焊剂与焊丝的选配
埋弧焊丝和焊剂的匹配
埋弧焊丝和焊剂的匹配【原创实用版】目录1.埋弧焊丝和焊剂的定义与作用2.埋弧焊丝和焊剂的匹配原则3.常见埋弧焊丝和焊剂的匹配方法4.匹配的重要性和影响5.结论正文一、埋弧焊丝和焊剂的定义与作用埋弧焊是一种常见的金属焊接方法，其原理是通过在焊接区域产生电弧，使金属熔化并连接。
在这个过程中，埋弧焊丝和焊剂起着至关重要的作用。
埋弧焊丝，又称为填充金属，是指在焊接过程中用于连接两个金属部件的金属丝。
焊丝通常由一种或多种金属或合金制成，其化学成分和性能会影响到焊接的质量和效果。
焊剂则是一种辅助材料，用于保护焊接区域免受氧气、氮气等有害气体的侵蚀，同时也有助于控制焊接过程中的熔化和凝固。
焊剂的种类和性能同样会影响到焊接的质量。
二、埋弧焊丝和焊剂的匹配原则为了保证埋弧焊的质量，焊丝和焊剂的匹配至关重要。
匹配的原则主要有以下几点：1.焊丝和焊剂的化学成分应相互匹配，以保证在焊接过程中不会产生不良的化学反应。
2.焊丝和焊剂的熔化温度应接近，以保证在焊接过程中焊剂能够有效地保护焊丝和焊接区域。
3.焊丝和焊剂的物理性能应相互匹配，以保证在焊接过程中焊剂能够均匀地覆盖在焊丝表面。
三、常见埋弧焊丝和焊剂的匹配方法在实际操作中，常见的埋弧焊丝和焊剂的匹配方法主要有以下几种：1.对照法：根据焊丝的化学成分，选择与之匹配的焊剂。
2.试验法：通过实验，选择能够满足焊接质量要求的焊剂。
3.经验法：根据过去的经验，选择已经证明有效的焊剂。
四、匹配的重要性和影响焊丝和焊剂的匹配对焊接质量有着重要的影响。
如果焊丝和焊剂不匹配，可能会导致焊接区域出现气孔、裂纹等缺陷，严重影响焊接的质量和性能。
严重的话，甚至可能导致焊接结构失效，造成严重的安全事故。
因此，在进行埋弧焊时，必须充分重视焊丝和焊剂的匹配，以保证焊接的质量和安全。
五、结论总的来说，埋弧焊丝和焊剂的匹配是保证焊接质量的关键。
埋弧焊焊丝焊剂选配
牌号
渣系类别
碱度
主要成分(质量分数)(%)
配用焊丝
用途
使用电
源种类
SiO2+TiO2
CaO+MgO
Al2O3+MnO
CaF2
S
P
SJ101
氟碱
1.8
25
30
25
2.0
≤0.06
≤0.08
H08MnA，H08MnMoA
H08Mn2MoA，H10Mn2
多层焊、多丝焊、
—
6～9
—
≤1.0
1.5～3.0
≤0.05
≤0.08
—
镍基合金(薄板)
Ni基焊丝
交直流
HJ150
无锰中硅中氟
2～123
25～33
3～7
9～13
28～32
—
≤1.0
3
≤0.08
≤0.08
—
轧锟堆焊
2Cr13
直流
HJ172
无锰低硅高氟
3～6
45～55
2～5
—
28～35
1～2
≤0.8
3
≤0.05
≤0.05
H08MnA，H10Mn2
交直流
HJ250
低锰中硅中氟
18～22
23～30
4～8
12～16
18～23
5～8
≤1.5
3
≤0.05
≤0.05
—
低合金高强度钢
相应钢种焊丝
直流
HJ251
低锰中硅中氟
18～22
23～30
3～6
14～17
常用焊剂与焊丝的匹配及用途
常用焊剂与焊丝的匹配及用途。
常用焊剂与焊丝的匹配及用途，见表26。
表26 常用焊剂与焊丝的匹配及用途焊剂牌号配用焊丝用途焊剂颗粒度(mm)焊接电源HJ130 HJ131 HJ150 HJ172 HJ173 HJ230 HJ250 HJ251 HJ260 HJ330 HJ350HJ430 HJ431 HJ432 HJ433 