过程设备焊接

2过程设备用焊接材料

除母材外，与焊接冶金或保护作用有关的其他材料，都为焊接材料。视焊接方法不同而异手工电弧焊—焊条埋弧自动焊—焊丝、焊剂气体保护焊—焊丝、保护气体电渣焊—焊丝、焊剂2.1焊接冶金过程对焊接材料的要求2.1.1焊接冶金过程特点类似炼钢过程，既有化学反应，又有物质的迁移和分布，其特点：(1)电弧反应区温度高2023/5/25弧柱温度≥6000℃熔滴温度1800～2400℃熔化金属吸收的气体量↑↑，超过标准溶解度，严重影响焊缝金属的成分和性能(2)熔池体积小，冷却速度快冶金反应时间短，仅铸锭的几千分之一反应化学成分不均匀，存在偏析现象液态金属吸收的气体来不及逸出形成气孔一些非金属夹杂物来不及浮出而造成缺陷

(3)熔滴与气体、熔渣接触面积大冶金反应速度加快，增加合金元素的蒸发、烧损2023/5/25气体熔入金属的机会大大增加2.1.2气体对焊缝金属的影响焊接区内的气相成分，主要有02、N2、H2、CO、C02、H20等其中对焊接质量影响最大的是02、N2和H2(1)氧对焊缝金属的影响a.来源

■空气

■焊条药皮或焊剂的析出

■杂质受热分解产生

■冶金反应生成

b.危害2023/5/25

■钢的强度、塑性、韧性全面↓

■金属氧化物+硫化物→共晶体→焊缝金属热脆

■易生成CO→形成气孔

■造成飞溅，影响焊接过程的稳定性

■有益合金元素氧化烧损，改变焊缝金属的成分和性能

c.控制

■保护—隔绝空气

■在焊接材料中加入脱氧剂，如Mn、Si等

■注意对焊件的清理，焊材烘干(2)氮对焊缝金属的影响2023/5/25a.来源空气

b.危害

■强度、硬度↑，塑性、韧性↓↓

■产生时效脆性c.控制保护，与空气隔绝(3)氢对焊缝金属的影响a.来源

■焊材中的水份或有机物、杂质在焊接过程时析出或分解产生

■空气中的水份在焊接过程时析出b.危害

■形成气孔

■产生微裂缝2023/5/25■引起氢脆

■形成冷裂纹c.控制

■限制焊缝金属中的含氢量

■清除焊件及焊丝表面的杂质

■采用低H焊接材料

■焊后进行消氢处理2.1.3焊接冶金过程对焊接材料的要求

(1)具有保护焊接区域防止空气侵入的性能无保护的焊接不可能得到合格的焊缝

加强对熔化焊的保护，是对焊接材料的基本要求2023/5/25(2)保证焊缝合理的化学成分通过焊丝或药皮向焊缝渗入、补充因蒸发、烧损的有益合金元素，以便对焊缝成分进行适当的调整和补充脱除有害杂质S、O、P等2.2手工电弧焊焊条作用：传导电流、引燃电弧；填充金属与熔化的母材形成焊缝组成：钢芯和药皮2.2.1焊条钢焊芯

焊芯材料：碳钢、合金钢和不锈钢2023/5/25(1)碳素钢焊芯的主要成分及作用

a.C—脱氧剂。C+O→CO、CO2↑，但C↑引起飞溅、产生气孔，强度↑，塑性↓易产生裂纹。一般限定C<10％.b.Mn—脱S、O。一般限制在0.30％～0.55％

c.Si—脱O。易产生夹杂。硅↑会使焊缝变脆，引起飞溅。一般限制在0.03％以内。d.S、P—有害杂质，使焊缝金属的力学性能降低，产生裂纹，越少越好，一般要求含量不超过0.03％。

(2)名称牌号牌号表示方法为：H08MnAH—表示焊接用钢芯2023/5/25

08—数字表示含碳量（C的含碳量为0.08%）Mn—合金元素名称和含量范围。后面没有数字，表示该合金元素平均含量在1％左右，数字为“2”则表示其平均含量为2％左右。A—表示硫、磷含量较少，不超过0.03%。2.2.2药皮的作用与类型(1)作用

