第三节焊丝一、 焊丝国内外发展概况及分类1． 焊丝的发展概况焊丝是埋弧焊、气体保护焊、电渣焊、气焊等焊接工艺中的主要焊接材料，其作用是填充金属，并作为熔化电极传导电流，本章主要介绍气保焊、埋弧焊常用的各类焊丝。

自从1904年瑞典人奥斯卡凯·吉尔伯格建立了世界第一个涂料焊条厂即现在的ESAB公司以来，随着对焊接冶金研究的深入，一方面利用气保护的原理发明了CO2气保焊；另一方面利用渣保护的原理发明了埋弧焊。

实心焊丝气保焊从20世纪50年代发展起来，到20世纪70年代又发展了气保护药芯焊丝。

随着焊接自动化水平的提高，促进了自动化焊接材料的发展。

根据焊丝与焊材比计算，德国焊接自动化水平达到80%，日本为70%，美国为56%，俄罗斯为40%，我国约为15%。

因此我国目前和今后将大力发展和推广使用各类焊丝。

在“七五”、“八五”期间，我国重点推广CO2半自动焊接技术，带动了实心焊丝的发展，收到一定成效。

目前国内已有近百家实心焊丝生产厂，几十家药芯焊丝生产厂，通过引进吸收消化，我国现已能自行设计制造实心焊丝和药芯焊丝生产线。

因此从焊接材料行业来讲，已具备在我国大力使用高效、低成本、自动化焊接技术的条件。

为适应我国经济发展的需要，尽快提高我国焊接材料的构成比例，大力发展自动或半自动焊接材料。

进一步降低实心焊丝成本，改善焊缝成形，减少飞溅。

扩大药芯焊丝品种，提高药芯焊丝质量，开发抗气孔性优良的金属芯焊丝。

积极跟踪国际无缝镀铜药芯焊丝、不镀铜实心焊丝的研究开发。

全面降低焊接材料发尘量。

尽快开展环境协调型焊材的理论研究和应用开发。

2． 焊丝的分类焊丝的分类方法很多，可按熔敷金属力学性能，按所配套的钢种，按所适用的焊接方法，按焊丝的形状结构等来分类。

1）按焊接方法分类：可分为埋弧焊焊丝，CO2焊焊丝，钨极氩弧焊焊丝，熔化极氩弧焊焊丝，电渣焊焊丝以及自保护焊焊丝。

2）按所配套的钢种分：焊丝可分为低碳钢焊丝，低合金钢焊丝，低合金耐热钢焊丝，不锈钢焊丝，低温钢焊丝，镍基合金焊丝，铝及铝合金焊丝，钛及钛合金焊丝等。

3）按焊丝的形状结构分：焊丝可分为实心焊丝和药芯焊丝。

其中药芯焊丝可分为熔渣型，金属芯型及自保护型。

目前较常用的是按制造方法和适用的焊接方法进行分类；见图3.1电渣焊焊丝埋弧焊焊丝实心焊丝 气保护焊焊丝自保护焊焊丝焊丝 埋弧焊焊丝熔渣型 气保护焊焊丝药芯焊丝 自保护焊焊丝埋弧焊焊丝金属型 气保护焊焊丝自保护焊焊丝图3.1焊丝的分类二、 焊丝的型号和牌号1实心焊丝的型号1）气保护焊用碳钢、低合金钢焊丝： 焊丝型号的表示方法为ERXX-X，字母“ER”表示焊丝，ER后面的两位数字表示熔敷金属的抗拉强度最低值，短划“－”后面的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号。

如还附加其他化学元素时，直接用元素符号表示，并以短划“－”与前面数字分开。

举例：2SX，字母“2． 实心焊丝的牌号焊丝牌号的首位字母“H”表示焊接用实心焊丝；后面的一位或两位数字表示含碳量，其他合金元素含量的表示方法与钢材表示方法大致相同。

