焊接材料培训

钨（电）极35我国焊接材料现状•目前，我国正处于工业化发展中期，前几十年的工作重点是工业化建设。跨入21世纪，伴随着经济建设的进程，我国城市化建设的步伐逐渐加快。焊接结构的广泛应用，焊接用钢的高强化、轻量化、高纯洁净化、细晶微合金化的发展，推动了焊接材料向高强、高韧、低硫磷、节能环保、高效自动化方向发展。我国粗钢及焊接材料产量连续16年居世界首位。•2012年，我国粗钢产量达7.17亿吨(2013年上半年粗钢产量3.9亿吨），约占世界总产量1/2（全世界2012年粗钢产量15.5亿吨）；焊接材料产量占世界总产量1/2以上。中国已成为世界最大的焊接材料研发、生产、销售和使用基地，焊接材料及焊接技术在中国具有广阔的发展前景。电焊条行业的发展现状•20世纪科学技术的杰出成就，奠定了现代焊接技术的基础。从光焊条到20世纪20年代薄药皮焊条的出现，到30年代后期厚药皮焊条的发展至今，焊条已经过了几次大的技术飞跃。国内焊条的生产与制备技术自20世纪50年代以来，经过60年发展，目前已占全球产量近70%，成为焊条生产大国。近10年来，由于我国市场不断扩大，对高品质、多品种焊条的需求不断提升，国外焊接材料生产企业大举进入国内建厂，中国已成为全球最大的焊条生产制造基地。电焊条产品结构及国内外对比•虽然近年我国焊接自动化发展速度迅猛，但国内电焊条产量占焊材总产量的比例仍近50%，而美国、欧洲和日本等发达国家和地区的电焊条产量已不足20%。酸性碳钢焊条仍占绝对优势，比例高达87.9%。而日本碳钢焊条的比例，2008年仅占电焊条总量的66.7%。电焊条新产品技术的发展动态•随着我国工业化水平的不断提高，钢材性能有长足进步，各类装备呈现大型化、高参数化、轻量化的发展趋势。在促进钢铁材料技术进步的同时，也极大推动了焊接材料产业技术的发展，促进了焊条新产品的研制和品质升级。•高强高韧性焊条强度600-1000MPa级的超低氢高韧性焊条系列产品，其熔敷金属的塑韧性水平、扩散氢含量和纯净度达到国外先进水平。且产品已成功用于重大军事工程、奥运鸟巢工程、三峡工程和工程机械、矿山机械的焊接。•新型耐热钢焊条其熔敷金属高温抗蠕变和焊接工艺性能与国外产品性能相当，已具备了超临界、超超临界机组金属结构焊接的配套能力。•新型不锈钢焊条双相不锈钢、超级双相不锈钢、控氮不锈钢、高温耐热不锈钢、超低碳不锈钢和高温耐热不锈钢等新型焊条。•耐火耐候高性能高层建筑钢用焊条美国911事件世贸大楼着火倒塌，警醒人们对提高高层建筑用钢耐火性能的关注。武钢自主开发了具有国际领先水平的高性能WGJ510C2耐火耐候钢，填补了国内空白。相关厂家也开发出WGJ510C2钢配套的焊条，并应用于大型高层建筑钢结构。•管线钢焊条用于我国的管线焊接工程。•大型原油储罐高强钢焊条为确立国家石油战略储备基地的建设，国家发改委组织国内主要钢铁企业和焊材企业进行技术攻关。目前10万立方及以上大型原油储罐建造用高强钢焊条已实现国产化，并且批量出口。•抗氢钢焊接材料国内开发的抗氢钢焊条已大量用于高含硫气田开发与石油化工装置。