SJ101H10Mn2Ni基焊丝2Cr13、3Cr2W8相应钢种焊丝相应钢种焊丝H08MnA，H10Mn2相应钢种焊丝Cr-Mo钢焊丝不锈钢焊丝H08MnA，H10Mn2低碳钢，低合金钢Ni基合金轧辊堆焊高Cr铁素体钢Mn-A1高合金钢低碳钢，低合金钢低合金高强钢珠光体耐热钢不锈钢，轧辊堆焊低碳钢及低合金钢的重要结构低合金高强钢的重要构件低碳钢及低合金钢重要构件低碳钢及低合金钢重0.45～2.50.3～20.45～2.50.3～20.25～2.50.45～2.50.3～20.3～20.3～20.45～2.50.45～2.50.2～1.40.45～2.50.45～2.50.2～1.40.45～2.50.3～2交、直流交、直流直流直流直流交、直流直流直流直流交、直流交、直流SJ301SJ401 SJ501 SJ502Mn-Mo，Mn-Si及含Ni高强钢用焊丝H08A，H08MnAH08A，H08MnAH08AH08AH08MnA，H08MnMoA，H08Mn2MoA，H10Mn2H08MnA，H08MnMoA，H10Mn2H08AH08A，H08MnAH08A要构件低碳钢及低合金钢重要构件（薄板）低碳钢低合金钢结构钢低碳钢，低合金钢低碳钢，低合金钢重要低碳钢及低合金钢构件0.3～20.3～20.3～20.3～1.4交、直流交、直流交、直流交、直流交、直流交、直流交、直流交、直流交、直流。
焊剂和焊丝
埋弧焊的焊剂和焊丝（1）焊剂的作用及对焊剂的要求焊剂的作用与焊条药皮有相似之处，埋弧焊焊接过程中，熔化的焊剂产生气和渣，有效的保护了电弧和熔池，并防止焊缝金属的氧化，氮化和合金元素的蒸发与烧损，使焊接过程稳定。
焊剂还有脱氧和渗合金的作用。
与焊丝配合使用，使焊缝金属获得所需要的化学成分和机械性能。
（2）焊剂的分类和常用焊剂埋弧焊用焊剂主要按制造方法和化学成分来分：按制造方法分有熔炼焊剂和非熔炼焊剂，非熔炼焊剂又分为粘结焊剂（陶质焊剂）和烧结焊剂，按化学成分分有无锰焊剂，低锰焊剂，中锰焊剂和高锰焊剂。
也有按构造分为玻璃状焊剂和浮石状焊剂；按化学特性分为酸性和碱性焊剂；按用途分为低碳钢，低合金钢和合金钢焊剂等。
一般焊剂在使用前必须再250℃下哄干，并保温1—2h。
（3）焊丝埋弧焊用焊丝与手工电弧焊焊条钢芯同属一个国家标准，即焊接用钢丝。
焊丝直径为1.6mm。
不同牌号焊丝应分类妥善包管，不能混用。
焊前应对焊丝仔细清理，祛除铁锈和油污等杂质，防止焊接时产生气孔等缺陷。
（4）焊剂和焊丝的选配月欲获得高质量的埋弧焊焊接接头，正确选用焊剂是十分重要的。
低碳钢的焊接可选用高锰高硅型焊剂，配合H08MnA焊丝，或选用低锰.无锰型焊剂配H08MnA.H10Mn2焊丝。
低合金高强度钢的焊接可选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂配合适当低合金高强度钢焊丝。
对于耐热钢.低锰钢.耐蚀钢的焊接可选用中硅或低硅型焊剂配合相应的合金钢焊丝。
铁素体.奥氏体等高合金钢，一般选用碱度较高的熔炼焊剂或烧结.粘结焊剂，以降低合金元素。
埋弧焊用的焊丝，应根据所焊钢材的类别及对焊接接头性能的要求加以选择，并与适当的焊剂配合使用。
低碳钢和低合金高强度钢焊接应选择与钢材强度相匹配的焊丝；耐热钢和不锈钢的焊接应选择与钢材成分相近的焊丝，不同钢种焊接用的焊剂与焊丝配用见表1。
表1常用埋弧焊剂用途极其配用焊丝关于埋弧焊用焊剂的话题哈尔滨焊接研究所叶栋林教授级高工埋弧焊（含埋弧堆焊及电渣堆焊等）是一种重要的焊接方法，其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。
焊丝焊剂的选择
合
H08 Mn2SiA ≤0.11 1.80～2.10 0.65～0.95
金
H10 MnSi
≤0.14 0.80～1.10 0.60～0.90
结
H10 MnSiMo ≤0.14 0.90～1.20 0.70～1.10
构
H10 MnSiMoTiA 0.08～0.12 1.00～1.30 0.40～0.70
构 H08 MnA
