熔炼焊剂和烧结焊剂主要性能比较
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
埋弧焊接工艺
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。
近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。
从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊约占10%左右，且多年来一直变化不大。
当焊丝确定以后（通常取决于所焊的钢种），配套用的焊剂则成为关键材料，它直接影响焊缝金属的力学性能（特别是塑性及低温韧性）、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。
焊丝与焊剂的配用重量比为焊丝：焊剂=～，视焊接接头类型、所用焊剂种类、焊接规范参数而定。
与熔炼焊剂相比，烧结焊剂用量较为节省，约可少用20%左右。
我国采用焊剂量在5万吨左右波动，其中70%约为熔炼焊剂，余为非熔炼焊剂。
欧美工业发达国家以非熔炼型焊剂为主，约在80%、90%以上，但仍然有熔炼型焊剂生产销售，熔炼焊剂这种持久的生产力与其固有的一些特点有关。
近年来，在我国出现了一种钢筋的新的焊接方法，即竖向钢筋电弧——电渣压力焊。
与以前的钢筋搭接手工电弧焊法相比，可节约钢材15%以上，生产率大大提高，焊接材料消耗费用也有所降低，确有取代后者的发展趋势，应用日益广泛。
该方法主要使用熔炼焊剂，它起到维弧、电渣加热、金属凝固模体等作用。
目前我国熔炼焊剂的五分之一左右用于竖向钢筋的焊接。
我国的锰矿资源比较缺乏，特别是适于生产熔炼焊剂的品位高、磷含量低、铁含量低的锰矿就更少了。
全国仅在广西、云南、湖南等省有锰矿矿脉，经过多年开采，符合生产焊剂的锰矿商品日渐紧张。
为取代高锰渣系焊剂，研制、推广中锰、低锰焊剂已成为客观需要的紧迫任务。
随着含适量锰焊丝的生产供应的扩大，中锰、低锰渣系焊剂应该有广阔的市场。
关于商品焊剂的技术性能说明，目前在行业上的通常作法是，熔炼焊剂给出其化学成分及配一种焊丝的熔敷金属力学性能，烧结焊剂只给出其渣系构成及配一种焊丝的熔敷金属力学性能。
焊接冶金
焊接冶金学绪论1.试述焊接钎焊和粘结在本质上的区别被焊工件的材质(同种或异种)通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程成为焊接。
焊接与其他连接方式不同，不仅在宏观上形成了永久性的接头而且在微观上建立了组织的内在联系。
钎焊也能形成不可拆卸的接头但只是钎料融化而母材不熔化，故在连接处-般不易形成共同的晶粒只是钎料与母材之间形成有相互原子渗透的机械组合。
至于粘结是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，没有原子的相互渗透或扩散。
2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件当两个被焊的固体金属表面接近到相距ra时就可以在接触表面上进行扩散再结晶等物理化学过程从而形成金属键达到焊接的目的。
外界条件:对被焊接的材质施加压力，对焊接材料加热(局部或整体)3.能实现焊接的能源大致有哪几种焊接的能源主要有热能和机械能热能包括电弧热化学热电阻热高频感应热摩擦热等离子焰电子束激光束4.焊接电弧加热区的特点及影响因素热源把热能传给焊件是通过焊件.上一定的作用面积进行的,对于电弧焊这个作用面积称为加热区。
加热区分活性斑点区加热斑点区活性斑点区是带电质点(电子或离子)集中轰击的部位并把电能转化为热能;加热斑点区:在加热斑点区焊件受热时通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。
影响因素:焊接方法和焊接工艺参数5.焊接线能量速度对等温线的影响当q=常数时，随焊接速度v的增加等温线的范围变小，即温度场的宽度和长度都变小，但宽度的减小更大些所以温度场的形状变得细长。
当v=常数时，随着热源功率q的增加温度场的范围也随之增大。
