金属粉型药芯焊丝气体保护焊焊接试验及应用

金属粉芯药芯焊丝焊接技术

4.5 HOBART METALLOR71 (E70C-6MH4)金属粉型药芯焊丝焊接技术
1
图6
4.5.1 E70C-6M H4 金属粉型药芯焊丝根焊技术
4.6 推荐的工艺参数见表 4
表 4：
层
道
电流
电压
保护气种类及流量
焊材规格牌号
送丝速度
1 145~175 15.1~15.9
热焊 199~206 23.6~23.9 填
金属粉型药芯焊丝：宽熔深，对接头装配尺寸公差要求不高
图2 实芯焊丝和金属粉型药芯焊丝的熔深形状
f、在厚壁焊接时可采用窄坡口（较常规 60o 坡口）减少焊接层道降低
生产成本。
熔渣（颗粒）
气嘴导丝、导电管
凝固渣（颗粒）
保护气体药芯焊丝
焊接方向
粉芯
凝固焊缝金属
电弧及金属过渡熔池
图 3 金属粉型药芯焊丝焊接原理
金属粉型药芯焊丝焊接技术
四川石油管理局管道焊接技术中心
杨祥海
Ⅰ、概述
石油、天然气是国民经济的重要能源之一，随着国民经济的发展，
石油、天然气作为基础能源和化工原料在国民经济中占有越来越重要
的地位，在天然气、石油资源的开发利用中，石油、天然气输送管线
占有显著的位置，由于焊管钢对各种力学，使用和焊接性能要求较高。
所以从 20 世纪 70 年代开始国外钢材冶金企业一直积极研究开发的微
合金结构钢是主要目标。我国从“六五”国家科技攻关就开始了对石
油、天然气管道管线专用钢的开发研制，到“九五”国家科技攻关期
间，已逐步淘汰了自 20 世纪 50 年代以来一直沿用的普通钢材。生产
的焊接钢管的常规力学性能已达到 API-5L 标准规定的 X65 级以下性

药芯焊丝的应用及生产工艺

2 我国药芯焊丝的行业现状2.1 我国药芯焊丝的发展概况我国药芯焊丝的发展可分为三个阶段。

第一阶段时间上大致为上世纪60至80年代中后期，主要针对药芯焊丝制备技术所涉及的技术领域进行基础研究，包括药芯焊丝线生产所需要的设备、生产工艺、生产配方以及药芯焊丝的应用等。

这一阶段参与的单位以科研院、所为主；第二阶段，80年代中后期至2000年，以引进第一条细直径（φ1.6mm）药芯焊丝生产线以及在国家重点工程（宝钢设备安装等项目）使用药芯焊丝为标志，药芯焊丝进入工程应用阶段。

这一阶段工程上使用的药芯焊丝多为进口药芯焊丝，同时一批企业引进了数十条药芯焊丝生产线。

另外国产药芯焊丝生产设备不断完善，逐步满足了药芯焊丝生产对技术装备的要求，国产药芯焊丝在全年用量中所占比例逐渐增加，为下一阶段的发展奠定了良好的基础；第三阶段，2000年以后特别是2004年后，药芯焊丝应用高速发展。

在经过了多年的市场储备后，伴随制造技术和生产设备的不断进步，我国药芯焊丝行业的生产规模发生了巨大的变化，尤其是近10年来。

产能的扩张是以国内焊接材料生产厂家购置国产药芯焊丝生产线为主，这些企业对焊接材料生产内在规律的掌握以及现成的销售网络，对药芯焊丝年用量成倍增长起到了强有力的推动作用，并且国产药芯焊丝的产品质量能够满足工程的技术要求，价格也从每吨两万多降至一万左右。

资料表明，1996～2006年，我国药芯焊丝的产量以年均69.86％的复合增长率在高速增长，这样的增长速度在我国制造业中是相当惊人的，到2008底药芯焊丝用量更是突破20万吨，占焊接材料总量超过5%。

