层 良好优 良好 一般难易 横角焊 多层 一般良好 良好优 向下 良好 优 稍差 优立焊 向下 良好 良好 稍差优 一般优 优 良好 平焊 稍差 优优 良好 横角焊焊缝外观 立焊 一般 优优一般 仰焊 良好优 稍差稍差 优 电弧稳定性 一般 优优 优 优 优 熔深优其他 优 稍差优 优 飞溅 优 脱渣性 稍差 咬边 优优优 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，从碳素钢到高镍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

4、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。 低锰焊丝（如H08A） 常配合高锰焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢 焊接。中锰焊丝（如H08MnA、H10MnSi） 主要用于低合金钢焊接，也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接。 高锰焊丝（如H10Mn2、H08Mn2

5、Si） 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。此外，根据低合金高强钢的成分及使用性能要求，还可在焊丝中加入Ni、Cr、V及RE等元素，提高焊缝性能。 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

6、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。 表2 埋弧焊实芯焊丝的力学性能、特点和用途 焊丝牌点 和 直径/mm 特 号熔敷金属力学性能 途 用 抗拉强度屈服强度b伸冲击功 / % 长率H08A H08MnA 2.05.0 低碳结构钢焊丝,在埋弧焊中用量最大剂HJ430HJ431HJ433等焊接些低合金钢(如16Mn)结构焊 接 钢 号 .用于低碳钢及某 /MPa ,配合焊410常 /MPa S330 550 用 焊 丝 牌 号5 A/ J kV

7、 ) 22 27(0 2.05.8 碳素钢焊丝,配合焊剂进行埋弧焊有优良的力学性能。用于碳钢和相应强度级别的,焊缝金属具410550 330 22 27(0) 16Mn等）锅炉、压力容器的埋弧焊低合金钢（如 镀铜的埋弧焊焊丝，配合焊剂、HJ130 、HJ3305.8 H10Mn2 2.0H10MnS焊接，焊缝金属具有优良的力学性能。用HJ350于碳钢及低合金钢（如16Mn 构的埋弧焊镀铜焊丝，配用相应的焊剂可获得力学性能良 等）焊接结14MnNb、410330 550 22 5.0 2.0i HYD047 3.05.0 好的焊缝金属，焊接效率高，用于焊接重要的低碳钢和低合金钢结构的堆焊焊丝，熔

8、敷金属具有良HJ107配用焊剂好的抗挤压磨粒磨损能力，抗裂性能优良，冷焊无裂纹。焊丝表面无缝，可镀铜处理，焊接操作简单，电弧稳定，抗网压波动能力强、工艺性能焊接质量稳定可靠。410 330 550 22 27(0) 良好。常用于辊压机挤压辊表面的堆焊3）不锈钢用焊丝 不锈钢焊接时，采用的焊丝成分要与被焊接的不锈钢成分基本一致。焊接铬不锈钢时可采用H0Cr14、H1Cr13、H1Cr17等焊丝，焊接铬、镍不锈钢时，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

9、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，焊丝熔化后成分基本不发生变化，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O或CO，即成为MAG方法。焊接低合金钢时，采用Ar+5%CO可提

10、高焊缝222的抗气孔能力。但焊接超低碳不锈钢时不能采用Ar+5%CO混合气体，只可采用A2r+2%O混合气体，以防止焊缝增碳。目前低合金钢的MIG焊接正在逐步被Ar+20%2CO的MAG焊接所取代。MAG焊接时由于保护气体有一定的氧化性，应适当提高2焊丝中Si、Mn脱氧元素的含量，其他成分可以与母材一致，也可以有若干差别。焊接高强钢时，焊缝中C的含量通常低于母材，Mn的含量则明显高于母材，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焊焊丝 2CO不活性气体，具有较强的氧化性，因此CO焊所用焊丝必须含有较高的M22n、Si等脱氧元素。CO焊通

