第二章

焊接材料1第一節焊條 第二節焊劑第三節 焊絲第二章焊接材料2重點內容1、焊條分類及主要型號牌號2、典型焊條的工藝性能3、典型焊條的冶金性能4、焊劑的性能用途（自學、講解與討論）5、氣保焊絲和藥芯焊絲（自學與討論）3我國焊接材料發展

中國機械工程學會宋天虎我國的焊接材料產量至今已占世界總產量的一半以上。2010年接近450萬噸。其中，電焊條、氣保護實心焊絲及藥芯焊絲均得到較快發展。我國的半自動及自動焊用的焊接材料發展迅速，使焊接自動化率達到50%以上。在氣保護實心焊絲方面，如含銅的高強度高韌性氣保護焊絲、大線能量高韌性焊絲、大直徑焊絲、特殊鍍層焊絲以及油管用耐腐蝕焊絲等取得新進展。如碳鋼、低合金高強鋼、耐熱鋼、低溫鋼、不銹鋼等氣保護和自保護藥芯焊絲、氣電立焊藥芯焊絲、金屬粉型藥芯焊絲以及硬面堆焊藥芯焊絲，均有長足的進步與發展。4分析我國焊接材料行業從表面現象看

存在問題①普通低碳低合金為主的低端焊材價格競爭激烈②焊材結構、品種的下合理性比較突出；③高強、潔凈、低碳、均勻化、細晶粒焊材制造的關鍵技術缺乏；④焊劑藥粉預處理和預燒結、合金劑鈍化、長期抗潮性等技術基礎薄弱；⑤低塵、低污染綠色焊材的研發還未獲得工程化的明顯效果⑥新型渣系及熔渣機理還有待于進一步深入探索等等。5從本質構成看焊接材料作為以焊接工藝為主體、焊接材料和焊接裝備為兩翼的焊接技術三大基本要素之一，與焊接工藝和焊接裝備共同確定了焊接科學原理與焊接技術內涵缺乏高品質焊材，焊接即如“無米之炊”。新材料發展對焊接提出問題鋼材控軋控冷技術及冶金精煉技術取得顯著進步與發展，從而對焊接工作者提出兩方面挑戰：(一)推出了對各種級雕的新鋼種:高強高韌鋼、超低碳高性能貝氏體鋼、高強度針狀鐵素體鋼、大線能量焊接用鋼、新一代耐熱鋼、超級不銹鋼等等，不僅有效改善了焊接性，而且催生著新的焊接性評定方法的構建6(二)以潔凈化、細晶化、低碳化、強韌化為特征的新鋼種開發與應用的市場需求面前，要求焊縫金屬硫磷等雜質的含量與鋼材實物水平接近，要求焊縫金屬沖擊韌性與鋼材實物水平相當，而按目前的焊接材料國家標準選擇和考核焊接材料則難以滿足需求。鋼鐵裁縫的焊接技術越來越暴露出我國在焊材品種和品質方面的不足以及在新型鋼材焊接制造方面的認識及現實上的差距。在新型焊材的研發中對焊縫金屬的合金化、高強微合金鋼焊接熱影響區的脆化、焊材與焊縫金屬含硫磷量的控制以及特種涂層焊絲等諸多焊接合金原理與工藝技術問題又一次成為焊接工作者面對的新課題。

7為了創新焊接科技、做強焊接產業，提出三點意見

一、我國焊接產業存在一個較大問題，即綜合性、大型焊接企業的格局尚未構建，導致目前的分工過細。焊接材料行業與鋼鐵冶金行業缺乏緊密關聯；更缺乏集焊接工藝、焊接設備與焊接材料于一體的綜合性大型焊接企業。國外的知名焊接企業，如：歐洲伊薩、美國林肯、日本神鋼等，正是利用他們的這種集成優勢，不斷開拓著我國重點工程的高附加值的廣闊市場。8

二、我國焊接行業中包含大部分中小企業，這是不可忽視也不可或缺的行業生力軍。建議我國焊接領域的中小企業不要一味追求大而全，而應緊緊抓住某一方向的產品或重要的功能部件，永續創新、精益求精，做出高性能、高品質、高水平的特色產品，力爭成為焊接行業的小巨人。三、當前，從表面上看，我國焊接設備及焊接材料與發達國家的知名品牌相比，在品種及品質上尚有不小差距，但實質上是創新理念和經營理念的差距，是企業實力的差距9“若無新變，不能代雄”，“創前未有，傳后無窮”。新的科技和產業革命是人類生存與可持續發展的必由之路10§2-1焊條11一．焊條分類１.焊條用途分：1、結構鋼焊條J