•深冷工程焊接材料3.5Ni钢和9Ni钢焊条•铁道车辆用焊接材料我国电焊条产业存在差距•国内企业产品品质的差距主要在外观质量方面，表现为焊条外表粗糙、印字不清晰；•焊接工艺性能方面，镍基、不锈钢等特种焊条成型不够好，抗裂性能不够高；•理化性能方面，高强度钢焊条大线能量条件下低温冲击韧性储备不足、屈服强度保证值范围较小，硫磷等杂质元素偏高；•铬钼系耐热钢回火脆性敏化元素含量高，品种单一、产品细分不够，超低碳不锈钢C含量及P含量过高、抗裂性存在差距；•铁素体不锈钢产品技术上仍需突破，抗裂性和塑韧性尚待改善。气保焊实心焊丝的现状•从20世纪90年代以来，美国、欧洲、日本的气保焊实心焊丝使用比例一直居各类焊材之首，占35%～50%。近年来，我国气保焊用实心焊丝的产能和产量不断增长、质量持续改善、品种日渐增加。•我国气保焊用实心焊丝近10年的产量持续增长，年平均增长率在30%以上，占全部焊材的比例由10%提高到30%，表明我国焊接机械化、自动化率在不断提高。气保焊实心焊丝存在的问题•我国生产的气体保护焊实心焊丝品种较少。整体上看，特别是“耐热钢”及“低碳钢及490MPa高强钢”的品种远远少于日本神钢。•国内生产的大部分只是用于焊接1Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo钢的焊丝，特种耐热钢焊丝主要依赖进口。•在低碳钢及490MPa高强钢实心焊丝方面，国外开发了许多具有不同用途及特点的MIG焊丝：①在高电流区电弧稳定性好、电弧柔和的焊丝；②在低电流区电弧稳定，可用于全位置薄板焊接的焊丝；③含Mn、Si量较高，适用于建筑结构厚板大线能量的焊接工艺，也能获得高强度和韧性的焊丝；④专门焊接薄板，其最小厚度仅为0.6mm的焊丝；⑤低飞溅、耐凹坑及耐气孔性良好、用于焊接镀锌板的焊丝；⑥具有高的冲击韧性，适用于焊接低温用铝镇静钢的焊丝；⑦用于机器人焊接的、具有不同焊渣量的焊丝。•突出的问题在于，我国实心焊丝生产企业多数为金属制品的加工企业，由于自身不能提供焊丝盘元，所以焊丝品种受到钢厂制约。同时，多数企业的科研能力还有待提高。要想从根本上解决高纯度优质焊丝的供应和焊丝品种的多样化，焊丝生产企业需要进一步与提供焊丝盘元的钢厂形成战略合作关系，同时与大学和科研院所形成良好协作关系，这是焊材行业发展急需解决的问题。焊接材料•焊接材料是焊接时使用的形成熔敷金属的填充材料、保护熔融金属不受氧化氮化的保护材料、协助熔融金属凝固成形的衬垫材料等等。包括焊条、焊丝、电极、焊剂、气体、衬垫等。焊条概述•焊条由焊芯和药皮组成。•手工焊条电弧焊时，焊条焊芯既是电极，又是填充金属。①机械保护作用②冶金处理作用③改善工艺性能2.2药皮作用药皮原料起的作用①稳弧剂:改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性，原材料为易电离或电离势低的物质。如：K2CO3、CaCO3大理石、长石、钾水玻璃②造渣剂：造成具有一定物理性能、化学性能的熔渣，起到保护作用和改善焊缝成型。如：钛铁矿、金红石、萤石、长石等。③造气剂：造气保护,有机物、碳酸盐.有机物如：木粉、淀粉、析出气体CO、H，碳酸盐析出气体CO2，高温时产生CO。④脱氧剂：降低药皮中或熔渣的氧化性和脱除金属中的氧。铁合金：锰铁、钛铁、硅铁、Re等。⑤合金剂：使焊缝补偿烧损和获得必要的合金成分。合金、纯金属、一般Mn-Fe、Si-Fe要纯化发醇加５％高锰酸钾纯化。