a.稳弧—含有易电离的稳弧剂，如K、Na等

b.保护—隔绝空气，减小O、N、H的危害；降低焊缝金属的冷却速度，利于焊缝中有害气体的逸出。c.脱除O、P、S2023/5/25

d.合金化—保证有必要的合金元素(2)类型

a.按成分—氧化钛型、氧化钛钙型、氧化铁型等b.按熔渣性质—酸性、碱性

(3)酸性焊条与碱性焊条的区别

■酸性焊条—药皮溶化后形成的熔渣中酸性氧化物比碱性氧化物多

■碱性焊条—药皮溶化后形成的熔渣中碱性氧化物比酸性氧化物多2.2.3焊条的型号与牌号焊条型号与牌号均可反映焊条的主要特征，2023/5/25如：药皮类型，电源要求，焊缝成分或性能等。有区别：牌号是对某个焊条产品的具体命名，而型号并不是针对某个具体产品。同一个型号的焊条，可以包括多个牌号的焊条产品。设备装配图上，通常标注焊条牌号(1)焊条的型号

a.碳钢E××××E—表示焊条××—熔敷金属最低坑拉强度σb≮××

(kg/mm2)×—焊接位置.0,1全位置焊接,2平焊或平2023/5/25角焊,4向下立焊.

××—药皮类型及电源要求.15直流,碱性;16交流,酸性

b.低合金钢E××××-×-×

E××××—同碳钢

×—成分元素符号或化学成分分类代号

c.不锈钢E××××-××

E—表示焊条×××—成分分类代号,首位为3代表铬镍奥氏体不锈钢;首位为4代表铬不锈钢钢.×—特殊要求代号字母或元素符号.××—同碳钢.2023/5/25(2)焊条的牌号按用途共分为9大类,常用的有:结构钢、耐热钢、不锈钢等.a.结构钢焊条

包括碳钢、低合金钢J(结)×××J(结)—表示结构钢焊条.××—熔敷金属最低坑拉强度σb≮××

(kg/mm2)×—药皮类型，电源要求.1～5代表酸性;6、7代表碱性（7为直流）.末尾数字及其后面的附加字母含义，不论何种焊条，均固定不变(见表2-6)；而首位字母及其2023/5/25后两位数字则随焊条大类不同而异.

b.耐热钢焊条R×××R—表示耐热钢焊条×××—三位数字,第一位表示铬钼含量的等级(见表2-7);第二位表示牌号分类编号;第三位表示药皮类型和电流要求.c.不锈钢焊条A×××A—表示奥氏体不锈钢焊条×××—三位数字,第一位表示铬镍含量的等级(见表2-8);第二位表示牌号分类编号;第三2023/5/25位表示药皮类型和电流要求.

2.2.4焊条选用原则

(1)按母材类型母材不同,所用焊条不同,例如:

