埋弧焊焊絲焊劑匹配的要求 

 

焊劑的焊接工藝性能和化學(xué)冶金性能是決定焊縫金屬化學(xué)成分和性能的主要因素之一，采用同樣的焊絲和同樣的焊接參數(shù)，而配用的焊劑不同，所得焊縫的性能將有很大的差別。一種焊絲可與多種焊劑合理的組合，無論是在低碳鋼還是在低合金鋼上都有這種合理的組合。

 

1. 對焊劑工藝性能及質(zhì)量的要求

 

⑴對焊劑的一般要求

a 焊劑應(yīng)具有良好的冶金性能，焊接時(shí)配以適當(dāng)?shù)暮附z的合理的焊接工藝，焊縫金屬應(yīng)能得到適宜的化學(xué)成分和良好的力學(xué)性能（與母材相適應(yīng)的強(qiáng)度和較高的塑性，韌性）以及較強(qiáng)的抗冷裂紋和熱裂紋的能力。

b 焊劑應(yīng)具有良好的工藝性，電弧燃燒穩(wěn)定，熔渣具有適宜的熔點(diǎn)，粘度和表面張力。焊道與焊道間及焊道與母材間充分熔合，過渡平滑沒有明顯咬邊，脫渣容易，焊縫表面成形良好，以及焊接過程中產(chǎn)生的有害氣體少。

c 焊劑要有一定的顆粒度，并且應(yīng)有一定的顆粒強(qiáng)度，以利于多次回收使用。焊劑的顆粒度分為兩種：普通顆粒焊劑的粒度為2.5-0.45mm （8-40目），用于普通埋弧焊和電渣焊；細(xì)顆粒度焊劑的粒度為1.25-0.28mm （14-60目），適用于半自動(dòng)或細(xì)絲埋弧焊。其中小于規(guī)定粒度60目以下的細(xì)顆粒不大于5%，規(guī)定粒度14目以上的顆粒不大于2%。

d 焊劑應(yīng)有較低的含水量和良好的抗潮性，出廠焊劑含水量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得大于0.10%，焊劑的溫度25℃，相對濕度70%的環(huán)境條件下，放置24h，其吸潮率不應(yīng)大于0.15%。

e 焊劑中機(jī)械夾雜物（碳粒，生料，鐵合金凝珠及其他雜質(zhì)）的含量不得大于焊劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.30%。

f 焊劑應(yīng)有較低的S，P含量，一般為S＜0.06%, P＜0.08%。

 

⑵對電渣焊用焊劑的要求
 

對于電渣焊用焊劑，為了使電渣過程穩(wěn)定進(jìn)行并能得到良好的焊接接頭，還應(yīng)有以下特殊要求。

a 熔渣的電導(dǎo)率應(yīng)適宜。若電導(dǎo)率過低，焊接無法進(jìn)行；若電導(dǎo)率過高，電阻熱過低，影響電渣焊過程的順利進(jìn)行。

b 熔渣的粘度應(yīng)適宜。粘度過小，波動(dòng)性過大，易造成熔渣和金屬流失，使焊接過程中斷；粘度過大，熔點(diǎn)過高，易形成咬邊和夾渣。

c 熔渣的開始蒸發(fā)溫度應(yīng)合適。熔渣開始蒸發(fā)的溫度取決于熔渣中最易蒸發(fā)的成分，例如氟化物的沸點(diǎn)低，使熔渣的開始蒸發(fā)溫度降低，易產(chǎn)生電弧，導(dǎo)致電渣焊過程的穩(wěn)定性降低，并易產(chǎn)生飛濺。

通常情況下，焊劑中的SiO₂ 含量增多時(shí)，電導(dǎo)率降低，粘度增大；氟化物和TiO₂增多時(shí)，電導(dǎo)率增大，粘度降低。

要獲得高質(zhì)量的焊接接頭，焊劑除符合以上要求外，還必須針對不同的鋼種選用合適牌號的焊劑及配用焊絲。通常主要根據(jù)被焊鋼材的類別及對焊接接頭性能的要求來選擇焊絲，并選擇適當(dāng)?shù)暮竸┫嗯浜?。一般情況下，對低碳鋼，低合金高強(qiáng)鋼的焊接，應(yīng)選用與母材強(qiáng)度相匹配的焊絲；對耐熱鋼，不銹鋼的焊接，應(yīng)選用與母材成分相匹配的焊絲；堆焊時(shí)應(yīng)根據(jù)對堆焊層的技術(shù)要求，使用性能等，選擇合金系統(tǒng)及相近成分的焊絲并選用合適的焊劑。