见图12.2 我国药芯焊丝的市场状况2.2.1药芯焊丝市场构成情况国内药芯焊丝的使用始于宝山钢铁公司的建设。

其后，机械制造行业、能源化工行业、船舶制造和海洋结构行业、建筑和桥梁业、输油及输气管线建设行业等相继使用了进口焊丝和国产焊丝。

从各行业的使用品种上看，在船舶制造和海洋结构行业、建筑和桥梁业、机械制造行业、能源化工行业、钢结构行业，主要使用钛型气保护药芯焊丝；在输油及输气管线建设中主要使用自保护药芯焊丝；耐磨堆焊药芯焊丝应用于各行业材料的表面性能改进上。

焊接新技术在我国管道建设中的应用

焊接新技术在我国管道建设中的应用【摘要】本文就我国管道建设中焊接新技术发展的现状进行简要的概述，随着我国能源工业的快速发展和能源结构优化的调整，我国管道建设越来越趋向于长距离、高工作压力大口径、厚壁化的方向发展，这就需要我们应用焊接新技术、新方法以及新材料来保证环焊接的强韧性。

同时数字电源、气保护药芯焊丝、金属粉芯焊丝等新技术的成功应用，将我国管道焊接技术的深入发展推到一个新的高度。

【关键词】焊接技术；管道建设；焊接裂纹一、我国管道焊接施工面临的主要问题随着管道网络输送量和距离的不断加大，石油天然气管道朝着耐高压、大直径长输管道方向发展。

同时管道材料的强度韧性以及施工地域环境难度越来越高，这对焊接技术有了新的要求。

（一）我国管道焊接使用方法使用材料的发展落后虽然我国高钢线钢管的起步比较晚，但研究开发和应用的速度快，但是与钢管的发展相比，焊接材料的的发展则相对比较滞后。

在我国管道焊接工程的建设中，现场环焊缝的焊接材料在很长的时间内，都是以进口焊接材料为主，大大加剧了我国管道焊接工艺的工程造价。

虽然我国在近几年的焊接产品研发中，相继研发了管道专用的纤维素焊条和保护药芯焊丝等等但是其应用范围比较小，严重制约了我国管道建设的发展。

（二）我国管道建设的焊接工艺仍以半自动化焊为主由于我国地形地貌复杂，在全国各地的管道建设作业中，一条长输管道会遇到各种各样的地貌和气候环境。

为适应各种不同的焊接环境，要选用不同的焊接施工工艺。

目前我国80%的管道环焊缝都是采用自保护芯焊丝半自动化方法进行焊接的，自动化程度低。

（三）管道现场施工环焊缝的焊接成为高强度管线刚的发展瓶颈由于管线钢属于c微合金控轧及加速冷却的产物，具有良好的力学性能。

但焊缝是有电弧融化凝固的“铸态”组织，焊缝后与的韧性与tm-cp处理过的钢管相比而言，比较差，与母材韧性匹配具有相当大的困难。

随着管线钢强调级别的不短提高，环焊接头实现高强度的匹配愈加困难。

国外金属粉型药芯焊丝简介

国外金属粉型药芯焊丝简介
中国钢研科技集团公司（京市１０８）北００１
摘要
喻
萍尹士科
金属粉型药芯焊丝以其优良的焊接工艺性能和高的焊接效率，在国外发达国家得到了广泛的应用。其
归属问题在国际上并不统一，ＷＳ将其归于实心焊丝标准中，ＩＯＥＡ而Ｓ、Ｎ和ＪＳ将其归于药芯焊丝标准中，国在Ｉ中２００８年新修订的低合金钢药芯焊丝中，将低合金钢用金属粉型药芯焊丝归于此类。文中介绍了国外知名焊接材料
焊丝》用字母 “ 表示金属粉型药芯焊丝；中，Ｍ” 不锈钢和耐热钢金属粉型药芯焊丝归于ＩＯ１６３２０（Ｓ７３－０４不锈钢和耐热钢气体保护焊和自保护焊用药芯焊丝》中，
也用字母 “ 表示金属粉型药芯焊丝。在欧洲和１Ｍ” ３
收稿日期：０８—１２０２—１８
金属粉型，见Ａ５２— １９详ＷＳＡ．６９７的《电立焊用碳气钢和低合金钢焊丝》标准。
ＩＯ标准将金属粉型药芯焊丝列入药芯焊丝标 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Ｓ
中，其中碳钢和低合金钢金属粉型药芯焊丝归于ＩＯＳ１６２２０（７３－０４碳钢和细晶粒钢气保护和自保护用药芯
推广使用。
别为一０℃或一３Ｃ；２０ｏ低合金钢用金属粉型药芯焊丝归类在Ａ５２＿２０《ＷＳＡ．８０５低合金钢用气保护焊焊丝和填充丝》，中型号为Ｅ×ＸＣ一，后的字母Ｂ、、其ＭＤ、

