焊工中级焊接材料演示文稿

优选焊工中级焊接材料演示文稿当前第1页\共有58页\编于星期三\5点第一章焊接材料当前第2页\共有58页\编于星期三\5点

了解焊接材料的种类、用途、质量要求及焊材选用原则，达到正确选用和使用焊接材料。第一章焊接材料当前第3页\共有58页\编于星期三\5点目录第一节焊剂一、焊剂的分类二、焊剂的型号三、焊剂的牌号四、焊剂的选用原则五、焊剂的烘干和储存第二节焊丝一、实芯焊丝的分类二、药芯焊丝的分类三、实芯焊丝的型号、牌号第一章焊接材料当前第4页\共有58页\编于星期三\5点目录四、药芯焊丝的型号、牌号五、常用埋弧焊焊剂及配用焊丝六、常用的各种类型焊丝型号、牌号对照七、焊丝的选用第三节保护气体一、氩气二、氦气三、二氧化碳气四、氮气五、混合气体第一章焊接材料当前第5页\共有58页\编于星期三\5点目录第四节钨极一、钨极的种类二、钨极的使用电流三、钨极端头的形状第五节焊条一、不锈钢焊条二、低温钢焊条复习思考题第一章焊接材料当前第6页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂一、焊剂的分类焊剂是埋弧焊工艺用的主要焊接材料1．按制造方法分类可分为熔炼焊剂、烧结焊剂、粘结焊剂（陶质焊剂）等。2．按焊剂中添加脱氧剂、合金剂分类（1）中性焊剂（2）活性焊剂（3）合金焊剂3．按焊剂的碱度分类

碱性、中性、酸性当前第7页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂二、焊剂的型号1．碳素钢埋弧焊用焊剂型号

按照GB/T5293—1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》标准，焊剂的表示方法如下：1）“F”表示为埋弧焊用焊剂。

2）第一位数字“×1”表示焊丝-焊剂组合的熔敷金属抗拉强度的最小值。

3）第二位数字“×2”表示试件的处理状态，“A”表示焊态，“P”表示焊后热处理状态。

4）第三位数字“×3”表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度。

5）H×××表示焊丝的牌号，焊丝的牌号按GB/T14957—1994规定。当前第8页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂2．低合金钢埋弧焊用焊剂型号

按照GB/T12470—2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》标准，焊剂的表示方法如下：1）“F”表示为埋弧焊用焊剂。

2）第一位数字“××1”表示焊丝焊剂组合的熔敷金属抗拉强度的最小值。

3）第二位数字“×2”表示试件的状态，“A”表示焊态，“P”表示焊后热处理状态。

4）第三位数字“×3”表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度。

焊剂型号举例F5AP4-H08MnA，它表示这种埋弧焊焊剂采用H08MnA焊丝按本标准所规定的焊接参数焊接试板，其试样状态为焊态时的焊缝金属抗拉强度为480～650MPa，屈服点不小于400MPa，伸长率不小于22%，在-40℃时熔敷金属冲击吸收功不小于27AKV/J。当前第9页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂三、焊剂的牌号

焊剂牌号是焊剂的商品代号，其编制方法与焊剂型号不同，焊剂牌号所表征的是焊剂中的主要化学成分。1．熔炼焊剂牌号5）H×××表示焊丝的牌号，焊丝的牌号按GB/T14957—1994和GB/T3429—1994规定。如果需要标注熔敷金属中扩散氢含量时，可用后缀“H×”表示。

焊剂型号举例F55A4H08MnA，它表示这种埋弧焊用焊剂采用H08MnA焊丝按本标准所规定的焊接参数焊接试板，其试样状态为焊态时的焊缝金属抗拉强度为550～700MPa，屈服强度不小于470MPa，伸长率不小于20%，在-30～-100℃时熔敷金属冲击吸收功不小于27AKV/J。（1）熔炼焊剂牌号表示方法当前第10页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂（2）熔炼焊剂牌号举例低碳钢埋弧焊常用的高锰高硅低氟焊剂当前第11页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂2．烧结焊剂牌号