還應(yīng)根據(jù)所焊產(chǎn)品的技術(shù)要求（如坡口和接頭形式，焊后加工工藝等）和生產(chǎn)條件，選擇合適的焊劑與焊絲的組合，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定，檢測焊縫金屬的力學(xué)性能，耐腐蝕性，抗裂性以及焊劑的工藝性能，以考核所選焊接材料是否合適。

 

2. 低碳鋼埋弧焊焊劑與焊絲的匹配
 

選用高錳高硅低氟焊劑時(shí)，配合H08A或H08E，目前常用的為H08A+HJ431 （HJ430, HJ433, HJ434）組合。焊劑中的MnO和SiO₂在高溫下與Fe反應(yīng)，Mn與Si得以還原，過渡到焊接熔池中，冷卻時(shí)起脫氧劑和合金劑的作用，保證焊縫金屬的力學(xué)性能。其中熔煉焊劑HJ431與HJ430相比，電弧穩(wěn)定性改善，但抗銹能力和抗氣孔能力降低；HJ433含CaF₂較低，SiO2較高，有較高的熔化溫度及粘度，焊縫成形好，適宜薄板的快速焊接；SJ434由于加入了TiO₂，且CaO和CaF₂含量略高，其抗銹能力，脫渣性更好。

選用中錳，低錳或無錳的高硅低氟焊劑時(shí)，應(yīng)匹配含錳較高的焊絲，才能保證在焊接過程中有足夠數(shù)量的錳，硅過渡到熔池，保證焊縫脫氧和力學(xué)性能。常用的焊絲與焊劑的組合有： （H08MnA，H08Mn2，H10Mn2Si，H10Mn2）+（HJ330，HJ230，HJ130）。

近幾年由于燒結(jié)焊劑的快速發(fā)展以及獨(dú)特的優(yōu)越性，在焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大，如燒結(jié)焊劑SJ101，SJ301，SJ401等與焊絲H08A配合焊接低碳鋼，焊縫質(zhì)量優(yōu)良，焊接效率高，可實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形，焊縫美觀，目前已在鍋爐壓力容器等產(chǎn)品上應(yīng)用。常用燒結(jié)焊劑與焊絲的組合如下。

① （H08A，H08E）+（SJ401， SJ402）SJ401抗氣孔能力強(qiáng)，SJ402抗銹能力強(qiáng)，適于薄板和中厚板的焊接；其中SJ402更適合于薄板的高速焊接。

② （H08A，H08E）+（SJ301， SJ302）焊接工藝性能良好，熔渣屬短渣性質(zhì)，焊接時(shí)不下消，適于環(huán)縫的焊接，其中SJ302的脫渣性，抗吸潮和抗裂性更好，焊劑的消耗量低。

③ （H08A，H08E，H08MnA）+（SJ501， SJ502，SJ503，SJ504）焊接工藝性能良好，易脫渣，焊縫成形美觀。其中燒結(jié)焊劑SJ501抗氣孔能力強(qiáng)，主要用于多絲快速焊，特別適合雙面單道焊；SJ502，SJ504適于鍋爐壓力容器的快速焊；SJ503抗氣孔能力更強(qiáng)，焊縫金屬低溫韌性好，適于中，厚板的焊接。常用低碳鋼的埋弧焊焊劑與配用焊絲見表1

表1常用低碳鋼的埋弧焊焊劑與配用焊絲

 

 

3. 低合金鋼埋弧焊焊劑與焊絲的匹配
 

 

⑴低合金高強(qiáng)鋼焊劑與焊絲的匹配

 

埋弧焊焊接低合金鋼時(shí)主要用于熱軋正火鋼。選用焊劑與焊絲時(shí)應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性能，應(yīng)選用與母材強(qiáng)度相當(dāng)?shù)暮附硬牧?，并綜合考慮焊縫金屬的沖擊韌性，塑性及焊接接頭的抗裂性。焊縫金屬的強(qiáng)度不易過高，通?？刂圃诓坏陀诨蚵愿哂谀覆膹?qiáng)度，過高會導(dǎo)致焊縫金屬的沖擊韌性，塑性及焊接接頭抗裂性降低。