气体保护焊药芯焊丝(FCAW)的工艺性分析及应用

气体保护焊药芯焊丝(FCAW)的工艺性分析及应用赵志【摘要】主要对气体保护焊药芯焊丝(FCAW)的工艺性能和特点作了详细分析,并就其在生产实践中的应用也作了一定的介绍.【期刊名称】《同煤科技》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】2页(P41-42)【关键词】气体保护焊;药芯焊丝;焊接工艺【作者】赵志【作者单位】大同煤矿集团公司中央机厂【正文语种】中文【中图分类】TD42气体保护焊药芯焊丝作为一种高科技材料产品，它的出现和发展适应了生产向高效率、高质量、高效益、低成本、自动化发展的趋势，代表着当今世界焊接材料发展的方向，以优质、高效等优点自80年代就被发达国家广泛应用，但在我国的推广应用却较为缓慢。

在此，对气体保护焊药芯焊丝的工艺特点和应用作一介绍。

气体保护焊药芯焊丝的低碳钢套内含药芯，其焊接工艺性好，易引弧，飞溅小，电弧稳定，抗气孔能力强，熔池表面有熔渣覆盖，焊缝成型好，因此可用交流电源焊接，也可采用直流电源，但仍需反接（即焊丝接正极）。

由于气体保护焊药芯焊丝许用电流大，电弧和熔池的温度高，熔深大。

因此，其采用的坡口角度比手工电弧焊小。

当坡口角度大于40°时，单面焊双面成型就能够得到优质的焊缝。

焊接电流是重要的焊接工艺参数，其大小直接影响着生产效率、熔深及焊缝的成型好坏。

当电弧电压与焊丝干伸长度一定时，焊接电流与焊丝送丝速度基本一致。

为保证良好的成型及防止产生气孔，焊接电流和电弧的电压必须保证一定的匹配，在提高焊丝送丝速度的同时，必须提高电弧电压。

打底焊时，为保证焊缝背面成型良好，应适当减小焊接电流和焊丝送丝速度。

电弧电压的大小直接影响着电弧的稳定性、熔宽和焊缝的表面成型。

电弧电压过高，易造成电弧不稳、飞溅增大，并且容易产生气孔；电弧电压过低，则容易产生焊缝外观成型不良，甚至在焊接过程中产生熄弧现象。

焊接速度也是重要的焊接工艺参数。

焊接速度过快，保护效果差，同时冷却速度加大，降低焊缝的塑性，而且不利于焊缝成型；焊接速度过慢，则易烧穿焊件并使焊缝组织粗大。

实心焊丝和药芯焊丝的用途

实心焊丝和药芯焊丝的用途实心焊丝和药芯焊丝的用途如下，仅供参考：实心焊丝主要用于埋弧焊、熔化极保护电弧焊以及钨极氩弧焊、等离子电弧焊和电渣焊等工艺的填充焊丝。

一般都是通过冷拉工艺制成圆形截面，并以圆盘的形式供应，但也可以以条状的冷轧带的形式制造。

实芯焊丝是一种没有焊剂的焊丝，又称“光焊丝”，由塑性良好的低碳钢或低合金钢制成。

焊接过程中需要通过外部加热源提供足够的热量，将焊丝和工件熔化并形成焊缝，可以满足如抗氧化、耐磨损和高温下耐腐蚀等特殊性能要求，提高焊接效率和堆焊层质量，同时还能适用于风大、湿度大等环境下的焊接。