2、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條R3、不銹鋼焊條A、G

4、堆焊焊條D5、低溫鋼焊條W6、鑄鐵焊條Z7、鎳及鎳合金焊條Ni8、銅及銅合金焊條T9、鋁及鋁合金焊條L10、特殊用途焊條TS12(二)按焊接熔渣的堿度分(三)按焊條藥皮的類型氧化鈦型、鈦鈣型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、纖維素型、低氫型、石墨型等1、酸性焊條

2、堿性焊條13二、焊條的型號與牌號

1、焊條的牌號

以結構鋼為例：牌號,編制法。結（J）XXX,結為結構鋼焊條,第3個數字,代表藥皮類型,焊接電流要求,第1、2數:代表森熔敷金屬最小抗拉強度。氧化鈦型J××1、鈦鈣型J××2、鈦鐵礦型J××3、氧化鐵型J××4、纖維素型J××5、低氫型J××6J××714

J507焊條為例J 5 0 7低氫型藥皮、直流反接熔敷金屬抗拉強度不低于490MPa結構鋼焊條152、焊條的型號

焊條的型號是按國家有關標準與國際標準確定的。以結構鋼為例，型號編制法為字母

E×××דE”表示焊條，第一、二位表示熔敷金屬最小抗拉強度，第三位數字表示焊條的焊接位置，第三、四位數字表示焊接電流種類及藥皮類型。16完整的焊條型號舉例如下：E 43 1 5表示焊條藥皮為低氫鈉型并可采用直流反接焊接表示焊條適用于全位置焊接表示熔敷金屬抗拉強度的最小值表示焊條1718三、焊條的組成

作用：導電、填充金屬、焊芯材料有選擇性:用量最多的是H08、H08A，還有H08E。

2、

藥皮１、焊芯—焊絲

作用：①機械保護作用②冶金處理作用③改善工藝性能

192021藥皮組成①穩弧劑

:改善引弧性能和提高電弧燃燒的穩定性，原材料為易電離或電離勢低的物質。如：K2CO3、CaCO3大理石、長石、鉀水玻璃②造渣劑:造成具有一定物理性能、化學性能的熔渣，起到保護作用和改善焊縫成型。如：鈦鐵礦、金紅石、螢石、長石、大理石等。③造氣劑:造氣保護,有機物,碳酸鹽.有機物如：木粉、淀粉、析出氣體CO、H2，碳酸鹽析出氣體CO2，高溫時產生CO。22④脫氧劑:降低藥皮中或熔渣的氧化性和脫除金屬中的氧。鐵合金：錳鐵、鈦鐵、硅鐵、Re等⑤合金劑:使焊縫補償燒損和獲得必要的合金成分。合金、純金屬、一般Mn-Fe、Si-Fe要純化防止發酵，加５％高錳酸鉀純化⑥粘結劑:將涂料牢固的粘在焊芯上，參加冶金反應，如鈉水玻璃、鉀水玻璃與鈉水玻璃混合⑦增塑性:便于用機器壓制焊條，額外加入一些能改善涂料塑性或滑潤性物質。如云母、白泥滑石、鈦白粉等232425262728三、焊條的工藝性能

291.焊接電弧的弧定性(穩弧性)

影響因素：焊條藥皮成份,電源的特性,焊接規范等.藥皮成份的影響.

若藥皮中含低電離勢元素,U↓穩弧性↑某些元素的電離勢(V)元素KNaBaCaTiMnFeSiCHOFCO2電離勢

4.325.125.166.086.817.407.837.9411.2213.5313.5618.614.330堿性焊條:J507(E5015),低氫型,電弧穩定性不好原因:藥皮中含螢石較多,CaF2氟電離勢高18.6,與電子親和力大,奪取電弧中的電子,形成負離子,惡化電弧的穩定性。J506(E5016)加入了低電離勢物質,K.、Na則可用交,直流.但K、Na與F的親和力大,KF、NaF有毒酸性焊條:SiO2、TiO2、CaO、云母、長石中含K2O、Na2O等穩弧性好

