4.5.2药芯焊丝气体保护焊（课件）-《焊接方法与工艺》同步教学（高教版）

药芯焊丝气体保护焊 基本工作原理与普通熔化极气体保护焊一样，是以可熔化的药芯焊丝作为一个电极（通常接正极，即直流反接），母材作为另一极。通常采用纯CO2或CO2 -Ar气体作为保护气体。 与普通熔化极气体保护焊的主要区别在于焊丝内部装有焊剂混合物。焊接时，在电弧热作用下，熔化状态的焊剂材料、焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用，同时形成一层较薄的液态熔渣包覆熔滴并覆盖熔池，对熔化金属形成了又一层的保护。实质上是一种气渣联合保护的方法。 综合了焊条电弧焊和普通熔化极气体保护焊的优点： 　 (1)采用气渣联合保护，焊缝成形美观，电弧稳定性好，飞溅少且颗粒细小。 　 (2)焊丝熔敷速度快，熔敷效率（大约为85%^-90%）和生产率都较高（生产率比手工焊高3^}5倍）。 　　 (3)焊接各种钢材的适应性强，通过调整焊剂的成分与比例可提供所要求的焊缝金属化学成分。 缺点： 　　(1)焊丝制造过程复杂。 　　(2)送丝较实心焊丝困难，需要采用降低送丝压力的送丝机构等。 (3)焊丝外表容易锈蚀，粉剂易吸潮，因此，需要对焊丝的保存严加管理。 药芯焊丝电弧焊的发展历史 （1）药芯焊丝的发展现状与趋势 表9-1 2008年全球主要国家和地区焊材使用状况（%） 焊条 % 实芯焊丝 % 药芯焊丝 % 埋弧焊丝 及其他 % 中国 51 28 8 13 欧洲 17 62 14 7 北美 18 58 19 5 日本 14 48 27 11 东盟 60 30 5 5 韩国 20 34 36 10 几种焊接方法综合成本比较 国家 药芯焊丝值（比值） 实芯焊丝值（比值） 焊条手工焊（比值） 中国16mm板 3.32元/米（1.00） 3.54元/米（1.07） 6.7元/米（2.02） 美国16mm板 4.4美元/（1.00） 5.2美元/（1.18） 14.1美元（3.20） 图9-1几种焊接方法不同焊接位置熔敷速率对比 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 今后我国和世界药芯焊丝的生产研发主要集中在以下四个方面: ① 全位置焊接用的钛型药芯焊丝 ② 高效率、厚板用金属芯焊丝 ③ 涂漆钢板用金属芯焊丝 ④ 多品种全位置焊接用不锈钢药芯焊丝 药芯焊丝的应用 （a）芜湖长江大桥 （b） 30万吨超大原油船 图9-2 药芯焊丝应用实例 药芯焊丝及其制造 （1）药芯焊丝(Flux-Cored Wire) 图9-3 几种药芯焊丝的结构 图9-4几种常见的药芯焊丝的截面形状 无缝型药芯焊丝 熔渣系的药芯焊丝 金属型的药芯焊丝 表9-4 不同渣系的药芯焊丝焊接工艺性能比较 焊丝类型 飞溅量 脱渣性 全位置性 焊缝 力学性能 氧化钛型 少 好 好 好 钛钙型 较少 较好 较好 好 钙型 多 差 差 非常好 （2）药芯焊丝的质量 ① 内在质量 含有适量的硅，锰，钛，铝等合金元素； 焊丝中的C含量不能太高； 药粉要彻底烘干，接口要结合严密 ； 良好的焊接工艺性能 。 ② 焊丝表面质量 表面要清洁；规则的层绕成盘；有一定的硬度。 （3）药芯焊丝制造技术 先在一条钢带的一面上喷镀或涂敷一层焊剂，干燥后把钢带卷成圆管，粘有焊剂层的一面位于管内； 一种带芯丝的药芯焊丝制造方法，芯丝上压涂一层膏状药皮，就成了焊丝中的药芯。 图9-6 药芯焊丝制造工艺 药芯焊丝 有缝型 盘元成型法 钢带成型法 连扎法 分体传动式 集体传动式 扎拔法 分体传动式 集体传动式 被动式 无缝型 钢管拔制法 在线焊合法 图9-7 药芯焊丝制造技术 ① 连轧法 是指药芯焊丝从钢带到成品焊丝的全部加工过程都在一套连轧机器上连续完成。 ② 轧拔法 采用轧制和拉拔相结合的方法制造药芯焊丝。 ③ 盘元法 ④ 药芯焊丝制造技术的发展趋势 冷轧带钢轧–拔法 图9-8 扎丝机示意图 药芯焊丝的分类 药芯焊丝 制造方法 保护气体 用途 药粉填充 有缝药芯焊丝 无缝药芯焊丝 气保护药芯焊丝 自保护药芯焊丝 CO2 Ar+ CO2 金属粉型 熔渣型 钛型 钙型 钛钙型 高强钢用药芯焊丝 耐热钢用药芯焊丝 低温钢用药芯焊丝 耐腐蚀钢用药芯焊丝 不锈钢用药芯焊丝 低碳钢、490MPa级钢用药芯焊丝 硬面堆焊用药芯焊丝 (2) 药芯焊丝的标准 ① EXXXT–1和EXXT–1M类焊丝 ② T–2和T–2M类焊丝 ③ T–3类焊丝