對調(diào)質(zhì)鋼，為避免熱影響區(qū)韌性和塑性的降低，一般不采用粗絲，大電流，多絲埋弧焊，采用陶質(zhì)焊劑572F-6+HJ350的混合焊劑（其中熔煉焊劑HJ350占80-82%），配合H18CrMoA焊絲可實(shí)現(xiàn)30CrMnSiNi2A的埋弧焊接。常用熱軋，正火低合金鋼埋弧焊焊劑與配用焊絲見表2。

 

表2 常用熱軋，正火低合金鋼埋弧焊焊劑與配用焊絲

 

⑵耐熱鋼焊劑與焊絲的匹配

 

耐熱鋼按其合金成分的含量可分為低合金，中合金，高合金耐熱鋼。

a 低合金耐熱鋼焊劑與焊絲的匹配

低合金耐熱鋼埋弧焊在鍋爐，壓力容器，管道及汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等耐高溫工作的焊劑生產(chǎn)上被廣泛應(yīng)用。焊劑與焊絲組合的基本原則是焊縫金屬的合金成分，力學(xué)性能與母材基本一致或達(dá)到產(chǎn)品所要求的性能；為提高焊縫金屬的抗熱裂性能，應(yīng)控制焊劑材料的含碳量略低于母材。

Cr-Mo耐熱鋼焊縫金屬如果含碳過低，長時(shí)間的焊后熱處理會促使鐵素體形成，使韌性下降。Cr-Mo耐熱鋼焊縫金屬的碳含量一般應(yīng)控制在0.08-0.12%范圍內(nèi)，在Cr-Mo較低時(shí)碳含量最好控制在0.08%左右；Cr-Mo較高時(shí)碳含量最好控制在0.10%左右，這樣焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和與母材相當(dāng)?shù)娜渥儚?qiáng)度。焊縫金屬的含硅量也應(yīng)合理控制，過高的硅含量會增大回火脆性。Cr-Mo較低時(shí)，硅含量宜在0.1%；Cr-Mo較高時(shí)，硅含量最好控制在0.15-0.35%。碳含量應(yīng)嚴(yán)格控制在0.012%以下。常用耐熱鋼埋弧焊焊劑與配用焊絲見表3.

 

表3低合金耐熱鋼埋弧焊時(shí)焊劑與配用焊絲

 

b 中合金耐熱鋼焊劑與焊絲的匹配

中合金耐熱鋼（如5Cr-0.5Mo，9Cr-1Mo，9Cr-2Mo等）比低合金耐熱鋼具有更大的淬硬傾向，對焊接冷裂紋更為敏感，因此焊劑，焊絲的選用原則為：在保證焊接接頭與母材具有相同的高溫蠕變強(qiáng)度和抗氧化性的前提下，提高其抗冷裂性。后壁工件的窄間隙焊接時(shí)應(yīng)選用低氫型堿性焊劑，或采用高堿度的燒結(jié)焊劑，如燒結(jié)焊劑SJ601，SJ605， SJ103和SJ104等。焊絲的選用有兩種方案，一種是選用高Cr-Ni奧氏體鋼焊絲，能有效地防止焊接接頭熱影響區(qū)裂紋；另一種是選用與母材成分基本相同的焊絲，可得到同質(zhì)焊縫金屬的接頭，容易滿足使用要求。

c 低溫鋼埋弧焊焊劑與焊絲的選用

低溫鋼要求在較低的使用溫度下具有足夠的韌性及抗脆性破壞的能力。為此，應(yīng)選用堿性焊劑，焊絲應(yīng)嚴(yán)格按照其含碳量，S, P含量應(yīng)盡量低。目前常選用燒結(jié)焊劑配合Mn-Mo或含Ni焊絲；如采用C-Mn焊絲，應(yīng)配合非熔煉焊劑，通過焊劑向焊縫過渡Ti，B合金元素，以保證焊縫金屬的低溫韌性。焊接時(shí)采用較小的線能量，一般在28-45KJ/cm，其目的在于控制焊縫及近縫區(qū)粗晶組織的形成，從而提高焊接接頭的低溫韌性。常用低溫鋼埋弧焊時(shí)焊劑與配用焊絲見表4.

