碳钢用埋弧焊焊剂介绍

出处：按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《焊接材料选用手册》第50页（1912字）

埋弧焊焊剂是颗粒状的，由不同比例和数量的可熔性矿物质组成，可以用几种不同的方法来制造。此外，某些焊剂可含有均匀拌和的金属组成物来对焊接熔池进行脱氧。

焊剂根据生产工艺的不同分为熔炼焊剂和烧结焊剂。按照焊剂中添加脱氧剂、合金剂分类，又可分为中性焊剂、活性焊剂和合金焊剂。

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。中性焊剂的焊接应注意以下几点：

(1)由于中性焊剂不含或含有少量的脱氧剂，所以在焊接中只能依赖于焊丝提供脱氧剂。如果单道焊或焊接氧化严重的母材时，会产生气孔和焊道裂纹。

(2)电弧电压变化时，中性焊剂能维持熔敷金属的化学成分的稳定。某些中性焊剂在电弧区还原，释放出的氧气与焊丝中的碳化合，降低熔敷金属中的含碳量；某些中性焊剂含有硅酸盐，在电弧高温区还原成锰、硅，即使电弧电压变化很大时，熔敷金属的化学成分也是相当稳定的。

(3)熔深、热输入量和焊道数量等参数变化时，抗拉强度和冲击韧性等力学性能发生变化。

2．活性焊剂 活性焊剂指加入少量锰、硅脱氧剂的焊剂。提高抗气孔能力和抗裂性能。活性焊剂的焊接应注意以下几点：

(1)由于含有脱氧剂，熔敷金属中的锰、硅将随电弧电压的变化而变化。由于锰、硅增加将提高熔敷金属的强度，降低冲击韧性。因此，在使用活性焊剂进行多道焊时，应严格控制电弧电压。

(2)活性焊剂中，更活泼的焊剂具有较强的抗气孔性能，但在多道焊时会产生较多的问题。

3．合金焊剂 合金焊剂指使用碳钢焊丝，其熔敷金属为合金钢的焊剂。焊剂中添加较多的合金成分，用于过渡合金，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性的原料按给定的比例混合后，利用电弧炉或火焰炉等加热到1300℃以上，使其熔化，搅拌均匀后出炉，通常在水中急冷以使粒化。再经过烘干、粉碎、过筛、包装，检验合格后出厂使用。

国产熔炼焊剂牌号采用“HJ”来表示，其后面的第一位数字表示MnO的含量(见表1．5－9)，第二位数字表示SiO₂和CaF₂的含量(见表1．5－10)，第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号。

表1．5－9 焊剂牌号中MnO含量的划分

表1．5－10 焊剂牌号中SiO₂和CaF₂的含量的划分

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，混合均匀后送入造粒机造粒。造粒之后将颗粒状的焊剂送入干燥炉内进行固化、干燥，其目的是去除水分，加热温度一般在150～200℃。最后送入烧结炉内烧结，经400～500℃烧结则称为低温烧结焊剂，经700～1000℃烧结则称高温烧结焊剂。

国产烧结焊剂的牌号用“SJ”表示，其后的第一位数字表示渣系，第二位和第三位数字表示同一渣系焊剂的不同牌号见表1．5－11。

表1．5－11 烧结焊剂的渣系划分

表1．5－12列出了埋弧焊常用碳钢焊剂的牌号、特性和用途。

表1．5－12 埋弧焊常用碳钢焊剂的牌号、特性和用途

焊丝和焊剂的不同组合，可获得不同性能及不同成分的熔敷金属。在低碳钢埋弧焊时，由于焊缝中合金成分较少，故可采用焊丝渗合金，也可采用焊剂渗合金。通过焊剂向焊缝过渡锰时，有利于改善焊缝的抗热裂纹能力和抗气孔性能；通过焊丝向焊缝过渡锰时，有利于提高焊缝的低温韧性。