≤0.10 0.80～1.10 ≤0.07
钢
H15A
0.11～0.18 0.35～0.65 ≤0.03
H15 Mn 0.11～0.18 0.80～1.10 ≤0.07
H10 Mn2
≤0.12 1.50～1.90 ≤0.07
H08 Mn2Si ≤0.11 1.70～2.10 0.65～0.95
H08 Mn2MoVA 0.06～0.11 1.60～1.90 ≤0.25
H10 Mn2MoVA 0.08～0.13 1.70～2.00 ≤0.40
H08CrMoA
≤0.10 0.40～0.70 0.15～0.35
H13CrMoA 0.11～0.16 0.40～0.70 0.15～0.35
H18CrMoA 0.15～0.22 0.40～0.70 0.15～0.35
≤0.08 ≤0.60 1.00～2.50 ≤0.30 ≤0.20 20.00～22.50 25.00～28.00
≤0.08 ≤0.60 1.00～2.50 ≤0.30 ≤0.20 11.00～14.00 18.00～20.00
≤0.03 ≤0.60 1.00～2.50 ≤0.30 ≤0.20 11.00～14.00 18.00～20.00
成分。 表 1 国产焊丝标准化学成分(GB/T14957——1994)[19]
常见的焊丝与焊剂匹配表
配用焊丝
用途
焊剂颗粒度（mm）
焊剂电源
HJ130
H10Mn2
低碳钢、低合金钢
0.45~2.5
交、直流
HJ131
镍基焊丝
镍基合金
0.3~2
交、直流
HJ150
2Cr13、3Cr2W8
轧辊堆焊
0.45~2.5
直流
HJ172
相应钢种焊丝
高铬铁素体钢
0.3~2
直流
HJ173
相应钢种焊丝
Mn-Al高合金钢
低碳钢、低合金钢
0.3~2
交、直流
SJ501
H08A、H08MnA
低碳钢、低合金钢
0.3~2
交、直流
SJ502
H08A
重要低碳钢及低合金钢构件
0.3~1.4
交、直流
常用焊剂与焊丝的匹配及用途
H08A
低碳钢及低合金钢重要构件(薄板)
0.2~1.4
交、直流
HJ433
H08A
低碳钢
0.45~2.5
交、直流
SJ101
H08MnA、H08MnMoA、H08Mn2MoA、H10Mn2
低合金钢
0.3~2
交、直流
SJ301
H08MnA、H08MnMoA、H10Mn2
结构钢
0.3~2
交、直流
SJ401
H08A
0.25~2.5
直流
HJ230
H08MnA、H10Mn2
低碳钢、低合金钢
0.45~2.5
交、直流
HJ250
相应钢种焊丝
低合金高强钢
0.3~2
直流
HJ251
Cr-Mo钢焊丝
埋弧焊丝和焊剂的匹配
埋弧焊丝和焊剂的匹配摘要：一、引言二、埋弧焊丝与焊剂的匹配原则1.焊丝性质与焊剂的适应性2.焊接工艺参数的匹配3.焊缝成形与质量的要求三、常见埋弧焊丝与焊剂的匹配案例1.碳钢埋弧焊2.低合金钢埋弧焊3.奥氏体不锈钢埋弧焊四、匹配过程中应注意的问题1.焊丝直径的选择2.焊剂类型的选择3.焊接电流与电压的调整五、总结正文：一、引言埋弧焊是一种高效、高质量的焊接方法，它离不开焊丝与焊剂的合理匹配。
焊丝是焊接过程中的填充材料，而焊剂则起着保护熔池、改善焊缝成形的作用。
本文将详细介绍埋弧焊丝与焊剂的匹配方法，以帮助读者更好地掌握这一关键技术。
二、埋弧焊丝与焊剂的匹配原则1.焊丝性质与焊剂的适应性在选择焊丝与焊剂时，首先要考虑焊丝的性质与焊剂的适应性。
一般来说，焊丝的熔敷金属成分应与焊剂的成分相匹配，以保证焊接过程的稳定性和焊缝质量。
例如，对于碳含量较高的钢材，应选择适合的高碳焊丝和相应的焊剂。
2.焊接工艺参数的匹配焊接工艺参数是影响焊接质量的重要因素，主要包括焊接电流、电压、焊接速度等。
