药芯焊丝焊接工艺研发

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1、药芯焊丝焊接工艺研发邵蕾张会艳张长荣（山东鲁能光大钢结构有限公司，山东济宁272015）【摘要】：药芯焊丝电弧焊具有焊接工艺性能好，焊缝质量好，对钢材适应性强，熔敷速度高等诸多优点，广泛应用在造船、汽车、桥梁、钢结构制作、能源及化工建设等众多领域。因此，掌握此工艺技术并推广应用于实际生产刻不容缓。本文重点介绍了THY-51B（E501T-1）药芯焊丝-CO2气体保护焊焊接工艺的研发，在公司小范围内的推广应用所带来的生产效率的提高和焊接质量的提升，为今后的大面积推广提供了重要的依据和参考。【关键词】：药芯焊丝电弧焊；焊接工艺；研发；引言：随着我国社会经济的发展和科学技

2、术的不断进步，钢结构制造业的竞争也越来越激烈，这就要求更加高效、节能的焊接技术和焊接工艺的应用。药芯焊丝作为新一代高效率、高性能的焊接材料，深受各行业的欢迎。其中全位置钛型药芯焊丝最具有代表性，飞溅小、脱渣容易和可调的性能，可进行多种位置的焊接。其工作效率是传统的手工电弧焊效率的1.5-2.5倍，在船舶制造业、钢结构制造业中推广最迅速，发展最快。药芯焊丝焊接为进一步提高公司产品焊接质量，拓展市场份额，增强企业竞争力起到相当重要的作用。1.药芯焊丝电弧焊特点1.1药芯焊丝截面形状药芯焊丝是由08A冷轧薄钢带经轧机纵向折叠加粉后拉拔而成。截面形状主要有：O形、T形、E形

3、、梅花形和中间填丝形等几种。目前，公司主要采用O形截面药芯焊丝进行焊接工艺性试验。右图上左一为O形,上左二为T形,上左三为中间填丝形,下图为其他复杂截面图.1.2药芯焊丝电弧焊优点（1）飞溅小。由于药芯焊丝中加入了稳弧剂，电弧燃烧稳定，熔滴呈滴状均匀过渡，故焊接时飞溅很少，且颗粒细小，在钢板上粘不住，很容易清除。（2）焊缝成形美观。由于药芯成分改变了纯CO2电弧气氛的物理、化学性质，又因熔池表面覆盖有熔渣，依靠渣的表面张力生成一个软的铸型，这个铸型对形成良好焊道起着重要作用。（3）熔敷速度高于实心焊丝。药芯焊丝断面电流密度比实心焊丝电流密度大，焊丝熔化速度快，熔敷速

4、度提高。（4）调整药芯的成分就可焊接不同的钢种，不象冶炼实心焊丝那样复杂。（5）由于焊接熔池受到渣-气联合保护，所以药芯焊丝电弧焊抗气孔能力比实心焊丝CO2电弧焊强。（6）可采用大电流进行全位置焊接。在各种焊接位置下，药芯焊丝均可采用较大的焊接电流，仍可顺利地实现向下立焊。1.3药芯焊丝电弧焊缺点除此之外，药芯焊丝送丝比实心焊丝困难，药芯也容易吸潮。使用前应将药芯焊丝在250～300℃温度下烘焙，否则药芯吸收的水分会在焊缝中引起气孔。2.药芯焊丝化学成分及力学性能表1THY-51B（E501T-1）药芯焊丝化学成分（质量分数）（%）CMnSiPSNiCrMoV0.1

5、81.750.90.030.030.50.20.30.08表2THY-51B（E501T-1）药芯焊丝熔敷金属力学性能Rel/MPaRm/MPaA/%Akv/J4004802227(-20℃)3.药芯焊丝电弧焊焊接工艺评定（执行AWSD1.1-2006《钢结构焊接规范》）3.1焊接工艺评定方案表3焊接工艺评定方案评定项目外观检查，无损探伤，拉伸试验，弯曲试验，冲击试验母材组别Ⅱ+Ⅱ材料等级Grade50牌号Q345B规格24mm填充金属牌号THY-51B（E501T-1）分类号Ⅱ规格φ1.2焊缝厚度24mm气体种类CO2气体组成100%CO2熔滴过渡形式颗粒过渡接头

6、种类V型坡口对接接头衬垫及衬垫材料无坡口角度+10°-5°60°根部间隙0～3mm钝边0～3mm焊接位置1G背面清理碳弧气刨和磨光机层间清理磨光机、钢丝刷施焊技术摆动或不摆动摆动或不摆动导电嘴直径φ1.2焊丝数量1导电嘴距工件距离10mm～20mm预热温度N.A.保持预热温度和层间温度方法N.A.层间温度≤300℃热处理N.A.3.2焊接工艺参数表4焊接工艺参数焊接工艺焊层（道）焊接方法填充材料焊接电流焊接电压(V)电感（mH）备注牌号直径(mm)气体气体流量(L/min)极性电流(A)根部焊道药芯焊丝-CO2气保焊E501T-1φ1.2CO215-38直流反接15

7、0-18022-260.02-0.2/中间层药芯焊丝-CO2气护焊E501T-1φ1.2CO215-38直流反接170-25022-280.02-0.2/盖面焊道药芯焊丝-CO2气保焊E501T-1φ1.2CO215-38直流反接170-23023-280.02-0.2/典型焊接示意图3.3检测报告山东鲁能光大钢结构有限公司超声波检验报告表QT-10shangdongLunengGuangDaStructuralSteelworksCo.,ltdULTRASONICEXAMINATIONREPORT　　工程名称焊接工艺评定工件名称焊接试板委托单位焊接班　报告编号