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焊丝
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药芯焊丝分类
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
低碳钢、490MPa级钢用药芯焊丝 高强刚用药芯焊丝
耐热钢用药芯焊丝
低温钢用药芯焊丝
t以FCAW – SS 为基础研发而成。 tFCAW-GS 不如 FCAW-SS 敏感于焊接参数
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FCAW-GS – 芯部元素
常见的芯部元素和其功能
t铝
还原和去氮
t钙
提供保护和成型焊渣
t碳
增加硬度和强度
t锰
还原和增加强度
t钼
增加硬度和强度
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FCAW-GS – 芯部元素
常见的芯部元素和其作用
t镍
耐腐蚀钢用药芯焊丝 不锈钢用药芯焊丝 硬面堆焊用药芯焊丝
金属粉型 熔渣型
钛型 钛钙型
钙型
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FCAW-SS – 焊丝
t其特点是焊丝的电气干伸长（E.S.O) 较长
一般为 ¾” – 3 ¾” 长度, 其公差为 +1/8”
t电气干伸长将造成电弧不稳定,飞溅物增加,Байду номын сангаас熔 深降低
t电气干伸长过短将造成电弧长度过长, 以及芯 部材料的过早熔化和激发，从而造成孔隙。
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射滴过渡
t 过渡时,熔滴直径接近于焊丝直径,熔滴脱离焊丝沿焊 丝轴向过渡，形成熔滴抱着渣芯向下划的状态。
t 形成射滴过渡的原因是，使用Ar作为保护气体时， 弧根面积扩大并包围熔滴，使斑点压力和电磁收缩力 都有利于熔滴过渡，只有表面张力对熔滴过度起阻碍 作用。这种情况下，熔滴容易下落，并被电磁收缩力 ,等离子流力,重力等加速,形成射滴过渡。这时熔滴下 落的加速度远远大于细颗粒过渡时的加速度。采用比 射滴过渡更大的电流时,会出现射流过渡。
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实心焊丝 AWS 分类
ER70S-X
焊材（Electrode） 焊丝 拉伸强度的最小值为70,000 psi 实心 化学成分, 还原剂含量 (硅,锰 和（或）铝、锆和钛 ） X=2,3,4,6,7 或 G
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药芯焊丝 AWS 分类
焊丝 最小拉伸强度为 70,000 psi 焊接位置
(0= 平横焊位置 1= 全位置)
– 保护焊缝 – 成型焊缝（珠）形状 – 在非正常位置焊接时，将焊缝固定在位。
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FCAW 保护气体
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FCAW-GS – 保护气体
t二氧化碳 t氩/二氧化碳混合物
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FCAW-GS – 保护气体
二氧化碳 t成本低 t喷射过渡少 t热辐射高 t熔深深 t焊缝金属强度小 t不容易产生气疤
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FCAW-GS – 保护气体
还原、去氮和成型焊渣
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FCAW-SS – 芯部成分的功能
t增强熔深率和熔敷率 即使在非正常位置时，也能够完成此功能。
t机械和冶金性能 t通过芯部的还原剂和去氮剂优化了熔池中的
金属。 t提供了焊渣覆层，其目的是：
保护焊缝 成型焊缝（珠）形状 在非平、横位置焊接时，托住熔池。
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FCAW-GS – 焊丝
作用是保护焊缝成型。 t 大部分焊丝在DCEN（DC-）
极性下运行， 而一些在DCEP （ DC+）下运行。
焊枪
送丝机 焊丝供给系统
电源
工件
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FCAW-SS – 优点
t 可用于户外操作 t 最大程度地减少了重新
起弧的次数 t 无保护气体费用 t 熔敷率高
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FCAW-SS – 优点
t机械性能好 t除烟有效 t能够在较差钢材上进
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细颗粒过渡
t在CO2气体保护情况下,随着焊接电流的增加, 斑点面积也增加,熔滴所受的等离子流力和电 磁力增加,熔滴过渡频率也增加。相同电流、 电压情况下,药芯焊丝的熔滴尺寸比实芯焊丝 小,这说明药芯焊丝比实芯焊丝容易形成细颗 粒过渡。药芯焊丝的这种过渡形式飞溅较少, 电弧稳定,焊缝成形好,所以在生产和试验中得 到广泛应用。也就是说,细颗粒过渡是药芯焊 丝熔滴过渡的主要形式。
药芯焊丝电弧焊
FCAW - SS Innershield®
FCAW - GS Outershield®
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什么是 FCAW-SS?
FCAW-SS = 药芯焊丝电弧焊 – 自保 护焊
t Innershield® 焊接方法 t 林肯电气公司研发的工艺方法 t 其为管焊丝，管芯为焊剂成分，
管状 (管焊丝) 工艺和性能
E7XT-Y
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常见缺陷
t药芯焊丝电弧焊常见的缺陷有气孔、咬边、 夹渣、焊瘤、未融合、未焊透、未焊满、裂 纹等。
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Thanks!
谢 谢！
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行焊接 t全位置焊接
4
FCAW-SS – 局限性
t烟雾 t飞溅物 t焊渣（清洁时间） t再次起弧前需剪断焊
丝端部
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什么是 FCAW-GS?