31DCSP正接DCRP反接32判定穩弧性：①測最大的燃燒電弧長度LmaxLmax↑穩↑斷弧長度越大,穩弧性越好②示波器,觀察電流,電弧電壓波形的變化情況33控制低氫型焊條穩弧性方法：a)CaCO3/CaF2比例控制，并加入K1.6-2.5、K2CO3K<1.5鉀、鈉水玻璃b)添加10-20%純鐵粉和少量Al-Mg合金粉.c)用MgF2代CaF2不僅提高穩弧性，還可改善焊縫成型和脫渣d)加入少量CsCO3(0.1-1.0%)銫電離勢比K小，還可加石墨0.5-3.0%，熔點低，套筒長度342.表面成型

操作技術有關，取決熔渣熔點,粘度與表面張力,還與熔渣的物理性質有關1）熔渣的熔點2）熔渣的粘度3）表面張力4）熔滴過渡35T↑η↓η過高,表面成型不良,易產生氣孔,夾雜.過低,對焊縫敷蓋不均勻,保護作用差適中:一般T為1500℃，渣η為1-2泊鐵水η為0.019泊熔渣的粘度也決定于熔渣的化學成分.表面張力σ↓覆蓋性好，但不能過小，σ↑熔渣易成球型,覆蓋性不好36

熔渣的表面張力和粘度材料溫度℃表面張力(N/m)粘度(泊)鐵1575-15901.0-1.20.019堿性渣1400左右0.28-0.352.0-7.0酸性渣1400左右0.35-0.401.2-2.0熔滴過渡低氫型焊條粗大顆粒及短路過渡（成型較差）J423,J424以短路過渡為主（成型中間）J421,J422以噴射（渣壁）過渡（細顆粒）,焊縫成型美觀，尤其是鈦型成型最好373.在各種位置焊接適應性

焊縫位置：

平焊縫、立焊縫、仰焊縫、橫焊縫一般焊條均可進行平焊,但不是所有焊條均可立、仰、橫焊立、仰、橫焊難點在于:①重力作用下焊條熔滴不易向熔池過渡②熔池金屬和熔渣下流解決方法:1）適當增加電弧吹力,調整藥皮熔點和厚度,使焊條端部產生適當長度的套筒,藥皮中加入一定數量造氣劑2）熔渣的物理性能適應38

熔滴的凝固溫度焊條類型凝固溫度℃凝固溫度范圍℃纖維素型1200-129090鈦型1320-1420100鈦鐵礦型130-126130氧化鐵型1180-1350170粘度（η）、表面張力（σ）長渣:粘度與表面張力隨時間變化而發生緩慢凝固的渣.短渣:粘度與表面張力隨時間變化而發生快速凝固的渣.

氧化鐵型不適應于橫.立.仰焊,長渣凝固溫度范圍大其它種焊條可進行全位置焊接.394.脫渣性

脫渣性:焊后熔渣從焊縫表面清除的難易程度影響因素:

1）熔渣的線膨脹系數2）熔渣的松脆性3）熔渣氧化性401)熔渣的膨脹系數和松脆性,金屬與熔渣的膨脹系數相差越大，收縮不同產生內應力越大，脫渣性好。鈦型焊條，脫渣性最好，低氫型焊條脫渣性最差疏松度:指渣中孔隙所占的面積的百分數

對于角焊縫，深剖口底層焊縫，熔渣夾在鋼板之間，脫渣困難。渣的硫松度影響很大，渣越松脆，越易脫鈦型焊條疏松度不如氧化鐵型及鈦鐵礦型，在角焊縫及深剖口中脫渣，以氧化鐵型，鈦鐵礦型為好，鈦鈣型渣松脆。CaO是黃白色質松而不脆，CaF２多,色黑而硬，均不利于脫渣412)熔渣氧化性原因:①氧化性太強，使焊縫表面氧化，生成氧化膜。FeO晶格結構體心立方，焊縫金屬—Fe體心立方（氧化鐵型焊條）②FeO晶格與—Fe搭接③熔渣中尖晶石型化合物Al2O3、Cr2O3等形成體心立方晶格結構的尖晶石型化合物（堆焊耐磨焊條Cr量較高）④尖晶石化合物與FeO晶格結合，使之很難脫渣，FeO膜相當膠粘劑，連接焊縫金屬與熔渣425.飛濺