 

表4常用低溫鋼埋弧焊時(shí)焊劑與配用焊絲 

 

9Ni鋼是具有明顯的脆性轉(zhuǎn)變溫度的低溫鋼，可在-196℃溫度使用，目前作為液氮用鋼已被各國普遍采用。焊接時(shí)遇到的主要問題是焊接接頭的低溫韌性，焊接熱裂紋和冷裂紋等問題。其中焊縫金屬的低溫韌性與采用的焊接材料有關(guān)；選用與9Ni鋼成分相同的焊接材料時(shí)，焊縫金屬的低溫韌性很差，因?yàn)楹缚p金屬的含氧量太高。埋弧焊時(shí)由于熔透小，必須增大焊接接頭的坡口角度；為減少焊接缺陷，必須采用細(xì)焊絲（直徑小于3.2mm），堿性焊劑，選用較小的焊接能量，層溫控制在100℃以下。9Ni鋼焊劑與焊絲組合為：HJ131+（Ni67Cr16Mn3Ti，Ni58Cr22Mo9W）

15Mn26Al4是奧氏體型低溫鋼，主要用于超低溫條件下。焊接時(shí)主要存在Al的過渡系數(shù)低，焊縫特別是熔合區(qū)產(chǎn)生氣孔，焊接熱裂紋以及焊接接頭的低溫韌性問題。應(yīng)適當(dāng)提高焊接材料中Al的含量，盡量減少焊劑中的氧化物（特別是SiO₂）的含量。常用焊劑與焊絲的組合為：HJ173+12Mn27Al6.其焊劑組分為：Cr 8-15%，CrF₂ 45-55%， Al₂O₃ 20-28%， ZrO₂ 2-4%，SiO₂＜5%, Mn 1-2%， S＜0.02%，P＜0.05%.

d 耐候鋼，耐海水腐蝕用鋼焊劑及焊絲的匹配

Cu，P是提高鋼材耐候及耐海水腐蝕的有效元素，對焊接熱循環(huán)不敏感，因此鋼種Cu，P含量控制在較低范圍內(nèi)，Cu通?？刂圃?.2-4%左右，C，F(xiàn)的含量均在0.25%以下，所以此類鋼焊接時(shí)不易產(chǎn)生熱裂紋，鋼的冷裂傾向也不大，焊接性良好。常用耐候鋼及耐海水腐蝕用鋼16CuCr，12MnCuCr，15MnCuCr，10MnPNbRE，19MnCuPTi，12MnPRE等，在采用埋弧焊焊接時(shí)，焊絲與焊劑的選用一般為：熔煉焊劑HJ431+（H08MnA，H10Mn2）。

4. 不銹鋼埋弧焊焊劑與焊絲的匹配
 

不銹鋼按其合金組織通常分為奧氏體不銹鋼，馬氏體不銹鋼，鐵素體不銹鋼，奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼，沉淀硬化型不銹鋼五類，焊接性能差別很大。其中奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼很少采用埋弧焊進(jìn)行焊接。

采用埋弧焊對不銹鋼進(jìn)行焊接時(shí)，焊劑與匹配焊絲的匹配如下。

 

⑴馬氏體不銹鋼焊劑與焊絲的匹配

馬氏體耐熱鋼淬硬傾向大，防止冷裂紋是焊接中的首要問題。應(yīng)選用Cr含量與母材相同的同質(zhì)焊絲，以保證高溫使用性能，并選用高堿度低氫型焊劑。對于常用的馬氏體耐熱鋼（如1Cr13，2Cr13等），采用的焊絲與焊劑組合為：（H1Cr13+H0Cr14）+（SJ601, SJ605, SJ608）。

馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)焊后狀態(tài)為硬而脆的馬氏體組織，在焊接應(yīng)力的作用下易產(chǎn)生冷裂紋，因此常采用預(yù)熱，后熱和焊后立即高溫回火等工藝措施；由于馬氏體不銹鋼的導(dǎo)熱性低，易過熱，在熱影響區(qū)產(chǎn)生淬硬組織，降低焊接接頭的性能，一般不采用埋弧焊。如采用埋弧焊，應(yīng)選用堿性焊劑，應(yīng)選用堿性焊劑以降低焊縫中的含氫量，降低產(chǎn)生冷裂紋的傾向。例如，1Cr13不銹鋼可采用（HJ151，SJ601）+（H1Cr13，H0Cr14，H0Cr21Ni10，H1Cr24Ni13，H0Cr26Ni21）等焊絲。