⑥粘结剂：将涂料牢固的粘在焊芯上，参加冶金反应，如钠水玻璃、钾水玻璃与钠水玻璃混合。⑦增塑剂：便于用机器压制焊条，额外加入一些能改善涂料塑性或滑润性物质。如云母、白泥、滑石等。根据药皮主要组成物的不同，目前国产焊条的药皮可分为以下8种类型：（1）氧化钛型（2）钛钙型（3）钛铁矿型（4）氧化铁型（5）纤维素型（6）低氢型（7）石墨型（8）盐基型2.3焊条的分类•按用途可将焊条分为10类：•（1）低碳钢和低合金钢焊条主要用于焊接低碳钢和低合金结构钢。•（2）钼和铬钼耐热钢焊条主要用于焊接珠光体耐热钢。•（3）不锈钢焊条主要用于焊接不锈钢和热强钢。•（4）堆焊焊条用于堆焊以获得耐磨或耐蚀及红硬性堆焊层的焊条。•（5）低温钢焊条用于各种低温条件下工作的结构焊接，其熔敷金属具有所要求的低温工作能力。•（6）铸铁焊条用于铸铁焊补。•（7）镍及镍合金焊条用于焊接镍及其合金，也可用于堆焊、焊补铸铁、异种金属焊接等。•（8）铜及铜合金焊条用于焊接铜及其合金、异种金属、铸铁等。•（9）铝及铝合金焊条用于焊接铝及其合金。•（10）特殊用途焊条用于水下焊接或切割等用途的焊条。•按熔渣的碱度分•在实际生产中通常按熔渣的碱度，将焊条分为酸性和碱性焊条（又称低氢型焊条）两类。酸性焊条碱性焊条对水、铁锈的敏感性不大，使用前经70～150℃烘焙1～1.5h对水、铁锈的敏感性较大，使用前经350～400℃烘焙1～2h电弧稳定，可用交流或直流施焊须用直流反接施焊；药皮加稳弧剂后，可交、直流两用施焊焊接电流较大比同规格酸性焊条约小10%左右可长弧操作须短弧操作，否则易引起气孔合金元素过渡效果差合金元素过渡效果好酸性焊条和碱性焊条的特性熔深较浅，焊缝成形较好熔深稍深，焊缝成形一般熔渣呈玻璃状，脱渣较方便熔渣呈结晶状，脱渣不及酸性焊条焊缝的常、低温冲击韧度一般焊缝的常、低温冲击韧度较高焊缝的抗裂性较差焊缝的抗裂性好焊缝的含氢量较高，影响塑性焊缝的含氢量低焊接时烟尘较少焊接时烟尘稍多•（1）酸性焊条的工艺性能好，对水、锈、油污不敏感，焊接烟尘小，但机械性能不好。•（2）碱性焊条的工艺性能不好，对水、锈、油污敏感，焊接烟尘大，但机械性能好。酸性焊条和碱性焊条的区别•按性能特征分•主要有低尘低毒焊条，超低氢焊条，立向下焊条，底层焊条，水下焊条，重力焊条及躺焊焊条等。焊条的型号是国家标准规定的，其含义包括药皮类型、合金类型、强度、适用焊接电源等等，其分类很细。焊条牌号是生产企业制定的相对比较通用的叫法。如焊条型号E4303对应的牌号是J4222.4焊条的牌号和型号碳钢焊条E一结构钢焊条JGB/T5118-95低合金钢焊条E一结构钢焊条J二钼及铬钼耐热钢焊条R三低温钢焊条WGB/T983-95不锈钢焊条E四不锈钢焊条G或AGB984-85堆焊焊条ED五堆焊焊条D镍及镍合金焊条ENi七镍及镍合金焊条NiGB3670-83铜及铜合金焊条ECu八铜及铜合金焊条TGB3669-83铝及铝合金焊条E九铝及铝合金焊条L十特殊用途焊条TSσs/Mpa焊条牌号σb/Mpaσs/MpaJ42×420330J75×740640J50×490400J80×780690J55×540440J85×830740J60×590490J90×880780J70×690590J10×980880焊条药皮类型及电源