飛濺：焊接過程中由熔滴或熔池中飛出的金屬顆粒產生原因:1）熔池內部氣體的熔池中逸出引起CO氣體2）熔滴爆炸3）電弧作用力4）短路過渡時,電弧再燃時產生飛濺影響因素:①粘度↑飛濺↑②I↑飛濺↑③藥皮水分↑飛濺↑④U↑飛濺↑⑤電源種類,交流飛濺>直流飛濺43６.焊條的熔化速度

1）焊條的熔化速度焊接過程中,焊條的熔化速度反映著焊接生產率的高低,也是工藝性能方面的一個重要指標.αH=αP(1-ψ)ⅰ）藥皮成分的影響藥皮成分對電弧電壓有影響,電弧電離電位越低,電弧電壓越低,產生熱量少αP小。U↑αP↑藥皮成分對熔滴過渡形態有影響,增多硅酸鹽減少碳酸鹽,細化熔滴,短路過渡U↓,顆粒過渡U↑,射流過渡,αP最大44焊條熔化與藥皮的導電性和導熱性有關以TiO2為主,渣導熱性差,導電性好,電阻熱作用,導致藥皮易于發紅,鈦型.鈦鈣型.（奧氏體不銹鋼焊條A××2）若藥皮中加入發熱劑,氧化鐵型加速藥皮熔化大,氧化鐵型αP↑藥皮成分中含有進行放熱反應的物質時,加速焊條熔化αP↑,為了提高生成率,鐵粉焊條提高αP↑熔敷效率：熔敷金屬量與熔化的填充金屬量的百分比例：J422—Fe160表示加純鐵粉熔敷效率為160%的J422國內鐵粉加入量＞20%熔敷效率為105%

以上國外鐵粉加入量＞40%稱高效鐵粉焊條Kb較大，藥皮很厚45熔滴過渡形式影響熔化效率46ⅱ）電流種類與極性：直流正接:電弧電壓和熔化系數變化很大焊條接陰極,藥皮成分對陰極壓降影響較大,藥皮成分的改變直接影響著電弧電壓變化,使之發生變化直流反接:電弧電壓和熔化系數變化最小交流:處于中間狀態指焊條焊列后半段時,由于焊條藥皮溫升過高而發紅,開裂脫落的現象JXX1、JXX2導熱性差,導電性好,不銹鋼最為嚴重

解決辦法:提高電弧能量↑,減少熔化時間減少電阻熱.加入發熱劑,促進藥皮熔化例JXX4７、藥皮發紅問題478、焊條發塵量

氣體的毒性分為兩種一種是細微的蒸發錳產生的毒性，稱為錳中毒

另一種是氟中毒，即當藥皮中含有大量瑩石時，在焊接過程中會有HF氣體析出，這種毒氣作用較快，亦有人認為，不是HF而且NaF、KF更易使人中毒致病改善方法

１.

減小發塵量２.

減小塵中致毒物質數量

具體措施:①減少藥皮中螢石的含量②減小水玻璃③減少電弧的過熱程度.

多工位除塵系統484950五、焊條的冶金性能

（一）.鈦鈣型焊條E4303（J422）渣系：酸性焊條:熔渣堿度為0.76,屬于酸性渣，氣渣聯合保護.1、氧化和脫氧反應

1）、鐵的氧化:2）、脫氧①錳脫氧②硅脫氧③碳的氧化與脫氧

51鐵的氧化:①氧直接使鐵氧化② 使鐵氧化③水蒸氣使鐵氧化④渣中 氧化物使Fe氧化 由Si、Mn還原引起522、還原反應

使焊縫增硅

3、脫硫S從0.017%增到0.019%4、脫Ｐ

從0.019%增到0.035%由于渣中CaO、MnO量少,TiO2、SiO2含量較高，難以進行脫Ｐ、Ｓ反應，嚴格限制原材料含Ｓ、Ｐ量.535、

合金化

錳鐵主要是脫氧、脫硫，合金化必需是另外加入所需元素6、氣孔敏感性焊皮中加入大量造渣,造氣劑,焊后產生相當數量的熔渣和氣體,具有較強的隔絕空氣能力,Ｎ量不多。熔渣氧化↑、CO氣孔↑，調整氧化性防止產生兩大類氣孔。7、焊接煙塵錳中毒氟中毒54渣系，堿度高達1.89。（二）、低氫焊條

1、氧化反應控制:由于CaO

強堿性氧化物,主要是鈦、硅錳聯合脫氧焊接區氣氛的氧化性強，熔渣的氧化性小↓總含氧量為0.03%.