 

⑵鐵素體不銹鋼焊劑與焊絲的匹配

鐵素體不銹鋼（如0Cr11Ti，00Cr12，0Cr13Al，1Cr17等）由于對過熱較敏感，一般采用低熱量輸入的焊接方法，不宜采用大焊接線能量的埋弧焊。

焊接高鉻鐵素體不銹鋼應(yīng)注意的主要問題是晶間裂紋和脆性問題。由于在焊接熱循環(huán)的作用下引起的熱影響區(qū)晶粒長大和碳，氮化物在晶界的聚集，焊接區(qū)的塑性和韌性都很低，采用同成分的焊接材料，易產(chǎn)生裂紋，焊前需預(yù)熱。采用奧氏體焊縫可達(dá)到與鐵素體母材等強(qiáng)，且塑性較好，但焊前不預(yù)熱和焊后不進(jìn)行熱處理。常用高鉻鐵素體不銹鋼埋弧焊焊劑與配用焊絲見表5。
 

表5 常用高鉻鐵素體不銹鋼埋弧焊焊劑與配用焊絲

⑶奧氏體不銹鋼焊劑與焊絲的匹配
 

奧氏體不銹鋼較馬氏體，鐵素體不銹鋼容易焊接，埋弧焊方法通常適用于中厚板的焊接，有時(shí)也用于薄板。在焊接過程中Cr，Ni元素的燒損可通過焊劑或焊絲中合金元素的過渡來補(bǔ)充。由于埋弧焊熔深大，應(yīng)注意防止焊縫中心熱裂紋的產(chǎn)生和熱影響區(qū)耐蝕性的降低。

奧氏體不銹鋼熱裂紋敏感性大，這就要求其焊縫成分大致與母材成分匹配。同時(shí)應(yīng)控制焊縫金屬中的鐵素體含量，對長期在高溫下工作的焊件，焊縫中的鐵素體含量應(yīng)不大于5%。大多數(shù)奧氏體耐熱鋼都可采用埋弧焊，焊絲應(yīng)選用低硅，低硫，低磷，成分與母材相近的焊絲；對Cr，Ni含量大于20%的奧氏體鋼，為提高抗裂性能，可選用高M(jìn)n（6-8%）焊絲。焊劑應(yīng)選用堿性或和中性焊劑，以防止向焊縫增硅。奧氏體不銹鋼專用焊劑增硅極少，還可過渡合金，補(bǔ)償元素?zé)龘p，可以滿足焊縫性能和化學(xué)成分的要求，如燒結(jié)焊劑SJ601, SJ601Cr等。

常用奧氏體不銹鋼埋弧焊焊劑與配用焊絲見表6。焊接時(shí)應(yīng)選擇細(xì)焊絲和較小的焊接線能量。

表6 常用奧氏體不銹鋼埋弧焊焊劑與配用焊絲

 

彌散硬化耐熱鋼是通過熱處理獲得高強(qiáng)度的合金鋼，這類鋼不僅具有耐熱性和抗氧化性，而且具有較高的塑性和斷裂韌性。埋弧焊可用來焊接厚度小于13mm的彌散硬化耐熱鋼。如不要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)，可使用Cr-Ni奧氏體鋼焊絲，否則必須使用特種焊絲和焊劑。特別是含Al，Ti等元素的鋼，焊接時(shí)應(yīng)采用無氧化性的焊劑，以保證焊絲和母材中的鋁大部分過渡到焊縫金屬中。常用彌散硬化耐熱鋼埋弧焊時(shí)焊劑與配用焊絲見表7。

表7 常用彌散硬化耐熱鋼埋弧焊焊劑與配用焊絲

 

5. 其他高合金埋弧焊焊劑與焊絲的匹配
 

 