11、常采用C-Mn-Si系焊丝，如H08MnSiA、H08Mn2SiA、2H04Mn2SiTiA等。CO焊焊丝直径一般是：0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm2等。焊丝直径1.2mm属于细丝CO焊，焊丝直径1.6mm属于粗丝CO焊。 22H08Mn2SiA焊丝是一种广泛应用的CO焊焊丝，它有较好的工艺性能，适合22）级以下的低合金钢。对于强度级别要求更高的钢种，500MPa于焊接（50kgf/mm应采用焊丝成分中含有Mo元素的H10MnSiMo等牌号的焊丝。 ）电渣焊焊丝3（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

12、丝的牌号见表3。 3 低碳钢和低合金高强钢电渣焊常用焊丝 表 H08MnA Q255 Q235， H10Mn2 ，25 H08MnA15，20H08MnMoA 16Mn，09Mn2 ，H10MN2，H10MnSiH08Mn2Si H08Mn2MoVA ，15MnV15MnVCu H08MnMoA H10Mn2Mo H10Mn2MoVA14MnMoV15MnVN，18MnMoNb ， （4）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

13、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 铸铁焊丝 RZC HS 1 堆焊硬质合金焊丝 -HS 4镍及镍合金焊丝- - 铜及铜合金焊丝 ErnIHS 2 HSCu HSAl 铝及铝合金焊丝 HS 3- 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-乙炔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

14、 类型 铜 型号HSCu HSCuZn 57.0化 学Cu Zn Sn Si Mn Ni 98.0 0.5 * 0.5 * 1.0 0.51.60. 成 分 / % 其他元素总量Fe * P 0.15 Pb Al 0.01 0.02 Ti S -1 HSCuZn 56.0-2 0 5 0.0460.0.81.0.010.5 0 1 0.15 0.251.20 黄铜 HSCuZn 56.0-3 余量 0.51.62.0.10.1.0 1.5 0 5 5 0.5 0.05 0.01 HSCuZn 61.0-4 46.0HSCu 63.0.30. 7 0 150.9.00.25 0.25 0.02

15、0.05 白铜ZnNi 余量HSCuNi 1.0 0 29.01.0 * 0.15 32.0 0.400.75 0.02 0.02 0.200.01 0.50 HSCuSi HSCuSn 1.2.84.1.5 * 1.0 0 5 9.6.0* * * * 0 0.5 * * 0.100.35 * 0.01 0.02 余量 青铜 1.7.00.10 2.0 * HSCuAl 9.0 0 HSCu 7.01.0.5 0.10 0.53.0 2.0 * AlNi 3.0 9.0 0 0.050.050.500.5 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

16、 牌号 型号 名称 化学成分/% 熔点/ 用途 用于紫铜氩弧焊及氧-Sn1.1,Si0.4,Mn0.4 乙炔气焊时作为填充1050 HS201 特制紫铜焊丝HSCu 材料余为Cu 用于紫铜氧-乙炔气焊及碳弧焊时作为填充1060 P0.3,余为Cu 低磷铜焊丝HS202 材料 用于黄铜的氧-乙炔焊和惰性气体保护焊时作填充材料。也适用于钎焊铜、HSCuZn-1 铜合金、Zn Cu59,Sn1,锡黄铜焊丝HS220 余为860 铜镍合金 黄铜氧-乙炔气焊及碳弧焊时作填充材料。也广泛应用于钎焊铜、钢、铜镍合金、灰口铸HS221 HSCuZn-3 锡黄铜焊丝 Cu60,Sn1,Si0.3,余为Zn 89

17、0 铁以及镶嵌硬质合金刀具等乙炔气焊及碳弧焊时作填充材料。 黄铜氧-Cu58,Sn0.9,Si0.1,Fe0.8, HS222 铜镍合金、灰口铸铁以也可用于钎焊铜、钢、HSCuZn-2 铁黄铜焊丝 860 Zn 余为 及镶嵌硬质合金刀具等乙炔气焊及碳弧焊时作填充材料。-黄铜氧 905 HSCuZn-4 硅黄铜焊丝余为Cu62,Si0.5,Zn HS224 也可用于钎焊铜、铜镍、灰口铸铁等2）铝及铝合金焊丝 铝及铝合金焊丝广泛应用于铝合金氩弧焊及氧-乙炔气焊时作填充材料。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。一般情况下，焊接铝及铝合金都采用与母材成分