牌号尾部标有“A”或“E”时，“A”表示S、P含量要求低的优质焊丝，“E”表示硫、磷含量特别低的特优质焊丝。

举例： H 08 Mn2 Si A表示高级优质钢w （S ）、w （P ）≤0.030%表示w （Si ）≤1% 表示w （Mn ）≈2% 表示w （C ）≈0.08%表示焊接用实心焊丝国产实芯焊丝的型号、牌号对照见表 3-2表3-2国产实芯焊丝的型号牌号对照表符合（相当）标准的焊丝型号类型 牌号 GB AWS JIS CO2 气 体 保 护 焊 丝MG49-1 MG49-Ni MG49-G MG50-3 MG50-4 MG50-6 MG50-G MG59-G ER49-1 ER49-G ER50-3 ER50-4 ER50-6 ER50G ER70S-G ER70S-3 ER70S-4 ER70S-6 ER70S-GYGW-11 YGW-16 氩 弧 焊 填 充 焊 丝TG50Re TG50 TGR50M TGR50ML TGR55CM TGR55CML TGR55V TGR55VL TGR55WB TGR55WBL TGR59C2M TGR59C2ML ER50-4 ER55-B2 ER55-B2L ER55B2MnVER62-B3 ER62-B3LER70S-4埋 弧 焊 丝 H08A 、H08E H08MnA H10Mn2 H10MnSiH08A 、H08E H08MnA H10Mn2 H10MnSiEL8 EM12 EH14 EM13KW11 W21 W41三、药芯焊丝的型号和牌号1．药芯焊丝的型号药芯焊丝根据药芯类型、是否采用保护气体、焊接电流种类以及对单道焊和多道焊的适用性进行分类。

根据GB/T10045-1988规定，药芯焊丝型号由焊丝类型代号和焊缝金属的力学性能两部分组成。

第一部分以英文字母“EF”表示药芯焊丝代号，代号后面的第一位数字表示适用的焊接位置：“0”表示用于平焊和横焊，“1”表示用于全位置焊。

代号后面的第二位数字或字母为分类代号见表3－3第二部分在短线“-”后用四位数字表示焊缝力学性能，前两个数字表示抗拉强度见表3-3，后两位数字表示冲击吸收功见表3-4。

举例：EF 0 3－5 0 4 2表示冲击吸收功在0℃不小于47J表示冲击吸收功在-30℃不小于27J表示抗拉强度最小值为500MPa表示药芯焊丝为氧化钙－氧化物型DC（一）表示只适用于平焊和横焊表示药芯焊丝表3-3 药芯焊丝分类及类型代号焊丝类型药芯类型保护气体电源种类适用性EF X1－氧化钛 CO2直流反接单道焊和多道焊EF X2－氧化钛 CO2直流反接单道焊EF X3－氧化钙－氟化物 CO2直流反接单道焊和多道焊EF X4－自保护直流反接单道焊和多道焊EF X5－自保护直流正接单道焊和多道焊EF XG－单道焊和多道焊EF XGS－单道焊表3-4 药芯焊丝焊缝强度系列强度系列抗拉强度/MPa屈服强度/MPa伸长率（%）43 430 340 2250 500 410 22表3-5 药芯焊丝焊缝金属冲击吸收功冲击吸收功/J 冲击吸收功/J 第一位数温度/℃≥第二位数温度/℃≥没有规定 0 没有规定1 +20 1 +202 0 2 03 -20 3 -204 -30 4 -305 -4027 5 -40472．药芯焊丝牌号牌号第一个字母“Y ”表示药芯焊丝，第二个字母及第一、二、三位数字与焊条编制方法相同；牌号“－”后面的数字表示焊接时的保护方法见表3-5。

举例： Y J 42 2－1表示焊接时采用气体保护表示钛钙型，交直流两用表示熔敷金属抗拉强度≥420MPa 表示适用于焊接结构钢表示药芯焊丝关于实心焊丝和药芯焊丝的型号牌号以及具体工厂的牌号，使用起来可参考国家标准。