⑴馬氏體時(shí)效鋼焊劑與焊絲的匹配
 

馬氏體時(shí)效鋼指以鐵，鎳為雞翅，含碳＜0.03%，鎳18-25%，并含有能產(chǎn)生時(shí)效強(qiáng)化的合金元素，具有高屈服強(qiáng)度，高斷裂韌性以及良好的工藝性能，主要用于航空，航天等構(gòu)件，有Ni18%，Ni20%，Ni25%三種類型。焊接時(shí)應(yīng)注意焊接熱影響區(qū)的軟化，焊縫金屬的強(qiáng)度，韌性，熱裂紋以及應(yīng)力腐蝕等問題。采用與母材化學(xué)成分相同的填充金屬，其焊縫金屬為低碳馬氏體，時(shí)效后可得到硬化；但是焊絲中應(yīng)含有較高的Ti。應(yīng)采用不含硅酸鹽的堿性焊劑，普通焊劑不宜用來焊接馬氏體時(shí)效鋼。常用堿性焊劑的化學(xué)組分舉例如下：Al₂O₃ 37%，CaCO₃ 28%，CaF₂ 15%，Mn₂O₃ 14%，Ti-Fe 6%。

⑵高錳鋼焊劑與焊絲的匹配
 

高錳鋼是指含碳0.9-1.3%和含錳11-14%的奧氏體鑄鋼，焊接性差，焊接時(shí)會在熱影響區(qū)析出碳化物引起脆化和在焊縫上產(chǎn)生熱裂紋，特別是在熱影響區(qū)產(chǎn)生液化裂紋。焊接時(shí)采用冷焊并使用小的焊接線能量，一般不用埋弧焊，但有時(shí)采用埋弧焊焊接道岔，常用焊絲與焊劑組合為H0Cr16Mn16+（HJ107，HJ151）。

 

6. 有色金屬埋弧焊焊劑與焊絲的匹配
 

 

⑴鎳基合金焊劑與焊絲的匹配
 

鎳及鎳基耐蝕合金是化學(xué)，石油，有色合金冶煉，航空航天，核能工業(yè)中耐高溫，高壓，高濃度或混有不純物等苛刻腐蝕環(huán)境的比較理想的金屬結(jié)構(gòu)材料。鎳基耐蝕合金按合金中主要元素Ni，Cu，Cr，F(xiàn)e及Mo含量進(jìn)行劃分。通常分為Ni，Ni-Cu（蒙乃爾），Ni-Mo-（Fe）（哈斯特泖依），Ni-Cr-Fe（因康鎳），Ni-Cr-Mo，Ni-Cr-Mo-Cu與Ni-Fe-Cr（因康洛依）等合金系列。其中的固溶強(qiáng)化鎳基耐蝕合金適于埋弧焊，特別是對于厚大板材，焊接稀釋率較高，電弧穩(wěn)定，焊縫表面光滑。普通焊劑不適于焊接鎳基耐蝕合金，需采用專用焊劑。常用耐蝕合金埋弧焊焊劑與配用焊絲見表8。

表8 常用耐蝕合金埋弧焊焊劑與配用焊絲的應(yīng)用特點(diǎn)

 

⑵銅及合金焊劑與焊絲的匹配
 

埋弧焊可用于純銅，錫青銅，鋁青銅，硅青銅的焊接，也可用于黃銅及銅-銅的焊接。采用直流反接，適于厚度6-30mm的中，厚板長焊縫的焊接，厚度20mm以下的工件可在不預(yù)熱和不開坡口的工藝下獲得優(yōu)良的接頭。針對焊接時(shí)易出現(xiàn)焊道成形差，焊縫和熱影響區(qū)熱裂傾向大，氣孔傾向嚴(yán)重及接頭性能下降的問題，無論是單面焊和雙面焊，反面均須采用各種形式的墊板，銅引弧板和收弧板等。

焊劑常采用HJ431，HJ430，HJ260，HJ150，HJ570，HJ671等，其中熔煉焊劑HJ431，HJ430焊接工藝性好，但氧化性較強(qiáng)，易向焊縫過渡Si，Mn等元素，造成焊接接頭導(dǎo)電性，耐蝕性及塑性降低。HJ260，HJ150氧化性較弱，增Si，增Mn傾向小，與普通紫銅焊絲配合，焊縫金屬的伸長率達(dá)38-45%，適于接頭性能要求高的焊件。SJ570適于厚度20mm以下的銅板的焊接，SJ671適于厚度20-40mm無氧銅板的焊接。常用銅及銅合金的焊劑與配用焊絲見表9。