（1）烧结焊剂牌号表示方法

（2）烧结焊剂牌号举例低合金钢埋弧焊用硅钙型烧结焊剂当前第12页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂四、焊剂的选用原则1．低碳钢埋弧焊焊剂的选用原则1）在采用沸腾钢焊丝进行埋弧焊时，必须配用高锰高硅焊剂。如用H08A或H08MnA焊丝焊接时，必须采用HJ43×系列的焊剂。2）在中厚板对接大电流单面开I形坡口埋弧焊焊接时，要选用氧化性较高的高锰高硅焊剂配用H08A或H08MnA焊丝焊接。3）厚板埋弧焊时，应该选用中锰中硅焊剂（如HJ301、HJ350等）配用H10Mn2高锰焊丝，直接由焊丝向焊缝金属进行渗锰，同时通过焊剂中的SiO2还原，向焊缝金属进行渗硅。4）薄板用埋弧焊高速焊接时，选用烧结焊剂SJ501配用强度相宜的焊丝即可。5）SJ501焊剂抗锈能力较强，可以焊接表面锈蚀严重的焊件。当前第13页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂2．低合金钢埋弧焊焊剂的选用原则1）低合金钢埋弧焊时，首先应该选用碱度较高的低氢型HJ25X系列焊剂。配用含硅、含锰量适中的合金焊丝，如H08MnMo、H08Mn2Mo及H08CrMoA等。

2）HJ250和SJ101是硅锰还原反应较弱的高碱度焊剂，可以保证焊接接头的强度和韧性不低于母材的相应指标。

3）低合金钢厚板多层多道埋弧焊时，很多时候都选择烧结焊剂焊接。

3．不锈钢埋弧焊焊剂的选用原则1）不锈钢埋弧焊时，应该选用氧化性较低的焊剂，防止合金元素在焊接过程中的过量烧损。

2）HJ260是低锰高硅中氟型熔炼焊剂，需要配用铬、镍含量较高的铬镍钢焊丝

3）SJ103氟碱性烧结焊剂，可满足不锈钢焊件的技术要求。

4）HJ150、HJ172型焊剂，很少应用于不锈钢厚板的多层多道埋弧焊。当前第14页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂五、焊剂的烘干和储存1．焊剂的烘干

操作时，先将焊剂平铺在干净的铁板上，再放入电炉或火焰炉内烘干，烘干炉内焊剂的堆放高度不要超过50mm。部分焊剂烘干温度及时间见表1-11。表1-11部分焊剂烘干温度及时间当前第15页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂当前第16页\共有58页\编于星期三\5点

第一节焊剂2．焊剂的储存1）储存焊剂的环境，室温最好在10～25℃，相对湿度应小于50%。

2）储存焊剂的环境应该通风良好，焊剂应摆放在距离地面400mm、与墙壁距离为300mm的货架上。

3）焊剂的使用原则是，先买进的焊剂先使用，本着先进先出的原则发放焊剂。

4）回收后准备再用的焊剂应存放在保温箱内。

5）对进入保管库内的焊剂，还要同时保存好入库焊剂的质量证明书、焊剂的发放记录等。

6）不合格的焊剂、报废的焊剂要妥善处理，不得与库存待用的焊剂混淆。

7）刚买进的焊剂，要进行产品质量验收，在未得出结果之前，要与验收合格的焊剂隔离摆放。

8）储存的每种焊剂前，都应有焊剂的标签，标签应注明焊剂的型号、牌号、生产日期、有效日期、生产批号、生产厂家、购入日期等。当前第17页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝焊丝的分类

（1）按被焊的材料性质分

有埋弧焊用焊丝、气体保护焊用焊丝、电渣焊用焊丝、堆焊用焊丝和气焊用焊丝等。

有实芯焊丝和药芯焊丝两大类。其中药芯焊丝又分为气保护焊丝和自保护焊丝两种。（3）按使用的焊接工艺方法分（2）按不同的制造方法分

有碳钢焊丝、低合金钢焊丝、不锈钢焊丝、铸铁焊丝和有色金属焊丝等。一、实芯焊丝的分类1．埋弧焊用焊丝当前第18页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝2．气体保护焊用焊丝（1）TIG焊用焊丝