18、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，选择焊丝则主要从解决抗裂性入手，这时焊丝的成分应与母材差别很大。 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 / %类型其他AlZrTiVCuMnMgCrZnSiFe素总SAl-1Fe+S0.100.051.099.00.050.050.200.250.0499.70.030.40纯0.03SAl-20.030.3099.50.30SAl-30.512.430.00.0000.400.25SAlMg-10.100020203.10.00

19、30.10Fe+S0.010.050.20SAlMg-20.45359015铝0.514.350.000.250.400.40SAlMg-30.150.10252000.15 0.200.0.4.705.0.05 0.40 SAlMg-5 0.40 余量60 20 70 0.00.100.0.0.200.100.10 SAlCu 0.02 铝铜 0.20 56.8 0.30 5.80.0.25 20 40 15 0.70 铝锰 SAlMn 0.60 1.01.6 0.20 SAlSi-1 4.50.05 0.05 6.0 0.30 0.80 0.10 111.0 铝硅SAlSi-2 0.15

20、0.30 0.80 0.10 0.20 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 用 途 660 焊接纯铝及对焊接性要求不高的铝合金丝HS301(301) Al99.5,Si0.3,Fe0.3 焊接除铝镁合金以外的铝合金,特别是易产生610 0.6,AlSi4.56.0,Fe余量311) HS311(丝 580热裂纹的热处理强化铝合金 0.6, 1.6,SiMn1.0 丝HS321(321) 654 643焊接铝锰及其他铝合金 余量0.7,AlFe0.6, Mg4.75.7,Mn0.2 焊接铝镁合金和铝锌镁合金,补焊铝镁合金铸6

21、60 6380.4, 0.4,FeSi331) 丝HS331(件 Ti0.05余量0.2,Al ）铸铁焊丝3铸铁焊丝主要用于气焊焊补铸铁。由于氧-乙炔火焰温度（小于3400）比电弧温度（6000）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钇基重稀土的两种，由于钇的沸点高，抗球化衰退能力比镁强，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。 铸铁焊丝的型号及化学成分9 表 型号或牌号化学成分/% C S

22、i Mn RZC-1 3.23.5 2.73.0 0.600.75 RZC-2 0.303.54.5 0.80 3.03.8 RZCH 3.23.5 2.02.5 0.500.70 RZCQ-1 4.0 3.23.8 3.20.100.40 RZCQ-2 0.503.54.2 3.54.2 0.80 S P Ni Mo 0.500.75 0.10 0.05 0.200.40 1.21.6 0.45 0.25 0.015 0.05 0.50 0.10 0.03 Ce 球化剂 0.040.20 0.04 HS401 3.02.83.6 0.300.80 4.2 热焊焊丝 0.50 0.08 HS4

23、01 3.04.2 0.80 0.30 3.84.8 冷焊焊丝 HS402 钇基重稀土4.2 0.500.80 0.05 3.6 3.00.50 3.8 8 重稀土焊丝稀土镁轻稀土焊丝 3.54.0 3.53.9 0.500.80 0.03 0.10 0.030.100.100.0.100.04 注：铸铁焊丝的型号（RZC-）及化学成分是根据GB 10044-1988制定；铸铁焊丝的牌号（HS4）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 焊补灰口铸铁铸件,如某些灰口铸铁机件的修复和农具C3.0

24、4.2,Si2.83.6, RZC-2 HS401 的焊补、堆焊，价格低廉 0.8 Mn0.33.6, 4.2,Si3.0C3.8 用于球墨铸铁件焊补及堆焊 HS402 RZCQ-2 0.15 0.8,RE0.08Mn0.54）堆焊焊丝 目前生产的堆焊用硬质合金焊丝主要有两类：高铬合金铸铁钉索尔玛依特）和钴基（司太立）合金。高铬合金铸铁具有良好的抗氧化性和耐气蚀性能，硬度高，耐磨性好。而钴基合金则在650的高温下，亦能保持高的硬度和良好的耐蚀性能。其中低碳、低钨的韧性好；高碳、高钨的硬度高，但抗冲击能力差。 硬质合金堆焊焊丝可采用氧-乙炔、气电焊等方法堆焊，其中氧-乙炔堆焊虽然生产效率低，但设