如q/v保持定值，等比例改变q与v时，则此时会使等温线有所拉长因而温度场的范围也随之拉长第一章1.什么是焊接化学冶金，它的主要研究内容和学习目的是什么在焊接过程中焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程称为焊接化学冶金过程。
它主要研究在各种焊接工艺条件下冶金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及其变化规律。
埋弧焊剂的分类
埋弧焊剂的分类、牌号和型号焊剂在埋弧焊中的主要作用就是造渣，以隔绝空气并控制焊缝金属的化学成分，保证焊缝金属的力学性能，防止气孔，裂纹和夹渣等缺陷的产生。
根据焊接工艺的需要，还要求焊剂具有良好的稳弧性能，形成的熔渣具有合适的密度、粘度。
熔点。
颗粒度和透气性，以保证焊缝获得良好的成型，最后熔渣凝固形成的渣壳具有良好的脱渣性能。
我国目前主要是按制造方法和化学成分分类，按制造方法可将焊剂分为熔炼焊剂、烧结焊剂和粘结焊剂。
熔炼焊剂就是按配方将原料干混入炉熔炼，然后经过水冷粒化、烘干。
筛选包装成品；烧结焊剂和粘结焊剂都属于非熔炼焊剂，都是将原料粉按配方湿混，再经烘干、粉碎、筛选变成品。
所不同的是烧结焊剂是在400－1000度温度下烘干而成（烧结而成）；而粘结焊剂是在350－400度温度下烘干而成。
熔炼焊剂的特点是：成分均匀、颗粒强度高、吸水性小、易储存，目前是国内应用最多的焊剂。
缺点是：焊剂中无法加入脱氧剂和铁合金，因为熔炼过程中烧损十分严重。
烧结焊剂的特点是：因每有高温熔炼过程，焊剂中可以加入脱氧剂和铁合金，向焊缝过渡大量合金成分，补充焊丝中合金元素的烧损，常用来焊接高合金钢或进行堆焊。
另外，烧结焊剂脱渣性能好，所以大厚度焊件窄间隙埋弧焊时均用烧结焊剂1、碳素钢埋弧焊用焊剂的型号1．1 完整的焊丝-焊剂型号示例如下：1．2 型号分类根据焊丝-焊剂组合的熔敷金属力学性能、热处理状态进行划分。
1．3 焊丝-焊剂组合的型号编制方法如下：字母“F”表示焊剂；第一位数字表示焊丝-焊剂组合的熔敷金属抗拉强度的最小值；第二位字母表示试件的热处理状态，“A”表示焊态，“P”表示焊后热处理状态；第三位数字表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度；“-”后面表示焊丝的牌号，焊丝的牌号按GB／T 14957。
2、低合金钢埋弧焊剂用焊剂的型号℃2.1 型号分类根据焊丝一焊剂组合的熔敷金属力学性能，热处理状态进行划分。
焊剂
（二） 焊剂的牌号
▪ “HJ”埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂。第一位数字表示氧化锰含量； 第二位数字表示二氧化硅、氟化钙含量；第三位数字表示同一类 型焊剂的不同牌号，按0、1、2、……9顺序排列。
▪ 同一牌号焊剂生产两种颗粒度时，在细颗粒焊剂牌号后面加“X” 字。焊剂产品牌号中应标注“符合GB-HJXXX-HXXX”或“符合 GB-FXXXX-HXXX”。
第二节 焊剂
▪ 焊剂是焊接时能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护 和冶金处理作用的一种颗粒状物质。
▪ 焊剂包括： 埋弧焊及电渣焊用焊剂 气焊熔剂 钎焊熔剂
▪ 埋弧焊和电渣焊所使用焊接材料是焊剂和焊丝。 ▪ 焊丝的作用：相当于焊条焊芯。 ▪ 焊剂的作用：同药皮作用
一、焊剂的分类
（一）按焊剂的用途分类 按用途分可有两种分类方法
3 惰性焊剂 焊剂中基本不含SiO2，MnO、FeO等氧化物用。 此类焊剂的成分是由A12O3、CaO、MgO、CaF2等组成的。 （五）按焊剂的颗粒结构分类 分为三种：
▪ 玻璃状焊剂呈透明状颗粒； ▪ 结晶状焊剂的颗粒具有结晶体的特点； ▪ 浮石状焊剂是泡沫状颗粒。
焊剂的分类
二、焊剂的型号和牌号
焊剂型号第 四位数字代号X4含意