不过焊接过程中不含焊剂，实芯焊丝焊接过程中容易产生气孔，焊缝质量不稳定，因此，对焊接工件的表面处理要求高。

药芯焊丝主要用于二氧化碳气体保护焊、埋弧焊和自保护焊等焊接工艺，一般应用于堆焊行业，比如钢铁冶金、水泥建材、煤矿、电力、化工、环保等行业的磨损件修复。

此外，药芯焊丝还用于大型焊接结构工程的施工。

在焊接时，药芯焊丝内部填充相应成分的焊剂混合物和焊丝、焊件会在高温下发生作用，同时形成较薄的液态溶渣包裹溶滴并覆盖溶池，从而对熔池形成保护。

药芯焊丝是一种内部带有焊剂的焊丝，用薄钢带卷成圆形或异形钢管，内填一定成分的药粉，经拉制成的有缝药芯焊丝，或用钢管填满药粉拉制成的无缝药芯焊丝。

焊机与手弧焊焊条的药皮类似，成分中含有稳弧剂、脱氧剂等，其中稳弧剂使得电弧更稳定，熔滴过渡均匀，且采用气渣联合保护，获得良好成形，焊接质量稳定。

药芯焊丝熔敷速度快，生产效率高在相同焊接电流下药芯焊丝的电流密度大，熔化速度快，其熔敷率约为85%-90%，生产率比焊条电弧焊高约3-5倍，从而起到保护和净化焊缝的作用。

总的来说，实心焊丝和药芯焊丝在应用场景上存在差异。

选择使用哪种类型的焊丝取决于具体的焊接需求和场景。

高强钢用金属粉芯型药芯焊丝研制

J- 44 现代焊接 2016年第10期总第166期elding ApplicationsW应用广角文/武汉铁锚焊接材料股份有限公司周海龙孟庆润高强钢用金属粉芯型药芯焊丝研制作者简介：周海龙（1987-），男，工程师，从事焊接材料研发，现代焊接设备及工艺研究。

摘要：本文设计了一种高强高韧性的金属粉芯型药芯焊丝，强度级别在800～1000MPa。

通过渣系与合金系设计，达到低渣甚至无渣的效果，并进行力学性能试验、斜Y抗裂性试验及系列冲击试验。

结果表明该焊丝性能稳定、工艺优良，并具有良好抗裂性，满足设计要求。

关键词高强钢；金属粉型；药芯焊丝：绪论随着我国钢铁材料的迅猛发展，工程结构轻量化战略的实施，低合金高强钢，尤其是800 ~1000MPa级的高强钢正受到越来越多的关注。

低合金高强钢以其超高的强度，优良的塑性和韧性广泛应用于汽车、压力容器、电力以及工程机械等领域。

金属粉芯焊丝兼具实心焊丝[1-2]与药芯焊丝的优点，熔敷效率高，同时焊缝表面少渣或者无渣、飞溅小、电弧稳定，大大减少后续打磨工序等优点，现已在我国中低级别钢材中得到广泛应用但及以上级别金[3]，800MPa 属粉芯型焊材还存在冲击性能低，性能不稳定等问题，因此发展具有自主知识产权的高强钢用金属粉芯焊丝，对我国高强钢的推广应用具有重大意义。

1 渣系与合金体系设计思路1.1 渣系设计及焊渣分布金属粉型药芯焊丝相比较普通焊丝，其中一个最大特点就是无渣或者少渣，但是对于高强钢用金属粉型药芯焊丝，为保证焊缝的强度和足够的低温韧性，需要提高焊丝中、以Si Mn 及大量的合金元素和脱氧产物，因此焊缝会产生少量焊渣，该焊丝熔渣的主要成分如表所示。

1 由表可知，焊丝熔渣的主要成分由、1MnO 2SiO AlO MgO CaO Na O K O 2222、、、及和组成，该熔渣属中性偏酸性熔渣，和为、硅酸Na O K O NaF 22钠、、钛酸钾等盐和盐的氧化产物，作为KF Na K 主要的稳弧剂，起稳弧作用。