2、對氫的控制:焊條含氫量小553、對硫.磷的控制脫Ｓ效果好,含量高,Ｓ由0.02%降到0.011%;脫磷效果較差.Ｐ0.01%增到0.021%.4、煙塵由于氟中毒，危害較大，是低氫型焊條研究的重要課題。該類焊條，機械性能比鈦鈣型焊條好,尤其韌性好，硫、磷、氧、氫量少，用于焊接重要結構,各種合金鋼。但工藝性能差主要是穩弧性、脫渣性差，煙塵大

原因:a)堿性焊條不加或少加含氫物質

b)氧化性能

c)去氫作用含氫量低故抗冷裂紋性能好56六、.焊條的設計（一）設計原則（二）設計依據（1）被焊母材的化學成分與力學性能指標（2）焊件的工作條件（3）施工現場的焊接設備情況（4）電焊條制造的生產工藝條件（三）設計方法1.在傳統配方基礎上的改進與創新2.計算化學成分配比3.焊條配方的優化設計法57（四）設計步驟1.選定焊芯2.選定藥皮類型、渣系及藥皮配方1）根據被焊金屬使用性能，擬定焊縫金屬合金系統2）根據焊件焊接性，確定焊縫金屬化學成分3）確定焊縫金屬合金系統，確定藥皮類型、渣系4）確定合金劑種類數量，選定藥皮原材料5）通過具體試驗進行配方調整58七、焊條的制造（一）焊芯制備（二）焊條藥皮材料制備（三）水玻璃的制備化學式R2O.nSiO2.R2O為堿金屬氧化物1.模數m-----系數，對于鈉水玻璃為1.032592.濃度水玻璃的濃度有兩種表示方法（1）波美濃度（2）密度3.粘度（四）配料、混拌及壓涂（五）焊條烘焙（六）經過檢驗，質量合格的焊條可包裝、入庫、出廠60本節結束61焊條研制試驗J422焊條研制11稀土對J507焊條組織影響J424焊條研制12鐵粉對J507焊條工藝性影響J421焊條研制J422Fe焊條研制J507焊條研制J507焊條工藝性能改善(穩弧\成形\飛濺\煙塵)J506焊條研制J425焊條研制J423焊條研制耐磨焊條研制62酸性焊條生產線油壓焊條壓涂機63焊接冶金學實驗指導書-焊條的綜合設計性實驗

20學時2014年10月20日64一、實驗目的本實驗是圍繞《焊接冶金學》—基本原理中焊接材料最基本的材料焊條進行研究設計。本實驗內容依據教學大綱要求從生產中提煉出專業實驗可行性問題作為學生實驗內容，使學生更感到所學知識有用武之地-理論-實踐-理論把現有專業研究存在問題作為學生實驗內容，使學生感到還有很多知識需要去探索專業的新材料和新技術發展作為學生實驗內容，更利于培養學生創新意識。65目的：為了掌握焊條藥皮成分對焊條工藝性能和冶金性能的影響，按大綱要求基本屬于驗證性實驗。現改為焊條研制，改革要點是把科研、生產及教學實驗相結合，用科研的方法設計試驗。具體做法包括以下幾個方面：課題選擇一是針對現有焊條存在不足進行改進和完善。例如堿性焊條工藝性能較差，圍繞改善工藝性能方面進行研究立題。二是課題來源于生產實際，依據用戶使用工況，對焊條提出不同要求，如用于采金船維修方面應用的焊條、破碎機襯板修補、農業機械磨損用的耐磨焊條等。教師依據用戶的要求給出實際工礦的磨損失效狀況，由學生進行設計研究。三是依焊條發展方向立題，如各類鐵粉焊條的研究等。四是探討新型材料在焊條中的應用，如稀土、稀有金屬等對焊條工藝及冶金性能的影響等。五是學生可依查閱的資料及生產實際應用自行選題。合金粉體設計等66首先依研究課題查閱文獻，了解本研究課題現狀，寫出3000-4000字文獻綜述；完成實驗總結具體內容：