尾部“HXXX”表示焊接所采用焊丝牌号，按GB/T14957-94规定。 举例：F5121-H08MnMoA 低合金钢埋弧焊用焊剂采用H08MnMoA焊丝，试样经焊后热处理 后，熔敷金属抗拉强度为480-650MPa，屈服强度不低于380MPa， 伸长率不低于22.0％，在-20℃时冲击吸收功不小于27J，焊剂渣系 为氟碱型。
四、焊剂的性能及用途
1 高硅焊剂 是以硅酸盐为主的焊剂，焊剂中含SiO2＞30％。由于 场SiO2含量高，焊剂有向焊缝中过渡硅的作用。
焊剂的分类方法
在ASME中将埋弧焊焊剂类型分为活性焊剂和中性焊剂，而且焊剂类型还是重要变素。
请教下如何来判断一个焊剂是属于活性焊剂还是中性焊剂？比如一些常用的HJ431，SJ101是属于什么？发表于: 2008-12-11焊剂的分类方法很多，有按照用途、制造方法、化学成分、焊接冶金性能等分类，也有按照焊剂的酸碱度、焊剂的颗粒度分类。
无论哪一种分类方法，都只是从某一方面反映焊剂的特性，不能包含焊剂的所有特点。
常用的分类方法有以下两种：一、按照焊剂中添加脱氧剂、合金剂分类，可分为中性焊剂、活性焊剂和合金焊剂，也是ASME标准里国外常用的分类方法。
1、中性焊剂中性焊剂是指在焊接后，熔敷金属化学成分与焊丝化学成分不产生明显变化的焊剂，中性焊剂用于多道焊，特别适用于焊接厚度大于25mm 的母材。
中性焊剂有以下特点：a、焊剂里基本不含SiO2、MnO、FeO等氧化物。
b、焊剂对焊缝金属基本没有氧化作用。
c、焊接氧化严重的母材时，会产生气孔和焊道裂纹。
2、活性焊剂活性焊剂指加入少量的Mn、Si脱氧剂的焊剂。
能提高抗气孔能力和抗裂纹能力。
活性焊剂有以下特点：a、由于含有脱氧剂，熔敷金属中Mn、Si将随电弧电压的变化而变化。
由于Mn、Si增加将提高熔敷金属的强度、降低冲击韧性。
因此，多道焊时，应严格控制电弧电压。
b、活性焊剂具有较强的抗气孔能力。
3、合金焊剂合金焊剂中添加较多的合金成分，用于过渡合金元素，多数合金焊剂为烧结焊剂。
合金焊剂主要用于低合金钢和耐磨堆焊的焊接。
4、熔炼焊剂熔炼焊剂是将各种矿物的原料按照给定的比例混合后，加热到1300 度以上，熔化搅拌均匀后出炉，再在水中急冷以使粒化。
再经过烘干、粉碎、过筛、包装使用。
国产熔炼焊剂牌号采用“HJ"表示，其后面第一位数字表示MnO的含量，第二位数字表示SiO2和CaF2的含量，第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号。
5、烧结焊剂按照给定的比例配料后进行干混合，然后加入黏结剂（水玻璃）进行湿混合，然后造粒，再送入干燥炉固化、干燥，最后经500度左右烧结而成。
埋弧焊焊丝焊剂选配
交直流
HJ430
高锰高硅低氟
38～45
5～9
≤6
—
≤5
38～47
≤1.8
—
≤0.10
≤0.10
—
重要低碳钢与低合钢
H08A，H08MnA
交直流
HJ431
高锰高硅低氟
40～44
3～6.5
≤5.5
5～5.7
≤4
34.5～38
≤1.8
—
≤0.10
≤0.10
—
重要低碳钢与低合钢
H08A，H08MnA
≤0.05
—
低碳钢、低合钢
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～Hale Waihona Puke 223～303～6
14～17
18～23
7～10
≤1.0
—
≤0.08
≤0.05
H08A
耐磨堆焊
SJ501
铝钛
0.5～0.8
25～40
45～60
≤10
—
≤0.06
≤0.08
H08A，H08MnA，H08MnMoA
多丝高速焊
SJ502
< 1
45
30
10
5
H08A
薄板较高速焊
SJ503
0.7～0.9
25～35
常用焊接材料分类和型号
常用焊接材料分类和型号常用焊接材料分类和型号一、焊丝目前埋弧焊焊丝与焊条电弧焊焊条的焊芯同属一个国家标准。
按照焊丝的成分和用途，可分为碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢焊丝么大类。
常用的焊丝直径有2mm、3mm4mm> 5mm 和6mm等。
二、焊剂焊剂可分为熔炼焊剂、烧结焊剂和黏结焊剂。
目前，落炼焊剂应用最多，常用于碳钢、低合金钢的焊接。