结构钢用气体保护药芯焊丝的发展趋势

ｍｅｔｒｎｆａｈｅｅｕｏｅｉｓｆｏｓｕｔｎｓｅｓｃｓｕｉｐＴ１ｔｅ，ａｉｔｅ（一ｔｅｎｅａｎｅｄｏｇｓｓｉｄｄｆｘｃｒｄｗｒｒｎｔｃｏｔｌｕｈａｆｔｅｔｅ（一ｙ）ｂｓｐＴ５ｙ）ａｄｍｔｔｌｌｅｏｃｒｉｅｌｙｐｃｙｐｌ
（ｈｎｒｎ＆ＳｅｌｅｅｒｈＩｓｔｔＧｏｐ，ｅｉｇ１０８，ｈｎ）ＣｉａＩ．ｏｔｓａｃｎｔｕｅｒｕＢｉｎ００ＣｉａｅＲｉｊ１
Ａｂｓｒｃ：ＴｉｒｉｌａｅｒｄｃｓｆｏＫｏｅｃ，Ｌｎｏｎｅｅｔｉｔａｔｈｓａｔｅｔｋｓｐｏｕｔｒｍｂｌｏｉｃｌｌｃｒｃｃ，ＡｉｌｕｄａｄＥＡＢａｘｍｐｅｏｐｅｅｔｈｅｅｏ — ｒｉｉｎＳｓｅａｌｓｔｒｓｎｅｄｖｌｐｑｔ
ｃｒｄｆｏｅｒｓｗｉｃｅｓｈｅｍａｋｔｏｕｉｅｔｐｕｏｅｒｓｏｅｕｘｃｒｄｗｉｅｌｄｅｒａｅｔｒｅｆｒｔｌｙｅｆｘｃｒｄｗｉｅ．ｌｌｌ
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｃｎｓｒｔｏｔｅ；ｇｓｓｉｌｅｕｏｅｒｏｔｕｃｉｎｓｅｌａｈｅｄｄｆｘｃｒｄｗｉｅ；ｍｅｈｎｃｌｐｏｅｔｌｃａｉａｒｐｒｙ
ｃｒｄｔｐ．Ｒｕｉｙｅｆｘｃｒｄｗｉａｘｅｌｎｌｉｇｔｃｎｌｇｎｒｐｒｍｅｈｎｃｌｒｐｒｉｓｗｈｃｋｔｅｏｈｏｅｙｅｔｅｔｐｕｏｅｒｈｓｅｃｌｔｌｌｅｅｗｅｄｎｅｈｏｏｙａｄｐｏｅｃａｉａｏｅｔｉｈｍａｅｉｂｃｍｅｔｅｐｅｍｏｔｐｐｌｒｗｅｄｎｔｒｌｆｒｃｎｔｃｉｎｓｅ１ｈｕｌｙｏａｉｔｐｕｏｅｒｓｉｅｒａｅｒｉｈｓｂｄｗｌｉｇｓｏｕａｌｉｇｍａｅｉｓｏｏｓｕｔｔｅ．Ｔｅｑａｉｆｂｓｃｙｅｆｘｃｒｄｗｉｓｄｃｅｓｄｆａａｅｄｎａｒｏｔｌｅｏｔｔｃｎｌｇ，ｂｔｌｅｏｉｒｄｃｄｗｔｈｓｕｏｅｉｅａｅｓｐｒｒｉａｔｐｏｅｔｅｎｒｃｅｉｔｎｅＭｅａｅｈｏｏｙｕｄｄｐｓｓｐｏｕｅｉｔｅｅｆｘｃｒｄｗｒｓｈｖｕｅｉｍｐｃｒｐｒｓａｄｃａｋｒｓｓａｃ．ｗｅｔｈｌｏｉｔｌｃｒｄｆｘｃｒｄｗｉｓｈｓａｗｄｐｌａｉｎｆｒｉｉｈｄｐｓｉｎｒｔｎｎｍａｌｇｎｈｃｅｓｆｒｅｈｒｆｔｌｏｅｌｏｅｒａｉｅａｐｉｔｓｈｇｅｏｉｏａｅａｄｍｉｉｌａ，ａｄｔｅｉｒａｅｏｋｔａｅｏａｕｅｃｏｏｔｔｓｎｍａｓｍｅ