焊接材料及其选择

焊接方法

焊接材料

焊接材料应有作用

手工电弧焊

电焊条(普通焊条、专用焊条、自动盘状焊条)

(1)保证电弧稳定燃烧和焊接熔滴金属容易过渡

(2)在焊接电弧的周围造成一种还原性或中性的气氛，保护液态熔池金属，以防止空气中氧、氮等侵入熔敷金属

(3)进行冶金反应和过渡合金元素，调整和控制焊缝金属的成分与性能

(4)生成的熔渣均匀地覆盖在焊缝金属表面，防止气孔、裂纹等焊接缺陷的产生，并获得良好的焊缝外形

(5)改善焊接工艺性能，在保证焊接质量的前提下尽可能提高焊接效率此外，在焊条药皮、焊剂中加入一定量的铁粉，可以改善焊接工艺性能，或提高熔敷效率

气焊

气焊溶剂(焊粉)

气体保护焊

焊丝(实芯焊丝、药芯焊丝)+保护气体(活性气体、惰性气体、混合气体)

埋弧焊、电渣焊

焊丝、带极+焊剂(熔炼焊剂、非熔炼焊剂)

钎焊

钎剂、钎料

堆焊

焊条、焊丝、带极、焊剂

热喷涂

丝极、带极、合金粉末(打底面粉末、工作面粉末)

其他

保护气体、衬垫、熔嘴

材料

作              用

焊芯焊丝

(1)传导电流

(2)作为焊件产生电弧的一个电极

(3)在焊接热源(电阻热、电弧热和化学热)的作用下，焊芯或焊丝作为填充材料受热熔化，以熔滴形式进入熔池，并与熔化了的母材共同组成焊缝，其化学成分和性能对焊缝金属的质量有直接影响

药

皮

(1)保护作用　由于电弧的热作用使药皮熔化形成熔渣，在焊接冶金过程中又会产生某些气体。熔渣和电弧气氛起着保护熔滴、熔池和焊接区，隔离空气的作用，防止氮气等有害气体侵入焊缝

(2)冶金作用　在焊接过程中，由于药皮的组成物质进行冶金反应，其作用是去除有害杂质(例如O、N、H、S、P等)，并保护或添加有益合金元素，保证焊缝的抗气孔性及抗裂性能良好，使焊缝金属满足各种性能要求

(3)使焊条具有良好的工艺性能焊条药皮的作用可以使电弧容易引燃，并能稳定地连续燃烧；焊接飞溅小；焊缝成形美观；易于脱渣以及可适用于各种空间位置的施焊

药

皮

材

料

(1)稳弧　一般含低电离电位元素的物质都有稳弧作用。主要作用是改善焊条的引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性。这种药皮原材料，通常称为稳弧剂。常用的稳弧剂有碳酸钾、大理石、水玻璃、长石、金红石等

(2)造渣　药皮中某些原材料受焊接热源的作用而熔化，形成具有一定物理、化学性能的熔渣，从而保护熔滴金属和焊接熔池，并能改善焊缝成形。这种原材料被称为造渣剂。它们是焊条药皮中最基本的组成物。常用的造渣剂有：钛铁矿、金红石、大理石、石英砂、长石、云母、萤石等

(3)造气　药皮中的有机物和碳酸盐在焊接时产生气体，从而起到隔离空气、保护焊接区的作用。这类物质被称为造气剂。如木粉、淀粉、大理石、菱苦土等

(4)脱氧　降低药皮或熔渣的氧化性和脱除金属中的氧，该原材料称为脱氧剂。在焊接钢时，对氧亲和力比铁大的金属及其合金都可作为脱氧剂。常用的有锰铁、硅铁、钛铁、铝粉等

(5)合金化　其作用就是补偿焊缝金属中有益元素的烧损和获得必要的合金成分。合金剂通常采用铁合金或金属粉，如锰铁、硅铁、钼铁等

(6)黏结　为了把药皮材料涂敷到焊芯上，并使焊条药皮具有一定的强度，必须在药皮中加入黏结力强的物质。常用的黏结剂是钠水玻璃、钾钠水玻璃等

(7)成形　加入某些物质使药皮具有一定的塑性、弹性及流动性，以便于焊条的压制，使焊条表面光滑而不开裂。常用的成形剂有白泥、云母、钛白粉、糊精等

材料

主要成份

造气

造渣

脱氧

合金化

稳弧

黏结

成形

增氢

增硫

增磷

氧化

金红石

TiO₂

A

B

钛白粉

TiO₂

A

B

A

钛铁矿

TiO₂，FeO

A

B

B

赤铁矿

Fe₂O₃

A

B

B

B

B

锰矿

MnO₂

A

B

B

大理石

CaCO₃

A

A

B

B

菱苦土

MgCO₃

A

A

B

B

白云石

CaCO₃+MgCO₃

A

A

B

B

石英砂

SiO₂

A

长石

SiO₂，Al₂O₃，K₂O+Na₂O

A

B

白泥

SiO₂，Al₂O₃，H₂O

A

A

B

云母

SiO₂，Al₂O₃，H₂O，K₂O

A

B

A

B

滑石

SiO₂，Al₂O₃，MgO

A

B

萤石

CaF₂

A

碳酸钠

Na₂CO₃

B

B

A

碳酸钾

K₂CO₃

B

A

锰铁

Mn-Fe

B

A

A

B

硅铁

Si-Fe

B

A

A

钛铁

Ti-Fe

B

A

B

铝粉

Al

B

A

钼铁

Mo-Fe

B

B

A

木粉

A

B

B

B

B

淀粉

A

B

B

B

B

糊精

A

B

B

B

B

水玻璃

K₂O，Na₂O，SiO₂

B

A

A

焊

剂

焊剂的作用相当于焊条的药皮

在焊接过程中起隔离空气，保护焊接区金属使其不受空气的侵害，以及进行冶金处理作用。因此，焊剂与焊丝的正确配合使用是决定焊缝金属化学成分和力学性能的重要因素

注：A—主要作用；B—附带作用。