在匹配焊丝与焊剂时，应根据实际情况调整工艺参数，以保证焊接过程的稳定性和焊缝成形。
例如，在焊接薄板时，可采用小电流、高速度的焊接参数，以获得良好的焊缝成形。
3.焊缝成形与质量的要求根据焊缝成形和质量要求，选择合适的焊丝和焊剂。
对于要求较高的焊缝，可选用活性较强的焊剂，以提高焊缝的抗裂性能；对于要求较低的焊缝，可选用活性较弱的焊剂，以降低焊缝成本。
三、常见埋弧焊丝与焊剂的匹配案例1.碳钢埋弧焊碳钢埋弧焊时，可选用直径为1.2mm的碳钢焊丝（如ER50-6）和碱性焊剂（如SJ101）。
焊接工艺参数为：焊接电流150-200A，电压28-35V，焊接速度30-50cm/min。
2.低合金钢埋弧焊低合金钢埋弧焊时，可选用直径为1.2mm的低合金钢焊丝（如ER55-6）和中性焊剂（如SJ204）。
焊接工艺参数为：焊接电流180-220A，电压30-35V，焊接速度30-50cm/min。
埋弧焊(完整)
（1）机械保护作用好 保护作用好于焊条电弧焊 时由焊条药皮提供的气－渣联合保护，这可以从焊 缝中的含氮量得到证明。 （2）冶金反应充分 焊接热输入大，焊接区的金 属处于液态的时间长（比焊条电弧焊长几倍），使 得液态金属、液态熔渣和气相之间的化学冶金反应 更充分，有利于焊缝得到预期的化学成分。熔池中 的气、夹杂物容易逸出，利于消除气孔、夹杂缺陷。
中锰中硅或低锰中硅型焊剂，配 合相应的合金钢焊丝。当焊接强 度级别比较高的钢时，为了得到 高韧度，一般选用碱度高的烧结 焊剂。
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3.2 埋弧焊用焊接材料
（3）在焊接耐热钢、低温钢和耐蚀钢时，除 了要使焊缝与母材等强度外，还要保证焊缝具 有与母材相同或相近的耐热性、耐低温性或耐 腐蚀性。 可选用中硅或低硅型焊剂与相应的合金钢焊丝 相配合。 （4）焊接奥氏体或铁素体高合金钢时，主要 是保证焊缝与母材有相近的化学成分，使焊缝 具有与母材相匹配的特殊性能（如耐腐蚀性 等）。同时也要满足力学性能和抗裂性能等方 面的要求。
6
3.2 埋弧焊用焊接材料
1.焊剂
1) 焊剂的分类
熔炼焊剂是将一定比例的各 种配料放在高温炉内熔炼， 然后经过水冷粒化、烘干、 筛选而制成的一种焊剂
（1）按照制造方法分类
熔炼焊剂 非熔炼焊剂
粘结焊剂
烧结焊剂
粘结焊剂是将一定比例的各种 粉状配料加入适量粘结剂（如 水玻璃），经过混合搅拌、粒 化和低温（一般在500℃以下） 烘干而制成的一种焊剂
B=[CaO+MgO+BaO+SrO+Na2O+K2O+CaF2+0.5(MnO+FeO)]/[ SiO2+0.5(Al2O3+TiO2+ZrO2)]
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焊剂与焊丝的选配
焊剂的焊接工艺性能和化学冶金性能是决定焊缝金属化学成分和性能的主要因素之一，采用同样的焊丝和同样的焊接参数，而配用的焊剂不同，所得焊缝的性能将有很大的差别。
一种焊丝可与多种焊剂合理的组合，无论是在低碳钢还是在低合金钢上都有这种合理的组合。
1 对焊剂工艺性能及质量的要求
（1）对焊剂的一般要求
a、焊剂应具有良好的冶金性能，焊接时配以适当的焊丝和合理的焊接工艺，焊缝金属应能得到适宜的化学成分和良好的力学性能（与母材相适应的强度和较高的塑性、韧性）以及较强的抗冷裂纹和热裂纹的能力。
b、焊剂应具有良好的工艺性、电弧燃烧稳定、熔渣具有适宜的熔点、黏度和表面张力。
焊道与焊道间及焊道与母材间充分熔合，过渡平滑没有明显咬边，脱渣容易，焊缝表面成形良好，以及焊接过程中产生的有害气体少。
c、焊剂要有一定的颗粒度，并且应有一定的颗粒强度，以利于多次回收使用。