1、配方設計及論證，在由指導教師與學生共同探討焊條配方的可行性，進一步調整配方。

2、壓制焊條

3、工藝性能評定

4、性能測定如硬度和磨損等

5、焊縫及熱影響區金相分析

6、熔敷金屬成分分析等。

7、完成試驗總結與討論。67焊條藥皮外徑尺寸的控制及其參數。焊條藥皮的厚薄，直接影響到焊條的焊接工藝性能和焊縫金屬的內部質量。焊條藥皮過厚，易使藥皮套筒增長，直接影響斷弧;過薄保護不當，因此要嚴格控制。藥皮重量系數K=g1/g×100％式中：K—藥皮重量系數（％）

g1—焊條藥皮重量（克）

g—藥皮部分的焊芯重量通常取K=0.35—0.45酸性焊條

K=0.4-0.5堿性焊條

K=0.6耐磨焊條68焊條類型規格Φ(mm)藥皮外經范圍Φ(mm)E43033.24.05.0-5.26.2-6.4E50153.24.05.0-5.16.1-6.2表1焊條外徑尺寸控制參數69焊條藥皮組成成分的配比估算先將配方中的各項原材料的主要化學成分分別乘以配方百分比，單獨得出單項原材料的主要化學成分在實際設計配方中的占有值，然后將各項原材料的同類項化學成分逐一相加，其總和即是實際設計配方中的主要組成成分。用分子理論計算出堿度，估計工藝性。合金過渡系數，來分析焊縫金屬的機械性能和化學成分。

η＝Cf/Ct×100％式中：η－某合金元素的過渡系數

Cf－某合金元素在熔敷金屬中的實際含量（％）

Ct－某合金元素在焊芯和藥皮中含量的總和（％）合金元素的過渡系數與藥皮類型及焊接工藝方法有關70

常見的合金元素在E4303和E5015中的過渡系數（η％）元素/類型E4303E5015CMnSiCrMo-4-850-6050-6070-8044-5540-5035-5055-6580-9071電焊條制造

１、電焊條制造工藝流程

1).焊條鋼絲去銹、2).鋼絲拉拔、3).校直切斷、4).原材料粉碎和篩分、5).水玻璃的制備、6).涂料的配制、7).壓涂成型、8).烘干包裝２、焊條壓涂工藝

1).校直焊芯、2).按配方稱重、3).拌粉把已配制好的粉料進行均勻混合、4).加水玻璃拌濕粉。水玻璃加入量一般為干粉的20%左右，攪拌均勻后，通過醒料后，以免結塊。5).壓涂，將涂料送入壓涂機壓涂6).室溫自然晾干、7).烘干箱烘干依藥皮類型不同，選用合適烘干溫度及時間。72焊接工藝性能檢驗１、穩弧性：通過測定斷弧長度法確定。將焊條裝卡于特制的支架上，焊條下面置放一塊鋼板，電源一端接焊條，另一端接鋼板，固定焊接規范，采用石墨引燃焊條與鋼板之間電弧，隨著焊條的熔化，電弧長度增加，當焊條熔化到一定弧長后即自行斷弧。然后用尺測量焊芯端頭到焊縫頂部的距離，即為斷弧長度。２、再引弧性能在同等試驗條件下，將同種類型的數種焊條分別在試板上施焊，每當焊條燃燒到1/2處，立即斷弧，待間隔3s、4s、5s……后，在另一塊冷試板上輕輕接觸，觀察再引弧的難易。若間隔時間越長且能引弧，說明再引弧性能愈好。３、熔渣的流動性與焊縫成型用肉眼觀察即可。73４、脫渣性采用１公斤鋼球，置放于２米高的支架上，平推鋼球自由落到剛焊過的試件背面，觀察脫渣情況。焊縫長200毫米，焊后1分鐘開始錘擊。通過錘擊后，將脫落的熔渣收集拼排好，測量其未脫落的總長度，然后按下列公式計算，得出脫渣率。脫渣率=[(焊縫總長－未脫渣的焊縫總長)/焊縫總長]×100％５、飛濺性飛濺率=飛濺物重量/（焊前焊條重量－焊后剩余焊條重量）×100％試驗時，通常在試板的則面進行平堆焊，焊完整根焊條。焊前稱出焊條重量，焊后稱出剩余焊條重量，再收集飛濺物（但要剔去殘渣）稱重，飛濺物不純粹是金屬物，而是金屬與微量熔渣的混合體。６、觀察煙塵，肉眼觀察焊接煙塵的顏色和濃度。74焊縫機械性能與金相觀察