FCAW-GS = 药芯焊丝电弧 焊 – 气体保护
t “双保护式” 焊接方法
t其为管焊丝，管芯为焊剂 成分
t配用外部的保护气体
t一般在DCEP（DC+） 极性下运行。
t(CV) 电源 t等速送丝机
t电压感测送丝 机
t要求特定的高要求焊 丝
t符合标准质量的焊接 过程
t所有 FCAW – GS 焊 丝
恒流 t不建议使用 tCC 电源 t电压感测送丝机
t只适用于一般制造
• 不适合备有符合
标准的工件
• 不适合特定的高
要求焊丝
• 不适合FCAW –
GS 焊丝
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熔滴过渡
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FCAW 焊接原理
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FCAW-SS 工作原理
t焊丝和工件之间的电弧 熔化了焊丝和接头。
t形成焊缝金属和焊渣
t因焊渣较熔融金属轻， 故上浮于表面。
tDC 极性
电流导并
保护性焊渣 经固化的焊缝金属
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自保护药芯焊丝
绝缘导套 导电嘴 电弧 工件 熔融的焊缝金属
FCAW-GS 工作原理
t焊丝和工件之间 的电弧熔化了焊 丝和接头。
t 恒压电源 （CV） t 等速送丝机 t 焊枪和电源 t 自保护药芯焊丝
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FCAW-GS – 设备的组成
t 恒压（CV）电源 t 等速送丝机 t 焊枪和电缆 t 保护气体装置和气瓶 t 气保护药芯焊丝
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电源输出 – 恒压
t焊接回路由电源、送丝 机、工件和焊丝电缆/导 线组成。
t电压与电弧长度成比例
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FCAW-SS – 芯部成分
常见的芯部元素和其作用
t铝
还原和去氮
t钙
提供保护和成型焊渣
t碳
增加硬度和强度
t锰
还原和增加强度
t钼
增加硬度和强度
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FCAW-SS – 芯部元素
常见的芯部元素和其作用
t镍
改善硬度、强度、韧性和抗腐蚀性
t钾
稳定电弧并形成焊渣
t硅
还原并形成焊渣
t钠
稳定电弧并形成焊渣
t钛
改善硬度、强度、韧性
和抗腐蚀性
t钾
稳定电弧并形成焊渣
t硅
还原并形成焊渣
t钠
稳定电弧并形成焊渣
t钛
还原、去氮和成型焊渣
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FCAW-GS – 芯部成分的功能
t增强熔深率和熔敷率 即使在非正常位置时，也能够完成此功能
。 t机械和冶金性能 t通过芯部的还原剂和去氮剂优化了熔池中的
金属。 t提供了焊渣覆层，其目的是:
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短路过渡
当电流较小的时候（<200A），熔滴长大并与 熔池接触短路，最后熔滴与焊丝断开进入熔 池，并重新引燃电弧的过程。
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大滴排斥过渡
当焊接电流较小和电弧电压较高(160A,30V)时, 弧长较长,熔滴不易与熔池短路。因电流较小, 弧根面积的直径小于熔滴直径,熔滴与焊丝之 间的电磁力不易使熔滴形成缩颈。斑点压力 也阻碍熔滴过渡。随着焊丝的熔化,熔滴长大, 其重力克服表面张力的作用形成大滴状熔滴 过渡
保护气调节器 送丝机
焊丝供给系统
焊枪
焊接电源
保护气气源
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FCAW-GS – 优点
t 焊缝（珠）外观好 t 飞溅物很少，甚至无 t 熔敷率高 t 机械性能好
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FCAW-GS – 优点
t 高效(90+%) t 容易重新起弧 t 全位置焊接 t 能够沉积低氢焊缝
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FCAW-GS – 局限性
t 烟雾 t 需携带相关设施 t 需在室内焊接 t 有产生气疤的可能性 t 需对保护气体 t 高辐射热 t 焊渣
t形成焊缝金属和 焊渣
t因焊渣较熔融金 属轻，故上浮于 表面。
tDC 极性
保护性焊渣 经固化的焊缝金属
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药芯焊丝电极 电流导并
保护气体进入
电弧
焊丝导管和导电嘴 喷嘴 保护气气体
工件
熔融的焊缝金属
电气干伸长与外伸长的比较
焊枪导管（嘴） 绝缘导套 导电嘴
焊丝
电弧
电气干伸长
外伸长 工件
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FCAW-SS – 设备的组成
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药芯焊丝的质量要求
（2）外部质量 t 焊丝表面要清洁，应祛除拉拔生产过程中附着于焊丝
表面的润滑剂，油污等。 t 焊丝表面是镀铜的，其作用有三：一是防止生锈，便
于保存。二是改善导电性能；三是降低送丝阻力。对 焊丝镀铜的要求一是要牢固，二是不能太厚。 t 焊丝应规则的层绕成盘，以便于使用。同时焊丝不 允许有折弯处，否则会影响送丝稳定性。 t 焊丝应该具有一定的硬度，过软的焊丝当送丝阻力 稍微大的时候就会出现送丝不稳现象，影响焊接质量 ，细丝尤其如此。