选用低合金钢埋弧焊焊丝－焊剂时应注意的问题

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140页（1670字）

1．焊剂的类型 埋弧焊焊剂是颗粒状的，由不同比例的可熔性矿物质组成，可以用几种不同的方法制造。此外，某些焊剂可含有均匀拌和金属组成物来对焊接熔池进行脱氧或添加合金元素，或两者兼用。由于电弧中的化学反应和在焊剂中存在金属组成物，任何焊剂与所用焊丝都会产生不同的焊缝金属。焊接过程中电弧电压的改变也会影响与焊丝进行作用的焊剂的数量，以致改变焊缝金属的化学成分。

(1)中性焊剂 中性焊剂含有少量或不含有脱氧剂，为进行脱氧就得依靠焊丝。因此对于氧化严重的母材采用单道焊时由于脱氧不够，有可能会产生气孔或纵向裂纹，或两者都有。

中性焊剂主要用于多道焊接，特别当母材板厚超过25mm时。

当采用中性焊剂进行焊接时，一般来说所得熔敷金属的成分基本上与所用焊丝的成分相同，但由于某些中性焊剂受电弧热的作用会分解，并释放氧，导致焊缝金属的含碳量要比焊丝的含碳量低。另外某些中性焊剂含有的锰硅酸盐可能在电弧热的作用下发生分解，尽管在这些特定焊剂中没有加入金属锰和硅，但能在焊缝金属中增加一些锰和硅。

采用中性焊剂进行焊接时，在一定的焊接电压范围内能保持焊缝金属的成分，但由于其他焊接参数，诸如热输入量和焊道数量的改变，会使焊缝金属的强度和冲击性能发生变化。

(2)活性焊剂 活性焊剂含有少量锰、硅或两者都含。这些加入焊剂的脱氧剂，能改善抗气孔和焊接裂纹的能力。

活性焊剂的主要用途在于焊接单道焊缝，特别是焊接被氧化了的母材。

由于活性焊剂含有某些脱氧剂，焊缝金属中的锰和硅将随着电弧电压的变化而变化。锰和硅的增加能提高焊缝金属的强度和硬度，但会降低冲击性能，因此对于多道焊接，采用活性焊剂比采用中性焊剂要更严格地控制电压。

2．焊丝的选择 在选择低合金钢埋弧焊焊丝时，首先考虑焊丝中锰、硅及其他合金元素的含量；其次是焊剂向焊缝金属中渗入锰、硅及其他合金元素的作用；然后是单道焊还是多道焊；最后是所希望的焊缝金属的力学性能等。

为了避免焊缝产生纵向裂纹和减少气孔数量，应选用含锰量较高的焊丝、较活泼的焊剂或两者都用。在焊接单道角焊缝时，特别是在有氧化皮的母材上焊接时，重要的是焊丝、焊剂或者两者都具有足够的脱氧能力，以减少气孔的产生。硅比锰具有更强的脱氧性。故采用硅镇静钢焊丝或活性焊剂，两者兼用则更加有利。

3．埋弧焊焊缝的力学性能 标准中所规定的焊缝金属力学性能是采用标准要求的程序制备的试样所获得的。该程序将母材的稀释限制到最小，故能真实地反映出每一焊剂／焊丝组合所得未经稀释焊缝金属的性能。

焊缝金属的力学性能与化学成分、冷却速度和焊后热处理有很大的关系。大电流、单道焊缝比起较小电流、多道焊缝有较大的熔深，从而导致较大的母材稀释。另外，大的单道焊缝比起多道焊较小的单道焊缝，其凝固和冷却都比较慢。此外，多道焊的后续焊道会使前面焊道的焊缝金属经受一次温度的变化和冷却循环，改变了焊道不同部位的冶金组织。所以单道焊缝的性能与采用相同焊丝、焊剂的多道焊缝相比，其性能会有所差异，故在选择埋弧焊焊丝和焊剂时要多加注意。

在实际生产中所采用的电流、电压、电流种类和焊接速度等，可能与标准所要求的有显着的不同。此外，在焊丝规格、焊丝成分、焊丝伸出长度、接头形式和尺寸、预热、层间温度和焊后热处理等方面的差别会对接头的性能有很大的影响。