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, 选择到达最大焊接效率及降低焊接本钱的焊

2、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CO焊接,药芯焊丝CO焊接Ar+CO焊接熔渣型金属粉型操作 难易平焊超薄板S 0 2mm 薄板S <6mn 中板S >

3、6mn 厚板S >25mm稍差 一般 良好 良好优 优 良好 良好稍差 优 良好 良好稍差 优 良好 良好横角焊单层 多层一般 一般良好 良好优 优良好 良好立焊向下向下良好 良好优 良好优 优稍差 稍差焊缝外观平焊 横角焊 立焊 仰焊一般 稍差 一般 稍差优 优 优 良好优 优 优 优良好 良好 一般 稍差其他电弧稳定性 熔深 飞溅 脱渣性 咬边一般 优 稍差优优 优 优优优 优 优 优 优优优优雅优 不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

4、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 H08Mn2S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

5、须上,含Mo 0.3%0.8%,如H08MnMoAH08M n2MoA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590Mp故的焊缝金属多采用 Mn-Mo系焊丝,如H08MnMoAH08Mn2 MoA H10Mn2Mo.强度级别690780Mp锻的焊缝多采用 Mn-Cr-Mo系、Mn-N i-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H08CrNi2Mo腐.焊接弓5度级别690Mp故以下的钢种时,可采用熔炼焊剂和 烧结焊剂.焊接强度级别780Mp改

6、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、特点和用途见表表2埋弧焊实芯焊丝的力学性能、特点和用途焊丝牌 号直径/mm特点和用途熔敷金属力学性能抗拉强度口/MPa屈服强度bS /MPa伸长率65/ %冲击功Akv / 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410550>330>22>27(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 有优良的力学性能.用于碳钢和相应强度级别的 低合金钢如

7、16Mn等锅炉、压力容器的埋弧焊410550>330>22>27(0 C)H10Mn22.0 5.8镀铜的埋弧焊焊丝,配合焊剂HJ130、HJ330、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焊接结 构的埋弧焊410550>330>22一H10MnS i2.0 5.0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. 用于焊接重要的低碳钢和低合金钢结构410550>330>22>27(0 C)HYD0473.0 5.0配用焊剂HJ107的堆焊焊丝,熔敷金属具有良 好

8、的抗挤压磨粒磨损水平,抗裂性能优良,冷焊 无裂纹.焊丝外表无缝,可镀铜处理,焊接操作 简单,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H0Cr19NiH 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

9、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呈丝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CG,即成为MA的法.焊接低合金钢时,采用Ar+5%C国提升焊缝 的抗气孔水平.但焊接超低碳不锈钢时不能采用 Ar+5%CO昆合气体,

10、只可采用A r+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% CO的MA第接所取代.MA第接时由于保护气体有一定的氧化性,应适当提升 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焊焊丝CO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 M n、Si等脱氧元素.CO焊通常采用C-Mn-Si系焊丝,如H08MnSiA H08Mn2SiA H04M

11、n2SiTiA等.CO焊焊丝直径一般是：0.8mm 1.0mm 1.2mm 1.6mm 2.0mm 等.焊丝直径w 1.2mm属于细丝CO焊,焊丝直径n 1.6mmW于粗丝CO焊.H08Mn2SiA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 于焊接500Mpa50kgf/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H10MnSiM殍牌号的焊丝.(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Q23

12、5, Q25515, 20, 2516Mn 09Mn215MnV 15MnVCu 15MnVN 14MnMoV 18MnMoNbH08MnAH08MnA H10Mn2H08Mn2Si, H10MN2 H10MnSi, H08MnMoAH08MnMoA H08Mn2MoVAH10Mn2MoVAH10Mn2Mo4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“ H6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

13、堆焊硬质合金焊丝HS 4X XRZCX- X铸铁焊丝HS 2X XHSCIK X - X铜及铜合金焊丝一ErnI x x - x馍及馍合金焊丝HS 3X XHSAlX X - 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-乙快气焊时应配合气焊 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类型型号化 字 成 分/ %CuZnSnSiMnNiF

14、ePPbAlTiS其他元素总量铜HSCu>98,0*<1,0< 0,5<0,5*< 0.15< 0.02<0.01一一< 0.05黄铜HSCuZn-157.0 60. 0余量0.5 1. 5一一一一一< 0.05<0.01一-< 0.05HSCuZn-256,0 60.00.8 1.10.04 0.150.01 0.5一0.25 1.20HSCuZn-356,0 62.00.5 1.50.1 0.5<1,0<1,5< 0,5HSCuZn-461,0 63.0一0.3 0.7一一一白铜HSCu ZnNi46,0

15、50. 0一一<0.25一9,0 11.0一< 0.25< 0.05<0.02一-< 0.50HSCuNi余量一*<0.15<1,029.0 32.00.40 0.75< 0.02< 0.020.20 0.50< 0.01青铜HSCuSi余量< 1.5<1,02.8 4. 0<1,5*< 0,5*< 0.02*一一<0,5HSCuSn*6.0 9.0*0.10 0.35<0.01HSCuAl< 1.0一<0.10<2,0一一*7.09.0HSCuAlNi< 1.0一&l

16、t;0.100,5 3.00.53.0< 2,0*7.09.0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/ c用途HS201HSCu特制紫铜焊丝Sn1.1,Si0.4,Mn0.4 余为Cu1050用于紫铜瀛弧焊及氧-乙焕气焊时作为填充 材料HS202一低磷铜焊丝P0.3,余为 Cu1060用于紫铜氧-乙快气焊及碳弧焊时作为填充 材料HS220HSCuZn-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C

