低合金钢埋弧焊焊剂与焊丝的选配

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低合金钢埋弧焊焊剂与焊丝的选配
（1）低合金高强钢焊剂与焊丝的选配
埋弧焊焊接低合金钢时主要用于热轧正火钢。选用焊剂与焊丝时应保证焊缝金属的力学性能，应选用与母材强度相当的焊接材料，并综合考虑焊缝金属的冲击韧性、塑性及焊接接头的抗裂性。焊缝金属的强度不宜过高，通常控制在不低于或略高于母材强度，过高会导致焊缝金属的冲击韧性、塑性及焊接接头抗裂性降低。
对调质钢，为避免热影响区韧性和塑性的降低，一般不采用粗丝、大电流、多丝埋弧焊，采用陶质焊剂572F-6+HJ350的混合焊剂（其中HJ350占80%～82%），配合H18CrMoA焊丝可实现30CrMnSiNi2A的埋弧焊接。常用热轧、正火低合金钢埋弧焊焊剂与配用焊丝见表2。

（2）耐热钢焊剂与焊丝的选配
耐热钢按其合金成分的含量可分为低合金、中合金、高合金耐热钢。
1）低合金耐热钢焊剂与焊丝的选配
低合金耐热钢埋弧焊在锅炉、压力容器、管道及汽轮机转子等耐高温工件的焊接生产上被广泛应用。焊剂与焊丝组合的基本原则是焊缝金属的合金成分、力学性能与母材基本一致或达到产品所要求的性能；为提高焊缝金属的抗热裂性能，应控制焊接材料的含碳量略低于母材。
Cr-Mo耐热钢焊缝金属如果含碳过低，长时间的焊后热处理会促使铁素体形成，使韧性下降。Cr-Mo耐热钢焊缝金属的碳含量一般应控制在0.08%～0.12%范围内,在Cr-Mo较低时碳含量最好控制在0.08%左右；Cr-Mo较高时碳含量最好控制在0.10%左右，这样焊缝金属具有较高的冲击韧性和与母材相当的蠕变强度。焊缝金属的含硅量也应合理控制，过高的硅含量会增大回火脆性。Cr-Mo较低时，硅含量宜在0.1%；Cr-Mo较高时，硅含量最好控制在0.15%～0.35%。磷含量应严格控制在0.012%以下。常用耐热钢埋弧焊焊剂与配用焊丝见表3。

2)中合金耐热钢焊剂与焊丝的选配
中合耐热钢(如5Cr-0.5Mo、9Cr-1Mo、9Cr-2Mo等）比低合金耐热钢具有更大的淬硬倾向，对焊接冷裂纹更为敏感，因此焊剂、焊丝的选用原则为：在保证焊接接头与母材具有相同的高温蠕变强度和抗氧化性的前提下，提高其抗冷裂性。厚壁工件的窄间隙焊接时应选用低氢型碱性焊剂，或采用高碱度的烧结焊剂，如SJ601、SJ605、SJ103和SJ104等。焊丝的选用有两种方案，一种是选用高Cr-Ni奥氏体钢焊丝，能有效地防止焊接接头热影响区裂纹；另一种是选用与母材成分基本相同的焊丝，可得到同质焊缝金属的接头，容易满足使用要求。
（3）低温钢埋弧焊焊剂与焊丝的选用
低温钢要求在较低的使用温度下具有足够的韧性及抗脆性破坏的能力。为此，应选用碱性焊剂，焊丝应严格控制其含碳量，S、P含量应尽量低。目前常选用烧结焊剂配合Mn-Mo或含Ni焊丝；如采用C-Mn焊丝，应配合非熔炼焊剂，通过焊剂向焊缝过渡策量Ti、B合金元素，以保证焊缝金属的低温韧性。焊接时采用较小的线能量，一般在28～45kJ/cm，其目的在于控制焊缝及近缝区粗晶组织的形成，从而提高焊接接头的低温韧性。常用低温钢埋弧焊时焊剂与配用焊丝见表4。

9Ni钢是具有明显的脆性转变温度的低温钢，可在－196℃温度使用，目前作为液氮用钢已被各国普遍采用。焊接时遇到的主要问题是焊接接头的低温韧性、焊接热裂纹和冷裂纹等问题。其中焊缝金属的低温韧性与采用的焊接材料有关；选用与9Ni钢成分相同的焊接材料时，焊缝金属的低温韧性很差，因为焊缝金属中的含氧量太高。埋弧焊时由于熔透小，必须增大焊接接头的坡口角度；为减少焊接缺陷，必须采用细焊丝（直径小于3.2mm）、碱性焊剂，选用较小的焊接线能量，层温控制在100℃以下。9Ni钢焊剂与焊丝组合为：HJ131+（Ni67Cr16Mn3Ti、Ni58Cr22Mo9W）。
15Mn26Al4是奥氏体型低温钢，主要用于超低温条件下。焊接时主要存在Al的过渡系数低、焊缝特别是熔合区产生气孔、焊接热裂纹以及焊接接头的低温韧性问题。应适当提高焊接材料中Al的含量，尽量减少焊剂中的氧化物（特别是SiO2）的含量。常用焊剂与焊丝的组合为：HJ173+12Mn27Al6。其焊剂组分为：CrO 8%～15%，CrF2 45%～55%，Al2O3 20%～28%，ZrO2 2%～4%，SiO2≤5%，Mn 1%～2%，S≤0.02%,P≤0.05%。
（4）耐候钢、耐海水腐蚀用钢焊剂及焊丝的选配
Cu、P是提高钢材耐候及耐海水腐蚀的有效元素，对焊接热循环不敏感，因钢中Cu、C、P含量控制在较低范围内，Cu通常控制在0.2%～4%左右，C、P的含量均在0.25%以下，所以此类钢焊接时不宜产生热裂纹，钢的冷倾向也不大，焊接性良好。常用耐候钢及耐海水腐蚀用钢16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、10MnPNbRE、09MnCuPTi、12MnPRE等，在采用埋弧焊焊接时，焊丝与焊剂的选用一般为：HJ431+（H08MnA、H10Mn2）。

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本大风

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