表120钢管化学成分
元素 C Si Mn S P
含量(%)～～～～～
表2 焊材化学成分(%)
牌号C Si Mn S P Cr Ni Cu ER49-1≤～～≤≤≤//
H08A～～～～～H08Mn2Si～～～～～≤≤/ TIG-J50///
E4303///
表3 20钢管机械性能
参量σb(MPa)σs(MPa)δ8(%)
数值～～29～37
表4 E4303焊条机械性能
参量σb(MPa)σ(MPa)δ5(%)A Kv(J)-20℃
数值470390、76平均82
焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、表7。

表5 焊接试验工艺参数
接头型式和层次分
组
焊接工艺参数
焊
道
焊接
电
源
焊接直径
焊
接
电
流
(A)
焊
接
电
压
(V)
焊接速度
(cm/min)
线能量
(kJ/cm)方法
极
性
材料(mm)
20钢管：D57×5mm水平
固定1
1TIG
SMAW
正
接
H08A
E4303
85125 280226 2
1TIG
SMAW
正
接
H08Mn2Si
E4303
8512 280226 3
1TIG
SMAW
正
接
TIG-J50
E4303
90156 290236
20钢管：4 1 TIG 正H08A 85128
D57×5mm垂直
固定2-3
1
2-3
1
2-3SMAW
接
E4303
852211
5 6
TIG
SMAW
正
接
H08Mn2Si
E4303
TIG-J50
E4303
85125
8522
TIG
SMAW
正
接
90158
802210表6 RT探伤结果
分组号缺陷性质判定级别
1多点气孔Ⅰ、Ⅱ
2夹渣Ⅱ
3无Ⅰ
4多点气孔Ⅰ
5无Ⅰ
6夹渣Ⅱ
表7 机械性能试验
分组号
拉力试验值
δb(MPa)
弯曲试验结果
90°面弯90°背弯
1、无裂纹合格无裂纹合格
2480、480无裂纹合格无裂纹合格
3460、450无裂纹合格无裂纹合格
4、无裂纹合格无裂纹合格
5485、495无裂纹合格无裂纹合格
6430、445无裂纹合格无裂纹合格
2 现场焊接
我们在施工现场进行手工钨极氩弧焊打底焊接低碳钢管时，曾采用过H08(或H08A)、H08Mn
2
Si、TIG-J50及ER705-3和瑞典OK焊丝，十多年的应用经验表明，没有发生焊接质量事故，焊缝能够满足设计和使用要求。

不同焊丝的差别主要是：使用H08A焊丝TIG打底时，焊缝根部容
易产生气孔，焊缝成型差；使用H08Mn
2
Si和TIG-J50焊丝打底时，焊缝
成型好，易于手工操作，气孔很少，焊缝质量容易保证。

由于H08Mn
2
Si
是国内生产的埋弧焊焊丝，容易采购，H08Mn
2
Si焊丝在手工钨极氩弧焊打底中得到广泛应用。

3 分析
手工钨极氩弧焊打底所选用的焊丝，除应满足机械性能要求外，还应具有良好的可操作性并且不产生缺陷。

从焊接工艺试验的机械性能可以看出，H08Mn
Si焊丝打底焊缝的抗拉强度均比其原焊丝的较高；从无
2
损探伤和现场手工焊接操作性上看，H08A焊丝打底容易产生气孔，且焊缝成型差；从化学成分的Mn、Si元素含量看，H08Mn
Si元素和ER49-1
2
相当，TIG-J50次之，H08A最低。

经过对比分析可以认为，采用H08A焊丝TIG打底焊产生气孔、成型差的原因，关键在于其Mn、Si元素的含量。

焊缝中Mn、Si是主要合金化元素，同时也是一种较好的脱氧剂，Si脱氧能力比Mn要强，Mn和Si 都能减少焊缝金属中的氧含量，改善焊缝金属的性能，防止气孔产生；另外，Mn可以提高焊缝的强度和韧性，而Si含量过多时，将会使焊缝金属的塑性和韧性降低。

因此，必须使焊缝材料保持适当的Mn/Si比值，该比值愈高，焊缝金属的韧性愈好，一般认为Mn/Si＜2对焊缝韧性不利。

4 结论
采用手工钨极氩弧焊工艺进行低碳钢打底焊，选用H08(或H08A)焊
Si、TIG-J50、ER49-1是可行的。

在丝是不合适的，施工中选用H08Mn
2
目前生产TIG-J50和ER49-1焊丝的厂家较少的情况下，进行手工钨极氩弧焊打底焊接低碳钢选用H08Mn
Si焊丝是合理的。

我们经过十多年的应
2
用，没有发现因焊丝强度较高，导致焊缝的淬硬倾向，而产生延迟裂纹等焊接质量事故。