焊丝的成分接近于焊缝的成分。也有的采用母材作为焊丝，使焊缝成分与母材保持一致。（2）MIG和MAG焊接用焊丝

对于氧化性较强的保护气体应该采用高Mn、高Si焊丝；对于氧化性较弱的保护气体，可以采用低Mn、低Si焊丝。（3）CO2焊用焊丝CO2焊用焊丝成分中应该有足够数量的脱氧剂，如Si、Mn、Ti等元素。

埋弧焊用实芯焊丝，主要有低碳钢用焊丝、高强度钢用焊丝、Cr-Mo耐热钢用焊丝、低温钢用焊丝、不锈钢用焊丝、表面堆焊用焊丝等。（4）自保护焊接用焊丝当前第19页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝

除了提高焊丝中C、Mn、Si的含量外，还要加入强脱氧元素Ti、Al、Ce、Zr等，以利用焊丝中所含有的合金元素在焊接过程中进行脱氧、脱氮。二、药芯焊丝的分类1．按药芯焊丝横截面形状分类药芯焊丝的截面形状见图1-1。图1-1药芯焊丝的截面形状当前第20页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝2．按芯部粉剂填充材料中有无造渣剂分类

药芯焊丝按芯部粉剂填充材料中有无造渣剂，可分为熔渣型（有造渣剂）和金属粉型（无造渣剂）两类。3．按是否使用外加保护气体分类

可分为自保护（无外加保护气体）和气保护（有外加保护气体）两种。各类药芯焊丝的特性见表1-13。当前第21页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝表1-13各类药芯焊丝的特性当前第22页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝表1-13各类药芯焊丝的特性（续）当前第23页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝三、实芯焊丝的型号、牌号1．焊丝型号的表示方法

（1）气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝型号的表示方法（根据GB/T8110—1995标准）：

焊丝型号举例：当前第24页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝

（2）铝及铝合金焊丝型号的表示方法（根据GB/T10858—1989标准）焊丝型号举例：当前第25页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝

（3）镍及镍合金焊丝型号的表示方法（根据GB/T15620—1995标准）焊丝型号举例：当前第26页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝（4）铸铁焊丝型号的表示方法（根据GB/T10044—1988标准）焊丝型号举例：当前第27页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝2．焊丝牌号的表示方法（1）焊丝牌号表示方法焊丝牌号举例：当前第28页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝（2）铜及铜合金焊丝牌号表示方法（根据GB/T9460—1988标准）焊丝牌号举例：当前第29页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝四、药芯焊丝的型号、牌号1．药芯焊丝型号的表示方法

（1）碳钢药芯焊丝的型号（根据GB/T10045—2002标准）当前第30页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝焊丝型号举例：当前第31页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝（2）低合金钢药芯焊丝的型号（根据GB/T17493—1998标准）焊丝型号举例：当前第32页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝（3）不锈钢药芯焊丝的型号（根据GB/T17853—1999标准）焊丝型号举例：当前第33页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝2．药芯焊丝牌号的表示方法当前第34页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝焊丝牌号举例：五、常用埋弧焊焊剂及配用焊丝常用碳钢、低合金钢埋弧焊焊剂及配用焊丝见表1-14。当前第35页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝表1-14常用碳钢、低合金钢埋弧焊焊剂及配用焊丝当前第36页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝表1-14常用碳钢、低合金钢埋弧焊焊剂及配用焊丝（续）当前第37页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝六、常用的各种类型焊丝型号、牌号对照七、焊丝的选用1．埋弧焊焊丝的选择1）焊接碳钢或低合金钢时，应该根据等强度的原则选用焊丝，所选用的焊丝应该保证焊缝的力学性能。

2）焊接耐热钢或不锈钢时，应尽可能保证焊缝的化学成分与焊件的相同或相近，同时还要考虑满足焊缝的力学性能。

3）焊接碳钢和低合金钢时，通常是选择强度等级较低、抗裂性较好的焊丝。

4）焊接低温钢时，主要是根据低温韧性来选择焊丝。

5）在焊丝的合金系统选择上，主要是在保证等强度的前提下，重点考虑焊缝金属对冲击韧度的要求。2．气体保护焊焊丝的选择当前第38页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝

