特种金属及有色金属埋弧焊及电渣焊用焊材选配原则

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5  其他高合金埋弧焊焊剂与焊丝的选配
1）马氏体时效钢焊剂与焊丝的选配
马氏体时效钢指以铁、镍为基础，含碳≤0.03%、镍18%～25%，并含有能产生时效强化的合金元素，具有高屈服强度、高断裂韧性以及良好的工艺性能，主要用于航空、航天等构件，有Ni18%、Ni20%、Ni25%三种类型。焊接时应注意焊接热影响区的软化、焊缝金属的强度、韧性、热裂纹以及应力腐蚀等问题。采用与母材化学成分相同的填充金属，其焊缝金属为低碳马氏体，时效后可得到硬化；但是焊丝中应含有较高的Ti。应采用不含硅酸盐的碱性焊剂，普通焊剂不宜用来焊接马氏体时效钢。常用碱性焊剂的化学组分举例如下：AL2O337%，CaCO328%，CaF215%，Mn2O314%，Ti-Fe 6%。
2）高锰钢焊剂与焊丝的选配
高锰钢是指含碳0.9%～1.3%和含锰11%～14%的奥氏体铸钢,焊接性差,焊接时会在热影响区析出碳化物引起脆化和在焊缝上产生热裂纹,特别是在热影响区产生液化裂纹.焊接时采用冷焊并使用小的焊接线能量,一般不用埋弧焊,但有时采用埋弧焊焊接道岔,常用焊丝与焊剂组合为：H0Cr16Mn16+（HJ107、HJ151）。

6  有色金属埋弧焊焊剂与焊丝的选配
（1）镍基合金焊剂与焊丝的选配
镍及镍基耐蚀合金是化学、石油、有色合金冶炼、航空航天、核能工业中耐高温、高压、高浓度或混有不纯物等种苛刻腐蚀环境的比较理想的金属结构材料。镍基耐蚀合金按合金中主要元素Ni、Cu、Cr、Fe及Mo含量进行划分。通常分为Ni、Ni-Cu（蒙乃尔）、Ni-Mo-（Fe）（哈斯特泖依）、Ni-Cr-Fe（因康镍）、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-Mo-Cu与Ni-Fe-Cr（因康洛依）等合金系列。其中的固溶强化镍其耐蚀合金适于埋弧焊，特别是对于厚大板材，焊接稀释率较高、电弧稳定、焊缝表面光滑。普通焊剂不适于焊接镍基耐蚀合金，需采用专用焊剂。常用耐蚀合金埋弧焊焊剂与配用焊丝见表8。

（2）铜及其合金焊剂与焊丝的选配
埋弧焊可用于纯铜、锡青铜、铝青铜、硅青铜的焊接，也可用于黄铜及铜-钢的焊接。采用直流反接，适于厚度6～30mM的中、厚板长焊缝的焊接，厚度20mm以下的工件可在不预热和不开坡口的工艺下获得优良的接头。针对焊接时易出现焊道成形差、焊缝和热影响区热裂倾向大、气孔倾向严重及接头性能下降的问题，无论是单面焊和双面焊，反面均须采用各种形式的垫板、铜引弧板和收弧板等。
焊剂常采用HJ430、HJ431、HJ260、HJ150、SJ570、SJ671等，其中HJ431、HJ430焊接工艺性好，但氧化性较强，易向焊缝过渡Si、Mn等元素，造成焊接接头导电性、耐蚀性及塑性降低。HJ260、HJ150氧化性较弱，增Si、增Mn倾向小，与普通紫铜焊丝配合，焊缝金属的伸长率达38%～45%，适于接头性能要求高的焊件。SJ570适于厚度20mm以下铜板的焊接，SJ671适于厚度20～40mm无氧铜板的焊接。常用铜及铜合金的焊剂与配用焊丝见表9。

7  电渣焊焊剂及焊丝的选配
电渣焊常用的焊剂有HJ431、HJ170、HJ252和HJ360等，HJ170具有良好的导电性，主要用于电渣焊建立初期渣池和手工电渣焊补铸钢件；HJ252用于电渣焊低碳钢和低合金钢，也可用于高合金钢的堆焊及电渣熔炼；HJ360用于电渣焊大型低碳钢和某些低合金钢。
（1）碳钢电渣焊焊剂与焊丝的选配
电渣焊熔池温度比埋弧焊低，焊接过程中焊剂更新量少，所以焊剂的Si、Mn还原作用弱。若仍按埋弧焊时选用H08A+HJ431，则焊缝金属得不到足够的Si、Mn，性能难以保证。根据试验结果还发现，Mn的过渡量与焊剂的碱度有关，随焊剂碱度增大，Mn的过渡量也增大，故常选用中锰高硅低氟的焊剂HJ360或低锰中硅中氟的焊剂HJ252；若选用HJ431时，则应选用锰、硅含量高的H10MnSi焊丝等。常用碳钢的电渣焊焊剂与配用焊丝见表10。

（2）低合金高强钢电渣焊焊剂与焊丝的选配
采用热轧、正火低合金高强钢制造的厚壁压力容器等大型厚板结构，常采用电渣焊焊接。由于电渣焊焊缝和热影响区严重过热，焊后需要进行正火处理，以细化晶粒，提高焊接区的塑性和韧性。焊接材料的选用原则与埋弧焊时基本一样，一般选用HJ360、HJ252、HJ170等焊剂，配用含锰、硅或其他元素的焊丝可得到焊缝所需要的强度，也可采用HJ431焊剂。常用热轧、正火低合金高强钢电渣焊焊剂与配用焊丝见表11。

在我国低合金耐热钢厚壁容器的生产中，多丝电渣焊可一次完成厚度40～400mm部件的焊接。焊接过程中产生的大量热能对焊接熔池周围的母材起到预热作用，适于空淬性较高的低合金耐热钢；由于焊接热循环平缓，焊接接头区域冷却缓慢，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出。电渣焊的缺点是焊缝和热影响区晶粒粗大，对重要结构焊后应进行正火处理，以细化晶粒，提高缺口冲击韧性。常用低合金耐热钢电渣焊焊剂与配用焊丝见表12。

电渣焊可以焊接大厚度奥氏体型不锈钢，一般采用HJ252、HJ360、SJ602配合相应成分的焊丝进行焊接。但电渣焊接头和近缝区过热严重，造成组织粗化。为了保证电渣焊接头区域的耐蚀性，焊后应进行热处理。
电渣焊还可用来堆焊耐磨、耐蚀、耐热等特殊要求的表面层，如堆焊轧辊、锻模、冲模等，具有效率高的优点。在选用焊接材料时应根据所焊工件的工作条件、技术要求、性能要求等来确定焊接材料。一般常采用HJ360、HJ252、SJ602焊剂，配合相应成分的焊丝或焊带。

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myyeh

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zhangshuo1

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苏万禄

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