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。
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 硬面堆焊用药芯焊丝
金属粉型 钛型 钛钙型 钙型
药粉填充
熔渣型
(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 自保护型 喷射过渡 ④ T–4类焊丝 自保护类型，颗粒状过渡 ⑤ T–5和T–5M型焊丝 粗滴过渡
图9-11 高速摄影下的药芯焊丝熔滴过渡
① 大滴排斥过渡 当焊接电流较小和电弧电压较高（160A，30V）时； ② 细颗粒过渡 CO2气体保护下，随焊接电流的增加，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。 ③ 射滴过渡 使用Ar作保护气体，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，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。 （2）自保护药芯焊丝熔滴过渡 附渣过渡（包括短路附渣过渡和非短路附渣过渡）、 颗粒过渡、爆炸过渡和射滴过渡。
图9-10 药芯焊丝气体保护焊原理图
(3) 药芯焊丝电弧焊的保护机制 ① 造气保护 加有造气剂如碳酸钙 ② 金属蒸气保护 加有镁和铝–镁合金 ③ 造渣保护 一般药芯中都加有造渣剂 ④ 合金元素保护 加有对氧和氮亲和力较强的脱氧、脱氮元素，如 铝、钛、锆、硅和锰等元素
9.2.2 药芯焊丝电弧焊的熔滴过渡 （1）气保护药芯焊丝熔滴过渡
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
ห้องสมุดไป่ตู้
图9-8 扎丝机示意图
9.1.3 药芯焊丝的种类及分类方法
药芯焊丝的分类
制造方法
保护气体 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
药芯焊丝 用途
低碳钢、490MPa级钢用药芯焊丝 高强钢用药芯焊丝
耐热钢用药芯焊丝
1二氧化碳气瓶，2预热器，3干燥器，4减压器，5流量计，6气阀 图9-14 气体保护焊的供气系统
9.3.4 送丝系统 （1）送丝机 （2）送丝轮 （3）送丝电动机 （4）送丝盘
实芯焊丝的送丝轮 药芯焊丝的U型沟槽送丝轮 图9-15 实芯焊丝与药芯焊丝的送丝轮
9.3.5 焊枪 （1）焊枪的种类及结构 按其应用方式分为半自动焊枪和自动焊枪；按照 送丝方式分为推丝与拉丝两种；按照冷却方式可分为 空冷式和水冷式。
图9-13 气保护药芯焊丝焊接设备
9.3.2 焊接电源
有旋转式和整流式两种。生产中应用比较多的是 整流式电源，其中包括抽头式硅整流电源，自饱和电 抗器式电源，晶闸管式电源，晶体管式电源，逆变式 电源等。 9.3.3 供气系统 包括气源（钢瓶或者供气管道或者供气槽车）、 预热器、减压阀、干燥器、流量计和电磁气阀。
表9-8 气体流量与气孔的关系 喷嘴高度/mm 气体流量/L/min 外观气孔 焊缝内部气孔 25 20 20 15 10 无 无 无 微量 无 无 无 少量
5
少量
多量
（6）电流极性 CO2气体保护焊主要是采用直流反极性，电弧稳定，焊接过程 平稳，飞溅小。采用直流正极性，在相同的电流下，焊丝熔化速 度大大提高，熔深较浅，余高较大，飞溅很大。 堆焊铸铁补焊和大电流高速CO2，大部分自保护药芯焊丝焊接 焊等则采用直流正极性接法。 （7）干伸长度 在焊接电流相同时，增加焊丝的干伸长引起熔化速度的增大。 在送丝速度不变时，增加干伸长会导致焊接电流减小，易造成未 焊透和熔合不良，同时伸长过大电弧不稳，飞溅增大，甚至产生 气孔； 在送丝速度不变时若减小干伸长度则会导致焊接电流增大， 熔深变大，同时飞溅易粘在喷嘴上使送丝受阻，气流不畅。
实芯焊丝值（比值） 3.54元/米（1.07） 5.2美元/（1.18）
焊条手工焊（比值） 6.7元/米（2.02） 14.1美元（3.20） 药芯焊丝 实芯焊丝 手工 焊条
80
熔敷 速度
60
g/mm
40
20
0
平焊
立向上
立向下
横焊
仰焊
水平角焊
焊接位置 图9-1几种焊接方法不同焊接位置熔敷速率对比
9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
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 氧化钛型 钛钙型 钙型