（1）焊接碳钢或低合金钢用焊丝的选择

★要满足焊缝金属与母材等强度以及对其他力学性能指标的要求。★焊接某些刚度较大的焊接结构时，采用低匹配的原则，选用焊缝金属的强度低于母材的焊丝焊接。★焊接中碳调质钢时，选择焊丝时，要力求保证焊缝金属的主要合金成分与母材相近，严格控制焊缝金属中的S、P杂质。（2）焊接耐热钢用焊丝的选择

★要求焊缝的化学成分和力学性能与母材尽量一致，使焊缝在工作温度下具有良好的抗氧化、抗气体介质腐蚀的能力，以及一定的高温强度。★还要考虑母材的焊接性，避免选用强度较高或杂质含量较多的焊丝。★焊后不能进行热处理的大刚度焊件的焊接或补焊时，选择强度低、塑性好的奥氏体型不锈钢焊丝焊接。

★焊接异种耐热钢时，应该按照低匹配的原则选择焊丝。当前第39页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝（3）焊接低温钢用焊丝的选择★首先应该考虑选择便于焊缝金属在低温工作条件下，具有足够的强度、塑性和韧性。★要考虑焊缝金属对时效脆性和回火脆性的敏感性要小，以保证焊接接头在脆性转变温度低于最低工作温度时，具有足够的抗裂能力。

（4）焊接马氏体型不锈钢用焊丝的选择★可以用焊后热处理来调整焊缝性能，尽量使用能满足焊缝金属成分和母材成分相近的焊丝焊接。★如果焊后不能进行热处理时，可用奥氏体焊丝焊接，但焊缝的强度必然低于母材。当前第40页\共有58页\编于星期三\5点

第二节焊丝

（5）焊接奥氏体型不锈钢用焊丝的选择★选择原则是，尽可能选择能保证焊缝金属合金成分与母材成分一致或相近的焊丝焊接；★在无裂纹的前提下，选择保证焊缝金属的耐腐蚀性能、力学性能和母材基本相近或略高的焊丝焊接；★在不影响焊缝耐腐蚀性能的条件下，希望用焊后焊缝金属能含有一定数量的铁素体组织的焊丝焊接

（6）焊接铁素体型不锈钢用焊丝的选择★为了改善铁素体不锈钢的焊接性能和焊缝韧性，应选择含C、N、S、P等有害元素少的焊丝焊接。

★为了降低焊缝缺口敏感性，提高焊接接头的抗裂能力，也可以采用奥氏体型的高Ni、Cr焊丝焊接。当前第41页\共有58页\编于星期三\5点

第三节保护气体一、氩气

氩气的电离势比氦气低，在同样的弧长下，电弧电压较低。所以，用同样的焊接电流，氩弧焊比氦弧焊产生的热量少，因此，手工钨极氩弧焊（和TIG焊）最适宜焊接4mm以下的金属材料。

焊接过程中，用氩气保护的电弧稳定性比氦气保护的电弧稳定性更好。用氩气保护时，引弧容易，这对减少薄板焊接起弧点处的金属组织容易过热会很有好处。钨极氩弧焊电弧在焊接过程中，有自动清除焊件表面氧化膜的作用，所以，最适宜用于化学性质比较活泼在焊接过程中容易被氧化、氮化的金属的焊接。

焊接过程中对氩气纯度的要求：碳钢、铝及铝合金焊接时，纯度（体积分数）≥99．99%，钛及钛合金焊接时，纯度≥99．999%。氩弧焊适用于高碳钢、铝及铝合金、铜及铜合金、镁及镁合金、镍及镍合金、钛及钛合金、不锈钢、耐热钢以及要求单面焊双面成形的打底层焊的焊接。