碳钢,低合金钢应采用结构钢焊条J×××

铬钼耐热钢采用耐热钢焊条R×××

奥氏体不锈钢采用不锈钢焊条

A×××

(2)等成分原则对特殊性能(如:耐热,耐腐蚀等)应侧重成分与母材匹配、相近或相等

(3)等强度原则

碳钢,低合金钢一般以强度为主,选用与母材2023/5/25强度谱相等钱的焊陈条.(4垂)结构顶受力会情况,施工素环境承受注动载种荷或诊冲击,要求慨韧性朋、塑碰性高—碱性明低氢砖焊条.结构轿复杂,刚性鬼大,易裂—碱性睡低氢糖焊条.高强版度级,刚性押大,易裂—碱性年低氢析焊条.不能仗翻转况件—全位铲置焊帮条焊接颂工作球量大探时,应采态用高毯效焊蕉条—酸性遵焊条在同草样满动足使水用条但件是,尽量章选用—酸性帐焊条通风闭不良驴环境招宜采巴用—低尘春焊条二、裤三类逗压力环容器罗必须巩使用—碱性根低氢骡焊条20弟23亮/5赛/1丈82.矩3焊渣剂2.皂3.枪1焊剂外的分犬类(1必)按制岂造方纯法分■熔炼被焊剂■非熔考炼焊充剂肥粘书结焊切剂嚼烧扣结焊绸剂(2肯)按化扰学成型分分■高、姿中、垒低硅纹焊剂■高、将中、围低锰梢焊剂■高、胡中、茂低氟住焊剂(3运)按氧凳化性亏强弱立分■氧化静性焊庸剂20皂23竞/5违/1贵8■弱氧趟化性垫焊剂■惰性期焊剂尤(或痛称中榴型焊暗剂)(4赔)按姿熔渣耐的碱坦度分雕类■酸性蛾焊剂步(B孝＜1.插O)■中性骑焊剂趴(B复＝1灿.O～1.巩5)■碱性膝焊剂刃(B坚＞1.5)2.3.2焊剂棵的牌桌号(1盏)熔炼介焊剂HJ平××兴×HJ—表示层埋弧旷焊和第电渣死焊用焊剂××焦×—数字.第1位表魄示Mn香O的含馋量,1无20霸23守/5至/1参8锰、2低锰村、3中锰弱、4高锰宗；第2位表闭示Si捏O2、Ca偶F2的含言量（慢见表2-欧11）；询第2位表诊示同葵一类径型熔土炼焊剂的或不同养牌号验序列狐号。欠若在蹲第三位位数括字后邻加有×,则表袜示是熄细颗诱粒焊旨剂。(2挂)烧结赠焊剂SJ×犹××SJ—埋弧市焊用祝烧结妖焊剂××内×—数字.第1位表沿示熔躺渣的码渣系笼组成煤，(见表2—阔12翁),第二棕、三散位数盟字表结示该道渣系搞焊剂公的牌迟号序雁，按01、02、…编排(见表2—遣12潜)。2.3.3烧结刃焊剂滨与熔炼焊剂涛的比心较■烧结恶焊剂遵可加活脱氧畅剂，脱氧效果榜好,熔炼你焊20邪23贱/5射/1愿8剂不垒能加.■烧结齐焊剂申合金柄化作廊用强关。利骂于焊刊合金面钢,而熔蚂炼焊恰剂只艰能配五一定抖成分摆的焊该丝才塔能对湾焊缝虑金属合惑金化躺。■烧结解焊剂勿比熔倚炼焊袄剂具口有更录好的胀抗锈堆、抗气梁孔能具力。■烧结秒焊剂联的碱奴度调塘节范典围大药，具舞有较好的红焊接佩工艺基性能腹。烧结芒焊剂柴缺点蚕：■吸潮笼性较香大■脱氢废性较夕差■烘干咸的要逃求比时熔炼叔焊剂说严格关。20晓23窝/5稍/1象82.阿3.另3焊剂冲的选垄用原衡则■低碳胖钢及飘低合算金钢炭宜用妄氧化烟性强圾的焊宇剂，如：HJ衣43楚1等。■母材直成分坦合金务元素北多的棍低合觉金钢遥宜用哗氧化性弱炼的焊饮剂，咳如：HJ孩35唱0，26越0等。■高合亦金钢明多采鞭用惰遣性焊响剂，州如：HJ妇07缠2(无锰低坡硅高西氟),也可吊用弱摔氧化参性焊阅剂HJ市26拌0.■必须令用适举当成慈分的牧焊丝困相配,焊丝Mn跟,S概i↑焊剂仿中则劣可相认应↓篇。2.晕4焊接警用保符护气博体2.雨4.匆1保护鸡气体川的类溜别与纷特性20鸡23攀/5若/1赠8■惰性世气体Ar、He及其妥混合柜气体闷。不还与金粉属起羡化学闸反应，病不溶匪解于掉液态阴金属舅中，甘可减障少焊境接缺掏陷，衣获得高泛质量衰的焊妻缝。家适用梯于高移活泼娇性金甚属的谱焊接直。■强氧田化性弹气体CO2及富CO2混合铅气体娃。氧冈化性派强，毒合金选元素印易烧损羽，适浑用于克碳钢严与合顺金元芳素含滋量较帜少的孩低合分金钢的个焊接夺。■弱氧都化性随气体富Ar加少染量强初氧化竿性气捐体，籍多用笨于焊净接低访合金高环强度蚀钢。■混合躺气体惰性伯气体峡与氧狡化性配气体守以适功当比垂例混炊合20颤23票/5底/1村82.壶4.袜2保护惩气体足的适计用范薪围（见赔表2-径13）2.注5焊蚕丝2.币5.寻1作用营与分跳类(1县)作用与焊喇剂或序保护些气体惜配用竿，导捉电和餐填充鼓焊缝付金属(2淹)分类■按照毫适用简的焊讨接方消法分怀埋弧身自动智焊焊览、电渣而焊焊焦丝、C02焊焊涨丝和哨气焊汽焊丝呆等■按被锐焊材受料分兴碳钢赶焊丝井、低胸合金舟钢焊易丝20获23渐/5霸/1挥8不锈或钢焊脏丝、西铸铁北焊丝羽和有驼色金难属焊办丝.■按制世造方滴法与问焊丝始的形静状分访实心艘焊丝怨和药心畏焊丝2.偷5.籍2实心捎焊丝大的牌仔号H×湾××办×H—焊接肚用实浊心焊耽丝××园××虑—第1、2位表文示含闪碳量犁，第3、4位表示视合金周元素举符及葵其含算量。刑含量听以%表示摘，不暮足1%时略汽。若鲜末尾葬标有A或E时表摇示优民质或挣高级分优质.2.粮5.孩3焊丝谅的选控用(1付)埋弧镇焊和绒电渣数焊焊哥丝a.低碳艺钢爷低合泪金钢20雁23戒/5挡/1扯8■低Mn焊丝垦如:H那08羞A配高Mn焊剂,用于授低碳钢及丘低强漠度低简合金