但是由于焊剂是在高温下熔炼的，不能通过焊剂向焊缝金属中渗入大量的合金元素。
1.焊剂型号根据国家标准的规定，碳钢焊剂型号根据焊丝一焊剂组合的熔敷金属力学性能、热处理状态进行划分。
具体表示为：(1)字母表示焊剂。
(2)字母后第一位数字表示焊丝一焊剂组合的熔敷金属抗拉强度的最小值。
(3)第二个字母表示试件的热处理状态。
(4)第位数字表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度。
(5)短划”一"后面表示焊丝牌号。
2.焊剂牌号熔炼焊剂牌号表示方法为"HJX X X ”, "HJ”后面有三位数字，具体内容如下：(1)第一位数字表示焊剂中氧化镒的平均质量分数。
按氧化镒质量分数的量值分为：HJ1X X为无镒型、HJ2X X 为低镒型、HJ3X X为中镒型、HJ4XX为高镒型。
(2)第二位数字表示焊剂中二氧化硅、氟化钙的平均质量分数。
按二氧化硅、氟化钙质量分数的量值分为：HJX1X为低硅低氟型、HJX2X为中硅低氟型、HJX3X为高硅低氟型、HJX4X为低硅中氟型、HJX5X为中硅中氟型、HJX6X为高硅中氟型、HJX7X为低硅高氟型、HJX8X为中硅高氟型。
(3)第三位数字表示同一类型焊剂不同的牌号。
(4)对同一牌号焊剂生产两种颗粒度时，在细颗粒焊剂牌号后面加一”细”字。
三、埋弧焊操作要领和安全要求1.埋弧焊焊接工艺参数选择埋弧焊时对焊接质量和焊缝成形影响较大的焊接工艺参数有..(1)焊接电流焊接电流直接决定着的熔化速度和焊缝的熔深。
当其他参数不变时，焊接电流培大深显著增大，焊缝的余高也会增加，而焊缝宽度变化不大但焊接电流过大时，会造成焊件烧穿，焊件变形增大。
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较小。
本低，焊接时焊剂消耗较大。
高速焊接性能
焊道均匀，不易产生气孔 焊缝无光泽，易产生气孔、夹渣
和夹渣
大工艺参数焊接性能 焊道凸凹显著，易粘渣 焊道均匀，易脱渣
吸潮性能
比较小，使用前可不必再 较大，使用前必须烘干
烘干
抗锈性能
比较敏感
不敏感
韧性
受焊丝成分和焊剂碱度影 比较容易得到高韧性
响大
成分波动
焊接工艺参数变化时成分 焊接工艺参数变化时焊剂融化不
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。近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的 应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊 约占 10%左右，且多年来一直变化不大。
当焊丝确定以后（通常取决于所焊的钢种），配套用的焊剂则成为关键材料，它直接影响 焊缝金属的力学性能（特别是塑性及低温韧性）、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。 焊丝与焊剂的配用重量比为焊丝：焊剂=1.1～1.6，视焊接接头类型、所用焊剂种类、焊接规 范参数而定。与熔炼焊剂相比，烧结焊剂用量较为节省，约可少用 20%左右。
波动小、均匀
同，成分波动较大，不易均匀
焊缝性能
焊缝金属成分变动较小， 焊缝金属成分变动较大，脱氧能力
脱氧能力较差，不易添加合 较好，合金剂容易添加
金剂。
埋弧焊（含埋弧堆焊及电渣堆焊等）是一种重要的焊接方法，由于焊剂是分散的，从利 用上考虑，只适用于平焊及横焊位置焊接，这是埋弧焊的一个不足点。然而，由于电弧被焊 剂覆盖着，电弧光受到焊剂的遮挡，烟尘及飞溅也较少。此外，由于焊接以自动焊方式进行， 能够利用大电流进行焊接，这是埋弧焊所具有的优点。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率
熔炼焊剂和烧结焊剂主要性能比较
比较项目 一般特点
熔炼焊剂
烧结焊剂
焊剂熔点较低，松装密
度较大（一般小（一般
0.9-1.2g/cm3），颗粒圆 不规则，但强度较高。生产
中耗电多，成本高，焊接时滑呈球状（可用管道输送，回收时阻
焊剂消耗量
力小），但强度低，可连续生产，成