氩气用气瓶储运，瓶内装有氩气气体，瓶体为银灰色，上书深绿色“氩气”二字。氩气的价格比氦气价格低。当前第42页\共有58页\编于星期三\5点二、氦气

与氩气相比，氦气的电离势较高，所以在相同的电弧长度下电弧电压高，因此焊接电弧的温度高，向母材输入的热量也大，加快了焊接速度，这也是氦气保护焊的优点。

第三节保护气体

氦气的重量只有空气的14%，在焊接过程中用氦气作保护，更适合仰焊位焊接和爬坡立焊。三、二氧化碳气

焊接时用的CO2气体需用压缩气瓶盛装，气瓶喷成银白色，上书黑漆字“二氧化碳”。容量为40L的气瓶，可以灌入25kg液态CO2，约占气瓶容积的80%，其余20%的空间充满了CO2气体。

当气瓶的压力降至1MPa以下时，CO2气体中所含水分将增加1倍以上，如果继续使用，焊缝中将产生气孔。焊接对水比较敏感的金属材料时，CO2气瓶内压力降至0．98MPa就不宜再用于焊接了。焊接用的CO2气体纯度（体积分数）应不低于99.5%。当前第43页\共有58页\编于星期三\5点

第三节保护气体降低CO2气体中水分的含量的有效措施：1）更换新气瓶时，先放气2～3min，排队装瓶时混入气瓶中的空气和水分。

2）必要时，可在气路中设置高压干燥器。用硅胶或脱水硫酸铜作干燥剂，对气路中的CO2气体进行干燥。

3）在现场将新灌的气瓶倒置1～2h后，打开阀门，可以排出沉积在瓶底内自由状态的水，根据瓶中含水量的不同，每隔30min左右放一次水，需放水2～3次后，再将气瓶倒180°方向放正，此时就可以用于焊接了。四、氮气

氮气具有还原性，能显著增加电弧电压，提高焊接速度，降低成本，降低或取消预热措施。采用氮气作为保护气体，只能焊接铜及铜合金。当前第44页\共有58页\编于星期三\5点五、混合气体1．氩-氦混合气体

当用氦气(He)80%+氩气(Ar)20%的混合气进行保护焊接时，其保护作用具有氩弧焊、氦弧焊两个工艺的优点。氩-氦混合气体广泛用于自动气体保护焊工艺，用来焊接铝及铝合金的厚板。2．氩-氧混合气体氩-氧混合气体只能用于熔化极气体保护焊。

第三节保护气体

当熔滴需要喷射过渡或对焊缝质量要求较高时，可以用氩-氧混合气体保护进行焊接。3．氩-氧-二氧化碳混合气体常用于不锈钢、高强度钢、碳钢及低合金钢的焊接。当前第45页\共有58页\编于星期三\5点4．氩-氮混合气体

用（Ar）80%+（N2）20%的混合气体保护焊接时，会有一定量的飞溅产生。氩-氮混合气体只能用于铜及铜合金焊接。

第三节保护气体应掌握各种保护气体的特点及应用当前第46页\共有58页\编于星期三\5点

第四节钨极一、钨极的种类钨电极种类、化学成分及特点见表1-19。表1-19钨电极种类、化学成分（质量分数，%）及特点当前第47页\共有58页\编于星期三\5点

第四节钨极表1-19钨电极种类、化学成分（质量分数，%）及特点（续）当前第48页\共有58页\编于星期三\5点

第四节钨极表1-19钨电极种类、化学成分（质量分数，%）及特点（续）当前第49页\共有58页\编于星期三\5点

第四节钨极表1-20根据焊接电流选择钨电极直径二、钨极的使用电流当前第50页\共有58页\编于星期三\5点

第四节钨极表1-21常用钨极端头形状与电弧稳定性的关系三、钨极端头的形状钨极端头的形状，见表1-21。当前第51页\共有58页\编于星期三\5点

第五节焊条一、不锈钢焊条1．不锈钢焊条的分类不锈钢焊条可分为铬不锈钢焊条和铬镍不锈钢焊条两大类。（1）铬不锈钢焊条由Gr13系列不锈钢焊条和Cr17系列不锈钢焊条组成。1）Cr13系列不锈钢焊条：如G202、G207、G217等焊条。2）Cr17系列不锈钢焊条：如G302、G307等焊条。（2