25、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。 常用硬质合金堆焊焊线的成分、特点及用途 表11 牌号 堆焊层常温硬名称 化学成分/% 主要特点及用途 C2.53.3, 度HRC 堆焊层具有优良的抗氧化和耐气蚀性能，硬度高，耐磨性好，Cr2531,Ni35,Si2.但工作温度不宜超过500，否则硬度降低。用于堆焊要求耐HS101 HS103 HS111 高铬铸铁堆焊焊丝 C3 8Fe4.2, 余量 4854 抗氧化或耐气蚀的场合，磨损、排气叶片等、 C和含量最低、韧性最好的一种，能承受W如铲斗齿、柴油机气门、泵套、 高铬铸铁堆焊焊

26、丝4,Cr256, 32,Co45864 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。用于要求强烈耐磨损B0.5FeC0.91.0, 余量 1.4, 的场合，如牙轮钻头小轴、煤孔挖掘机、破碎机辊、泵框筒、混合叶片等堆焊 Co-Cr-W合金中钴基堆焊焊丝（相当于AWSRCoCr-A）Cr26W3.5Fe2.0,Co32, 6.0, 余量40 45 冷热条件下的冲击，裂纹倾向小，有良好的耐蚀、耐热和耐磨用于要求在高温工作时能保持良好的耐磨性及耐蚀性的场性。合，如高温高压阀门、热剪切刀刃、热锻模等的堆焊HS112 钴基堆焊焊丝（相当C1.2Cr261.7

27、, 32, 4550 在Co-Cr-W性稍差。具有良好的耐蚀、耐热及耐磨损性能，在合金中具有中等硬度，耐磨性比HS111但塑好，高温650 于AWSRCoCr-B） W72.0,CoFeC2.59.5, 余量3.0, 下仍能保持这些性能。用于高温高压阀门、内燃机阀、化纤剪刀刃口、高压泵轴套和内衬筒套、热轧辊等的堆焊堆焊层硬度高，耐磨性非常好，但抗冲击性较差，堆焊时产 HS113 HS114 钴基堆焊焊丝 Cr27W1533, 19, 5560 生裂纹倾向大。具有良好的耐、耐热及耐磨性能，在温下仍能保持这些性能。主要用于牙轮钻头轴承、飞机发动机涡轮叶片、高650锅炉的放置 钴基堆焊焊丝 Fe2.

28、0,CoC2.4Cr27余量3.0, 33, 52 旋转叶片、粉碎机刃口、螺旋送料机等磨损部件的堆焊Co-Cr-W 高碳主要用于高温工作的燃气轮机、韧性差。合金堆焊焊线，耐磨性、耐蚀性好，但抗冲击HS115 钴基堆焊焊丝（相当于AWSSRCoCr-EW1114, 牙轮钻头轴承、锅炉旋转叶片等磨损部件的堆焊 余量Fe2.0,Co ）C0.15Cr25.5Mo50.35, 29, 6,Ni1.75 温强度好。用于各种阀门、阀座、水轮机叶片、铸模及挤压模27 用Mo强化的低碳Cr-Mo焊丝，耐高温腐蚀、耐冲击性及高HS116 3.25,Co 余量的堆焊 堆焊层有较高的耐磨性和高温强度，但韧性较差。在

29、硫酸、硝酸条件下有较好的耐蚀性。用于铜基及铝基合金的热钴基堆焊焊丝（相当C0.70Cr301.20, 34, 于AWSRCoCr-C） W12.515.5, 46磷酸、50 压模等堆焊 HS117 CoC2.30 余量2.60, 堆焊层有较强的耐磨料磨损及耐腐蚀性，在高温也能800钴基堆焊焊丝 Cr3118,CoW1634, 余量 53 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、不锈钢及耐磨堆焊等。所采用的保护气体有CO和Ar+CO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22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