在使用国外焊丝时，一个较简便的方法是与美国标准对比。

现在无论国内外的焊丝生产厂大多都有与美国标准对照的牌号。

所以熟悉美国焊丝的有关标准也是十分重要的。

四、焊丝的保管1．焊丝必须在干燥通风良好的室内仓库中存放，仓库内不允许放置有害气体和腐蚀介质，室内应保持清洁。

室温不低于5℃，空气相对湿度低于60%。

2．焊丝应存放在货架上，使焊丝离地面、墙壁的距离不小于300mm，以防焊丝受潮。

必要时，货架下应放置干燥剂。

3．虽然药芯焊丝相对实心焊丝不易吸潮，但由于药芯焊丝不能烘干，所以要更注意其防潮。

4．焊丝入库应检查制造厂的质量说明书，堆放时应按种类、牌号、批次、规格、入库时分类堆放。

并作好明显的标识，以防混淆。

5．妥善保护好外包装上的标本（包括焊丝型号、规格、净重、制造厂名称和生产日期及内包装的标签（包括焊丝型号和本标准号、批号、检验号、规格、净重、制造厂名称），以利于焊丝的正确选用。

6．特殊焊丝贮存与保管应高于一般焊丝的保管要求。

特殊焊丝应堆放在专用仓库或指定区域。

7．实心焊丝一次出库量一般不能超过2天的用量，已经出库的焊丝焊工必须保管好。

药芯焊丝打开包装后要在3个月内用完，在空气湿度较大的南方，该期限要更短一些。

8．保管人员应熟悉各类焊丝的一般性能和要求，定期察看所保管的焊丝有无受潮（主要指药芯焊丝），污损等情况发生，发现问题及时处理，对各类焊丝的品种、规格、选用和消耗应核对，防止焊丝的错存，错发，错用。

9．凡经质量检验人员检验，确认不合格的焊丝应作特殊标记，不准入库或投入生产，并请有关部门处理。

五、焊丝的正确选用1．焊丝的选用原则焊丝的选用受许多因素影响，概括起来主要有三方面因素，即焊接性、工艺性、经济性。

需要指出的是焊接性因素还受母材成分和性质的影响，同时也与接着尺寸、形状以及焊接工艺条件有关。

因此焊丝并非决定焊接性的惟一因素。

焊丝的选择将因这些因素的变化而有所变化。

焊丝选择还要考虑工艺性。

其中操作性能包括稳弧性、飞溅、脱渣性、烟尘情况等，成形性能是指焊缝表面成形、熔透成形以及几何形状上的缺欠情况（如咬边、余高等）。

焊接操作工艺性应能适应焊接全位置的施焊要求。

经济合理性是必须考虑的重要因素。

如果H08A焊丝已能满足要求，就不应选择H08E焊丝。

同样，实心焊丝已能充分满足要求时，则不应选择药芯焊丝，因后者售价较高。

如果能采用纯CO2保护，就不必采用富氩保护，后者将会增大成本。

2．选用焊丝应考虑的几个问题1）焊缝成分与性能的控制不应要求焊缝成分与母材成分相同焊缝成分与母材成分相同时，往往未必能满足性能要求。

因为焊缝与母材所经历的冶金过程完全不同。

钢材冶炼浇铸后，须再轧制（塑性变形加工）。

如低碳钢及一部分Q345（16Mn）钢，所谓热轧钢。

而更多的低合金钢和高合金钢在轧制后还要经过复杂的热处理，方可满足实际使用要求。

焊缝金属主要是在铸造态条件下满足使用条件，一部分焊缝 经过热处理，而这些热处理又往往是简单的回火处理，主要的目的又常是消除应力和软件。

换言之，焊缝性能主要是靠成分调整，而不是靠焊后处理。

况且，焊缝金属还有结合性能的要求，不能产生各种结合上的缺欠，如气孔和裂纹。

例如30CrMnSi 钢其焊缝成分不能是30CrMnSi，否则易产生裂纹，实践中是采用18CrMo焊丝氩弧焊焊接，焊缝成分大体是18CrMo。

又如纯镍焊接，焊缝不可能是纯镍，因此采用的焊丝必须含有铝、钛，否则易于产生气孔。

即以结构钢而言，焊缝的含碳量总是控制在w（C）＜0.12%，否则容易出现热裂纹。

其次，焊缝成分不等于焊丝的成分。

所谓焊丝的成分应指熔敷金属的成分，在完全没有母材参与的条件下，所形成的焊缝金属。

实际焊缝应有母材参与，受熔合比的影响。

熔合比是母材在焊缝中所占的比例。

对于同一焊丝，熔合比不同，所形成的焊缝将具有不同的成分。

第三点，选择焊丝不能只看标称成分（规范规定），而要控制其熔敷金属实际成分。