关于埋弧焊用焊剂的话题

2016-05-09 16:41:00
哈尔滨焊接研究所 叶栋林
原创
2952
摘要:埋弧焊(含埋弧堆焊及电渣堆焊等)是一种重要的焊接方法,其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点,使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。近年来,虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法,但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看,埋弧焊约占10%左右,且多年来一直变化不大。

埋弧焊(含埋弧堆焊及电渣堆焊等)是一种重要的 焊接方法,其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点,使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。近年来,虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法,但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看,埋弧焊约占10%左右,且多年来一直变化不大。 

当焊丝确定以后(通常取决于所焊的钢种),配套用的焊剂则成为关键材料,它直接影响焊缝金属的力学性能(特别是塑性及低温韧性)、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。焊丝与焊剂的配用重量比为焊丝:焊剂=1.1~1.6,视焊接接头类型、所用焊剂种类、焊接规范参数而定。与熔炼焊剂相比,烧结焊剂用量较为节省,约可少用20%左右。 

我国采用焊剂量在5万吨左右波动,其中70%约为熔炼焊剂,余为非熔炼焊剂。欧美工业发达国家以非熔炼型焊剂为主,约在80%、90%以上,但仍然有熔炼型焊剂生产销售,熔炼焊剂这种持久的生产力与其固有的一些特点有关。 

近年来,在我国出现了一种钢筋的新的焊接方法,即竖向钢筋电弧——电渣压力焊。与以前的钢筋搭接手工 电弧焊法相比,可节约钢材15%以上,生产率大大提高, 焊接材料消耗费用也有所降低,确有取代后者的发展趋势,应用日益广泛。该方法主要使用熔炼焊剂,它起到维弧、电渣加热、金属凝固模体等作用。目前我国熔炼焊剂的五分之一左右用于竖向钢筋的焊接。 

我国的锰矿资源比较缺乏,特别是适于生产熔炼焊剂的品位高、磷含量低、铁含量低的锰矿就更少了。全国仅在广西、云南、湖南等省有锰矿矿脉,经过多年开采,符合生产焊剂的锰矿商品日渐紧张。为取代高锰渣系焊剂,研制、推广中锰、低锰焊剂已成为客观需要的紧迫任务。随着含适量锰焊丝的生产供应的扩大,中锰、低锰渣系焊剂应该有广阔的市场。 

关于商品焊剂的技术性能说明,目前在行业上的通常作法是,熔炼焊剂给出其化学成分及配一种焊丝的熔敷金属力学性能,烧结焊剂只给出其渣系构成及配一种焊丝的熔敷金属力学性能。这似乎实用性不够。很少有用户对焊剂的化学成分逐批进行化学成分分析,因为除了分析方法及设备上的难度外,其结果与用户的使用要求之间尚相距甚远。 

建议焊剂生产商在产品说明中提供含如下技术内容的信息。 

首先是焊剂的碱度,可按IIW的推荐公式来计算。在焊接低合金高强度钢用焊剂的国家标准中,对此亦有说明,参见GB12470,《低合金钢埋弧焊用焊剂》。焊剂碱度是标志焊剂冶金性能、工艺性能、电流种类及可焊钢材等级等的第一位的技术指标。其次是提供最适合于匹配使用的几种焊丝熔敷金属的力学性能,使用户选材有较大的空间。 

要特别推荐焊剂生产商提供焊剂的冶金行为图,即结构钢用焊剂对合金元素的烧损——过渡图(简指增硅量、焊丝含锰量中性点百分含量), 不锈钢用焊剂的增碳倾向及铬含量的烧损——过渡图。这样,用户可根据所选用焊丝的化学成分、焊剂对含金元素的烧损——过渡影响,接头类型及焊接规范参数等因素,预测出所焊焊缝金属的化学成分及力学性能,与其待焊产品的技术要求作比较,具有直接的参考作用,就目前焊剂业生产厂家的技术能力而言,完成这样的工作确实有一定的难度,建议他们与科研单位、大型用户合作,形成能反映本企业焊剂产品特点、技术内容含量高的产品说明书。进一步说,科研单位可开发出这样的软件,供用户使用或补充已有的 焊接技术计算机专家系统。 (end)

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