焊剂的颗粒度分为两种：普通颗粒度焊剂的粒度为2.5～0.45mm(8～40目),用于普通埋弧焊和电渣焊；细颗粒度焊剂的粒度为1.25～0.28mm（14～60目），适用于半自动或细丝埋弧焊。
其中小于规定粒度60止以下的细颗粒不大于5%，规定粒度14目以上的粗颗粒不大于2%。
d、焊剂应有较低的含水量和良好的抗潮性，出厂焊剂含水量的质量分数不得大于0.10%,焊剂在温度25℃、相对湿度70%的环境条件下,放置24h,其吸潮率不应大于0.15%。
e、焊剂中机械夹杂物（碳粒、生料、铁合金凝珠及其他杂质）的含量不得大于焊剂质量分数的0.30%；
f、焊剂应有较低的S、P含量，一般为S≤0.06%,P≤0.08%。
（2）对电渣焊用焊剂的要求
对于电渣焊用焊剂，为了使电渣过程能稳定进行并能得到良好的焊接接头，还应有以下特殊要求。
a、熔渣的电导率应适宜。
若电导率过低，焊接无法进行；若电导率过高，电阻热过低，影响电渣焊过程的顺利进行。
b、熔渣的黏度应适宜。
黏度过小，流动性过大，易造成熔渣和金属流失，使焊接过程中断；黏度过大、熔点过高，易形成咬边和夹渣。
c、熔渣的开始蒸发温度应合适。
熔渣开始蒸发的温度取决于熔渣中最易蒸发的成分，例如氟化物的沸点低，使熔渣的开始蒸发温度降低，易产生电弧，导致电渣焊过程的稳定性降低，并易产生飞溅。
通常情况下，焊剂中的SiO2含量增多时，电导率降低，黏度增大；氟化物和TiO2增多时，电导率增大，黏度降低。
要获得高质量的焊接接头，焊剂除符合以上要求外，还必须针对不同的钢种选用合适牌号的焊剂及配用焊丝。
通常主要根据被焊钢材的类别及对焊接接头性能的要求来选择焊丝，并选择适当的焊剂相配合。
一般情况下，对低碳钢、低合金高强钢的焊接，应选用与母材强度相匹配的焊丝；对耐热钢、不锈钢的焊接，应选用与母材成分相匹配的焊丝；堆焊时应根据对堆焊层的技术要求、使用性能等，选择合金系统及相近成分的焊丝并选用合适的焊剂。
还应根据所焊产品的技术要求（如坡口和接头形式、焊后加工工艺等）和生产条件，选择合适的焊剂与焊丝的组合，必要时应进行焊接工艺评定，检测焊缝金属的力学性能、耐腐蚀性、抗裂性以及焊剂的工艺性能，以考核所选焊接材料是否合适。
2 低碳钢埋弧焊焊剂与焊丝的选配
选用高锰高硅低氟焊剂时，配合H08A或H08E，目前常用的为H08A+HJ431（HJ430、HJ433、HJ434）组合。
焊剂中的MnO和SiO2在高温下与Fe反应，Mn和Si得以还原，过渡到焊接熔池中，冷却时起脱氧剂和合金剂的作用，保证焊缝金属的力学性能。
其中HJ431与HJ430相比，电弧稳定性改善，但抗锈能力和抗气孔能力降低；HJ433含CaF2；较低、Si）2较高，有较高的熔化温度及黏度，焊缝成形好，适宜薄板的快速焊接；HJ434由于加入了TiO2，且CaO和CaF2含量略高，其抗锈能力、脱渣性更好。
选用中锰、低锰或无锰的高硅低氟焊剂时，应选配含锰较高的焊丝，才能保证在焊接过程中有足够数量的锰、硅过渡到熔池，保证焊缝脱氧和力学性能。
常用的焊丝与焊剂的组合有：（H08MnA、H08Mn2、
H10Mn2Si、H10Mn2）+（HJ330、HJ230、HJ130）。
近几年由于烧结焊剂的快速发展以及独特的优越性，在焊接生产中的应用逐渐扩大，如SJ301、SJ401
等与焊丝H08A配合焊接低碳钢，焊缝质量优良，焊接效率高，可实现单面焊双面成形，焊缝美观，目前已在锅炉压力容器等产品上应用。
常用烧结焊剂与焊丝的组合如下。
①（H08A、H08E）+（SJ401、SJ402）SJ401抗气孔能力强，SJ402抗锈能力强，适于薄板和中厚板的焊接；其中SJ402更适于薄板的高速焊接。
②（H08A、H08E）+（SJ301、SJ302）焊接工艺性能良好，熔渣属“短渣”性质，焊接时不下淌，适于环缝的焊接，其中SJ302的脱渣性、抗吸潮性和抗裂性更好，焊剂的消耗量低。