飞溅量 少 较少 多
脱渣性 好 较好 差
全位置性 好 较好 差
焊缝 力学性能
好 好 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；
导电嘴
绝缘座
导并管（枪颈） 手柄
喷嘴
气体分流器
开关
图9-16 焊枪的构造
（2）送丝软管 将焊丝从送丝机导向焊枪，有两种类型：一种是 送丝，送气和导电三者分开的分离式软管；另一种为 三者合为一体的一线式软管。 （3）喷嘴和导电嘴 喷嘴的作用是向焊接区域输送保护气体，导电嘴 是直接向焊丝传导电流的。
是一种气渣联合保护的方法。
9.1 药芯焊丝电弧焊的特点
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。
9.2.4 药芯焊丝的焊接烟尘
表9-5 几种焊接材料的平均发尘速率及飞溅量对比 焊条 发尘速度mg/min 飞溅g/min 200～450 2～3 CO2实芯焊丝 400～600 2.5～3.5 药芯焊丝 500～850 0.7～1.2
（1）发尘机理 一般认为焊接烟尘是焊接区蒸发出来的金属及 其冶金反应物蒸汽远离焊接区后凝结而成，以气溶 胶的形式存在。
9.2.3 药芯焊丝的电弧稳定性及飞溅 （1）飞溅产生的原因 ① 电弧力引起的飞溅 ② 气泡放出时引起的飞溅
③ 气体爆炸引起的飞溅
（2）降低飞溅的方法 ① 限定药芯中一些成分的含量，如C、S 等；
② 限定钢带和药芯的填充量，提高药芯填充均匀 性；加入适当品种和适当数量的稳弧剂，如K、Na、Li 等。
中国
欧洲 北美 日本 东盟 韩国
51
17 18 14 60 20
28
62 58 48 30 34
8
14 19 27 5 36
13
7 5 11 5 10
表9-2 几种焊接方法综合成本比较 国家 中国16mm板 美国16mm板 药芯焊丝值（比值） 3.32元/米（1.00） 4.4美元/（1.00）
100
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)
干 伸 长 度
图9-21 干伸长度示意图
表9-9 焊丝干伸长度对各性能的影响
性能
熔化速度 电弧稳定性 熔深 气孔 其他
影响
在电流相同的情况下，干伸长度越长， 熔化速度越快 若干伸长度过长，电弧不稳，飞溅增多 干伸长度加长，熔深变浅 干伸长度过长，喷嘴高度加高，气保护 变坏，很容易产生气孔
长度过短，喷嘴遮挡，看不清坡口及熔 熔状态，另外喷嘴内附着的飞溅物影响 气体保护，容易损耗导电嘴和喷嘴
9.4 药芯焊丝电弧焊的焊接参数
9.4.1药芯焊丝电弧焊的主要焊接参数 主要有焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、 气体流量、电流极性、干伸长度、焊枪角度等。 9.4.2焊接工艺参数对焊接质量的影响 （1）焊丝直径 药芯焊丝CO2气体保护焊：Φ 0.8mm～Φ 2.4mm间， Φ 1.6mm以下多用于半自动焊，超过Φ 1.6mm多用于自 动化焊接。 自保护药芯焊丝的直径范围主要分布在1.6mm～ 3.0mm间，用的较多的是2.0mm、2.4mm，但细直径的焊 丝多用于薄板全位置焊接，且用量较少。
图9-6 药芯焊丝制造工艺
分体传动式 连扎法
集体传动式 钢带成型法
有缝型 盘元成型法 药芯焊丝 钢管拔制法 无缝型 在线焊合法 集体传动式 扎拔法 被动式 分体传动式
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。
（2）影响药芯焊丝发尘量的因素 ① 焊接材料的因素 药芯成分中含有的铁粉和锰越多，产生的焊接烟 尘越多；焊丝的发尘量与焊丝中的C含量密切相关 ② 工艺因素 影响气体保护焊时焊丝发尘率的因素有：熔滴过 渡形态、电弧形态、保护气体组分及焊接飞溅等。 （3）焊接烟尘的测定和降低焊接烟尘的方法 将烟尘利用特定的装置收集起来，对焊接烟尘按 照粒度分为13级进行收集。
（8）焊枪角度：指喷嘴与垂直焊接方向的夹角。
表9-10 焊枪角度及焊道断面形状 焊接方法 右焊法 左焊法
焊枪角度
焊道断面形状
表9-11 药芯焊丝电弧焊右焊法与左焊法的特征 条件 熔池的可 见性 余高 里层焊道 稳定性 飞溅 熔合 保护效果 右焊法（推荐采用） 熔池清晰可见 余高大， 焊缝宽度窄 得到稳定的里层焊道 飞溅产生少 熔敷金属不向前行， 熔合深 保护效果好 左焊法 不易看清熔池 余高小， 焊缝呈扁平形状 得到稳定的里层焊道 向前飞出较大的飞溅 熔敷金属易向前行， 熔合浅 保护效果欠佳， 易产生气孔