 

表9 常用銅及銅合金的焊劑與配用焊絲

 

7. 電渣焊焊劑與焊絲的匹配
 

電渣焊常用的焊劑有熔煉焊劑HJ431，HJ170，HJ252和HJ360等，HJ170具有良好的導(dǎo)電性，主要用于電渣建立初期渣池和手工電渣焊補(bǔ)鑄鋼件；HJ252用于電渣焊低碳鋼和低合金鋼，也可用于高合金鋼的堆焊及電渣熔煉；HJ360用于電渣焊大型低碳鋼和某些低合金鋼。

⑴碳鋼電渣焊焊劑與焊絲的匹配
 

電渣焊熔池溫度比埋弧焊低，焊接過程中焊劑更新量少，所以焊劑的Si，Mn還原作用弱。若仍按埋弧焊時(shí)選用H08A+HJ431，則焊縫金屬得不到足夠的Si，Mn，性能難以保證。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，Mn的過渡量與焊劑的堿度有關(guān)，隨焊劑堿度增大，Mn的過渡量也增大，故常選用中錳高硅低氟的焊劑HJ360或低錳中硅中氟的焊劑HJ252；若選用HJ431時(shí)，則應(yīng)選用錳，硅含量高的H10MnSi焊絲等。常用碳鋼的電渣焊焊劑與配用焊絲見表10。

表10 常用碳鋼的電渣焊焊劑與配用焊絲

 

⑵低合金高強(qiáng)鋼電渣焊焊劑與焊絲的匹配

常用熱軋，正火低合金高強(qiáng)鋼制造的厚壁壓力容器等大型厚板結(jié)構(gòu)，常采用電渣焊焊接。由于電渣焊焊縫和熱影響區(qū)嚴(yán)重過熱，焊后需要進(jìn)行正火處理，以細(xì)化晶粒，提高焊接區(qū)的塑性和韌性。焊劑材料的選用原則與埋弧焊時(shí)基本一樣，一般選用熔煉焊劑HJ360，HJ252，HJ170等焊劑，配用含錳，硅或其他因素的焊絲可得到焊縫所需要的強(qiáng)度，也可采用HJ431焊劑。常用熱軋，正火低合金高強(qiáng)鋼電渣焊焊劑與配用焊絲見表11。

 

表11 常用熱軋，正火低合金高強(qiáng)鋼電渣焊焊劑與配用焊絲

 

在我國低合金耐熱鋼厚壁容器的生產(chǎn)中，多絲電渣焊可一次完成厚度40-400mm部件的焊接。焊接過程中產(chǎn)生大量熱能對焊接熔池周圍的母材起到預(yù)熱作用，適于空淬性較高的低合金耐熱鋼；由于焊接熱循環(huán)平緩，焊接接頭區(qū)域冷卻緩慢，有利于焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出。電渣焊的缺點(diǎn)是焊縫和熱影響區(qū)晶粒粗大，對重要結(jié)構(gòu)焊后應(yīng)進(jìn)行正火處理，以細(xì)化晶粒，提高缺口沖擊韌性。常用低合金耐熱鋼電渣焊焊劑與配用焊絲見表12。
 

表12 常用低合金耐熱鋼電渣焊焊劑與配用焊絲

電渣焊可以焊接大厚度奧氏體不銹鋼，一般采用HJ252，HJ360，SJ602配合相應(yīng)的焊絲進(jìn)行焊接。但電渣焊接頭和近縫區(qū)過熱嚴(yán)重，造成組織粗化。為了保證電渣焊接頭區(qū)域的耐蝕性，焊后應(yīng)進(jìn)行熱處理。

電渣焊還可用來堆焊耐磨，耐蝕，耐熱等特殊要求的表面層，如堆焊軋輥，鍛模，沖模等，具有效率高的優(yōu)點(diǎn)。在選用焊接材料時(shí)應(yīng)根據(jù)所焊工件的工作條件，技術(shù)要求，性能要求等來確定焊接材料。一般常采用HJ360，HJ252，SJ602焊劑，配合相應(yīng)成分的焊絲或焊帶。