17、u60,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 及镶嵌硬质合金刀具等HS224HSCuZn-4硅黄铜焊丝Cu62,Si0.5,余为 Zn905黄铜氧-乙快气焊及碳弧焊时作填充材料. 也可用于钎焊铜、铜银、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鼠弧焊及氧-乙快气焊时作填充材料.焊丝的选择主要根据母材的种类

18、、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类型型号化 学 成 分/ %SiFeCuMnMgCrZnTiVZrAl其他元素总量纯铝SAl-1Fe+Si< 1,00.050.05一一0.100.05一一>99,00.15SAl-20.200.250.400.030.030

19、.040.03>99,7SAl-30.300.30一一一一一>99,5铝镁SAlMg-10.250.400.100.50 1. 02.40 3. 00.05 0.20一0.05 0.20余量SAlMg-2Fe+Si < 0,450.050.013.10 3.900.15 0.350.200.05 0.15SAlMg-30.400.400.100.50 1.04.30 5.200.05 0.250.250.15SAlMg-50.400.40一0.20 0.604.70 5.70一一0.05 0.20铝铜SAlCu0.200.305,8 6.80.20 0.400.020.100

20、.10 0.200.0 50.150.10 0.25铝镒SAlMn0.600.70一1,0 1.6一一一一一铝硅SAlSi-14,5 6.00.800.300.050.050.100.20SAlSi-211,0 13.00.800.300.150.100.20一注：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高的铝合金HS311丝 311Si4,5 6.0,Fe <0,6,Al 余量580610焊接除铝镁合金以外的铝合金,特别是易

21、产生 热裂纹的热处理强化铝合金HS321丝 321Mn1,01.6,Si <0,6, Fe<0.7,Al 余量643654焊接铝镒及其他铝合金HS331丝 331Mg4,75.7,Mn0,2 0.6, Si <0,4,Fe <0,4, Ti0.05 0.2,Al 余量638660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-乙快火焰温度小于3400 C比 电弧温度6000C低很多,而且热量不集中,较适于灰口铸铁薄壁铸件的焊 补.止匕外,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

22、有加稀土镁合金和亿基重稀土的两种,由于 亿的沸点高,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号或牌号化学成分/%CSiMnSPNiMoCe球化剂RZC-13.23.52.7 3.00.600.750.50 0.75一一一一RZC-23.5 4.53.0 3.80.300.80< 0.10<0.05一一一一RZCH3.23.52.0 2.50.500.700.20 0.401.2 1.60.25 0.45一一RZCQ-13.24.03.2 3.80.1

23、00.40<0.015<0.05< 0.50一<0.200.04 0.10RZCQ-23.54.23.5 4.20.500.80< 0.03<0.10一一一0.04 0.10HS401 热焊焊丝3.04.22.8 3.60.300.80< 0.08<0.50一一一一HS401 冷焊焊丝3.04.23.8 4.80.300.80一一一一HS402 重稀土焊丝3.84.23.0 3.60.500.80< 0.05<0.50一一一忆基重稀土 0.08 0.10轻稀土焊丝3.54.03.5 3.90.500.80< 0.03<0.

24、10一一一稀土镁0.03 0.04注：铸铁焊丝的型号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,Si2.8 3.6, 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,Si3.0 3.6, 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

25、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650c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-乙快、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ii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, Cr2531,Ni3

26、5,Si2.84.2, Fe余量48 54堆焊层具有优良的抗氧化和耐气蚀性能,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、泵套、柴油机气门、 排气叶片等、HS103高铭铸铁堆焊焊丝C34,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.用于要求强烈耐磨损 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；古基堆焊焊丝相当于 AWSRCoCr-AC0.9 1.4, Cr26 32,

27、W3.56.0,Fe<2.0,Co 余量40 45Co-Cr-W 合金中C和W含量最低、韧性最好的一种,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.用于要求在高温工作时能保持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,古基堆焊焊丝相当于 AWSRCoCr-BC1.21.7, Cr26 32, W7-9.5,Fe<2.0,Co 余量45 50在Co-Cr-W合金中具有中等硬度, 耐磨性比HS111好,但塑性稍差.具有良好的耐蚀、耐热及耐磨损性能,在650c高温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、

28、高压泵轴套和内衬筒套、热轧辐等的堆焊HS113钻基堆焊焊丝C2.5 3.0, Cr27 33, W16 19,Fe<2.0,Co 余量55 60堆焊层硬度高,耐磨性非常好,但抗冲击性较差,堆焊时产生裂纹倾向大.具有良好的耐、耐热及耐磨性能,在 650c高 温下仍能保持这些性能.主要用于牙轮钻头轴承、锅炉的放置 旋转叶片、粉碎机刃口、螺旋送料机等磨损部件的堆焊HS114钻基堆焊焊丝C2.4 3.0,Cr27 33,>52高碳Co-Cr-W合金堆焊焊线,耐磨性、耐蚀性好,但抗冲击 韧性差.主要用于高温工作的燃气轮机、飞机发动机涡轮叶片、W1 k 14, Fe<2.0,Co 余量牙

29、轮钻头轴承、锅炉旋转叶片等磨损部件的堆焊HS115,基堆焊焊丝(相当于 AWSSRCoCr-EC0.15 0.35, Cr25.5 29,Mo外 6,Ni1.75 3.25,Co余量>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,基堆焊焊丝(相当于 AWSRCoCr-CC0.70 1.20, Cr30 34,W12.515.5, 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

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800c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、不锈钢及耐磨堆焊等.所采用的保护气体有 C Q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 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, 490MPaa和590Mp故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