對于工藝性能優良的焊條配方，可再搓制，進行焊縫機械性能與金相觀察。１、硬度試驗，對耐磨焊條采用在焊件表面堆敷四層后測定3點以上HRC硬度值，取平均值為耐磨焊條的硬度值。對普通焊條測定顯微硬試。２、拉伸強度試驗，在有條件的情況下測定焊縫金屬材料的抗拉強度３、金相觀察，用金相顯微鏡觀察焊縫斷面，分析焊縫及熱影響區的金相組織

觀察與分析焊縫的各種典型結晶形態；掌握低碳鋼焊接接頭各區域的組織變化。焊接接頭的金相分析包括宏觀和顯微分析兩個方面。宏觀分析的主要內容為：觀察與分析焊縫成型，焊縫金屬結晶方向和宏觀缺陷等。顯微分析是借助于放大100倍以上的光學金相顯微鏡或電子顯微鏡進行觀察，分析焊縫的結晶形態，焊接熱影響區金屬的組織變化，焊接接頭的微觀缺陷等。75§2-2焊劑

76

一.焊劑的類型 焊劑和焊絲都是埋弧焊，電渣焊時使用的焊接材料。焊劑相當于焊條藥皮，焊絲相當于焊條芯。埋弧焊、電渣焊多用于焊接鋼，少數用于焊接有色金屬。77鋼用焊劑分類

１.按制造方法分類(１)熔煉焊劑(２)非熔煉焊劑2.按焊劑化學成分分類(1)按氧化物性質分(2)按SiO2含量分(3)按MnO含量分(4)按CaF2含量分按SiO2含量分

a.高硅焊劑：焊劑含SiO2>30%b.中硅焊劑：焊劑含SiO210-30％c.低硅焊劑：焊劑含SiO2<10%

78按MnO含量分

a、高錳焊劑：含氧化錳MnO>30%b、中錳焊劑：含MnO15—30%c、低錳焊劑：含MnO2—5%d、無錳焊劑：不加MnO

，焊劑中 MnO是混入的雜質MnO<2%

按CaF2含量分

a、高氟焊劑：含CaF2>30%b、中氟焊劑：含CaF210—30%c、低氟焊劑：含CaF2<10%79

3.按焊劑化學性質分

(1)氧化性焊劑

(2)弱氧化性焊劑

(3)中性焊劑

4.按焊劑顆粒結構分

(1)玻璃狀焊劑

(2)結晶狀焊劑

(3)浮石狀焊劑

8081二.焊劑牌號編制方法

1.牌號前加“焊劑”兩字表示埋弧焊及電渣焊用熔煉型(HJ)、燒結型(SJ)。

HJ焊劑牌號第一數字表示焊劑中MnO含量焊劑１××無錳 焊劑２××低錳 焊劑３××中錳焊劑４××高錳焊劑５××

82牌號第２位數字表示焊劑中氧化硅、氟化鈣含量焊劑×１×低硅低氟焊劑×２×中硅低氟焊劑×３×高硅低氟 焊劑×４×低硅中氟焊劑×５×中硅中氟焊劑×６×高硅中氟焊劑×７×低硅高氟焊劑×８×中硅高氟焊劑×９×待發展834牌號第三位數字表示同一類型焊劑的不同牌號

按０、１、２、３、４、５、６、７、８、９順序排列5.對同一牌號焊劑生產兩種粒度時，在細粒產品后加一個細字。

例如、HJ４３１表示埋弧焊及電渣焊所用焊劑，高錳高硅低氟型84焊劑型號的表示方法:85HJ”表示埋弧焊用焊劑第一位數字X1:表示焊縫金屬的抗拉強度等拉伸力學性能第二位數字X2:表示拉伸試樣和沖擊試樣的狀態。0一表示焊態;1一表示焊后熱處理狀態第三位教字X3.表示焊縫金屬沖擊吸收功不小于27時的最低試驗溫度86尾部的“HXXX”表示焊接試板時與焊劑匹配的焊絲牌號，按GB1300一77焊接用鋼絲》的規定選用。舉例:HJ403-H08MnA，表示為埋弧焊用焊劑采用H08MnA焊絲按照GB5293-85所規定的焊接工藝參數焊接試板，其試樣狀態為焊態時焊縫金屬的抗拉強度為410---550MPa,屈服點不小于330MPa，伸長率不小于22，在一30℃時沖擊吸收功不小于27J87三.焊劑的性能和用途

(一).熔煉焊劑１.高硅焊劑

以硅酸鹽為主>30%，高,有通過焊劑向焊縫里過渡硅作用。高硅焊劑：高硅高錳焊劑高硅中錳焊劑高硅低錳焊劑高硅無錳焊劑

88２.中硅焊劑

堿度較高屬于弱氧化性焊劑。中硅焊劑配合適當焊絲焊接合金結構鋼，弱氧化性中硅焊劑，焊縫金屬含Ｈ量高，抗冷裂紋能力弱。在中硅焊劑中加相當數量,氧化性增強

Ｈ這種焊劑為中硅氧化性焊劑，焊縫金屬中具有相當高的韌性，用于焊接高強鋼。焊劑由..組成，焊劑對基本金屬無氧化作用，配合相應焊絲,焊接高合金鋼如不銹鋼等.3.低硅焊劑8990(二).燒結焊劑

“SJ”系列燒結焊劑是采用硅酸鹽、碳酸鹽、金屬氧化物、氟化物及鐵合金、純金屬等粉劑按照焊接冶金要求配成不同酸堿度焊劑。通過成粒，低溫干燥和高溫燒結等工藝制成燒結型焊劑。燒結型焊劑不但具有優良的焊接工藝，最大的有點是通過焊劑向焊縫金屬中滲合金，從而降低了對焊絲化學成分的成本，是當前世界上廣泛采用的一種新型焊接材料。

91燒結焊劑與熔煉焊劑相比具有下列優、缺點。１.燒結焊劑中加脫氧劑、脫氧充分、熔煉焊劑中則不能加脫氧劑。２.加合金劑、合金化強。３.抗氣孔能力比熔煉焊劑強。４.對焊接參數變動敏感,會引起焊縫化學成分不均勻５.吸濕性大，易增加焊縫含氫量，必須焊前烘干。６.生產成本低、節能、生產效率高。9293目前有五種類型

型號SJ

后三位數表示主要組成成分分類的代碼SJ101氟堿型IIWSJ301硅鈣型FBSJ401硅錳型CSSJ501鋁鈦型MSSJ502鋁鈦型AR本節結束94例如：

SJ101是氟堿型燒結焊劑，屬于堿性焊劑。為灰色圓形顆粒狀。焊劑成分為:(SiO2+TiO2)=25%，CaO+MgO=30%(A12O3+MnO)=25%，CaF2=20%。配合H08MnA,H08MnMoA,H08Mn2MoA,H10Mn2等焊絲可焊接多種低合金結構鋼。焊接產品為鍋爐、壓力容器以及管道等重要結構其焊縫金屬具有較高的低溫沖擊韌度。它可用于多絲埋弧焊，特別適用于大直徑容器的雙面單道焊。95§2-3焊絲

藥芯焊絲96一、焊絲的分類1.按照適用的焊接方法 埋弧焊焊絲、CO2焊焊絲、鎢極氬弧焊焊絲、自保焊焊絲及電渣焊焊絲2.按照焊絲的形狀結構 實心焊絲、藥芯焊絲及活性焊絲3.按照適用的金屬材料 低碳鋼、低合金鋼焊絲、硬質合金堆焊焊絲，以及鋁、銅與鑄鐵焊絲等97二、焊絲的型號和牌號（一）焊絲的型號

1、國標關于CO2焊焊絲的型號規定焊絲型號標志按GB1300-77焊接用鋼絲》規定分列牌號和代號。

2、.碳鋼藥芯焊絲的型號碳鋼藥芯焊絲根據藥芯類型、是否采用外部保護氣體、焊接電流種類以及單道焊和多道焊的適用性進行分類。98焊絲型號由焊絲類型代號和焊縫金屬的力學性能標注兩部分組成。第一部分以英文字母“EF”表示藥芯焊絲代號，代號后面的第一位數字表示主要適用的焊接位置:“0”表示用于平焊和橫焊“1”表示用于全位置焊。代號后面的第二位數字或英文字母為分類代號第二部分在短橫線后用四位數字表示焊縫金