各种常用材料焊接的焊接材料选择原则

各种常用材料焊接的焊接材料选择原则

为得到高质量的焊接接头，首先要合理选择焊接材料。由于焊接部件在运行中的工况有很大差异，母材的材质性能、成分千差万别，部件的制造工艺错综复杂，因此需要从各方面综合考虑确定对应的焊接材料。选择焊接材料应遵循以下原则：

满足焊接接头使用性能的要求。包括常温、高温短时强度、弯曲性能、

冲击韧性、硬度、化学成分等，以及一些技术标准和设计图纸中对街头性能的特殊要求，诸如持久强度，入编极限、高温抗氧化强度、抗腐蚀性能等。

满足焊接接头制造工艺性能和焊接工艺性能的要求。焊接接头组成的构

件，在制造过程中不可避免要进行各种成型和切削加工，例如冲压、车、刨等，要求焊接接头具有一定的塑性变形能力和切削性能、高温综合性能等。

合理的经济性。在满足上述性能外，应选择价格便宜的焊接材料，降低

制造成本。例如重要部件的低碳钢手工电弧焊时，应优先选择碱性药皮焊条，因为碱性焊条脱硫、脱氧充分，且氢含量低，焊缝金属抗裂性能及冲击韧性性能好。而对于一些非重要不见，可选用酸性焊条，因为酸性焊条仍能满足费重要部件的性能要求，而且工艺性良好，价格便宜，可降低制造成本。

第二节碳素钢、低合金钢焊接材料的选择

碳素钢、低合金钢（包括低合金耐热钢、低合金高强钢）焊接材料的选择，应考虑下列因素：等强性和等韧性原则

承压承载的部件，通常根据材料的拉伸应力进行强度计算，拉伸需用应力与

材料的标准抗拉强度下限值有关，即许用应力

（σ）=σb/nb（各种标准nb的取值同）

（σ）为材料的拉伸许用应力

σb为材料的标准抗拉强度下限值

nb 为安全系数（各种标准nb的取值不同）

所以焊接接头作为部件的一部分，其焊缝抗拉强度应不小于母材标准抗拉强度规定的下限。同时应注意焊接材料熔敷金属的抗拉强度不能大大高于母材的抗拉强度，而导致焊缝塑性性能降低，硬度增大，不利于随后的制造成型。尽管强度计算仅考虑材料的抗拉强度，各种工艺评定标准对焊缝的屈服强度均无要求，但选择焊接材料时也应考虑焊接材料熔敷金属的屈服强度不应低于母材的屈服强度，并注意保证一定的屈强比。当接头在高温运行通常用工作温度（或设计温度）下材料的高温短时抗拉强度规定下限进行需用应力计算即

[σt]= σbt/nb

其中[σt]为材料t温度下，短时抗拉强度规定值下计算的高温许用应力

σbt为材料t温度下，短时抗拉强度规定值下限

或工作温度下材料的持久强度蠕变极限进行许用应力计算

[σDt]= σDt/nD

其中，[σDt]为材料t温度下持久强度计算的许用应力

σDt为材料t温度下的持久强度

nD为安全系数（各种标准的取值不同）

因此，选择高温运行焊接接头的焊接材料时，应考虑其高温短时抗拉强度或持久强度不得低于母材的对应值。一般碳素钢和普通低合金钢选择焊接材料只要考虑焊接材料的考拉强度，可不考虑熔敷金属的化学成分与母材匹配，但对于Cr-Mo耐热钢材料的焊接，选择焊接材料不仅考虑其等强性，还应考虑合金元素的匹配以保证焊接接头的综合性能与母材一致。

在特殊情况下，部件按材料的屈服强度计算许用应力进行设计时，就必须以屈服强度的等强

性为重要考虑因素。

由于部件的运行工况不同，在运行中常常会由于韧性不足而产生脆性破坏，尤其是低温工作的部件或高强度部件更容易发生脆性破坏。所以有关标准对焊接接头的冲击韧性指标提出明确要求。选择焊接材料时应保证焊缝的冲击韧性满足有关标准的要求。然而标准不同对接头冲击韧性的要求也不相同。蒸汽锅炉安全监察规程中规定焊接接头的冲击韧性不得低于母材冲击韧性规定值的下限。当母材没有冲击韧性指数时则不得低于27J。钢制压力容器标准GB150中规定接头冲击韧性值要求按钢最低抗拉强度而确定。对于碳素钢和低合金钢其最低冲击韧性为：

钢材最低抗拉强度≤450MPa时为18J

＞450-515MPa时为20J

＞515-655MPa时为27J

低温容器其冲击韧性值应不低于母材的规定值下限。而ASME法规Ⅷ-1则根据材料的强度级别、厚度、工作温度、设计应力与许用应力之比值来确定接头是否要保证冲击韧性能。如果接头有冲击韧性要求，则又根据材料的强度级别和厚度规定冲击韧性的最低保证值。综上所述，我们选择焊接材料时，应按照产品的设计、制造、检验标准，确定对接头冲击韧性的要求后，选择合适的焊接材料满足标准要求，也就是使用性能的要求。再考虑冲击韧性要求时，应注意结构的设计温度和使用温度。当使用温度等于或者大于常温时，则只要保持接头的常温冲击韧性；如低于常温时，则应保证标准或图纸所规定温度下的冲击韧性值。当然焊接接头的性能不仅与焊接材料有关，而且与具体的焊接工艺有关，所以选择接头的焊接材料是比较复杂的问题。

考虑制造工艺的要求和影响

在部件焊接以后，往往还要经过各种成型加工工序，比如卷、压、弯等，因

此要求焊接接头和母材要有一定的加工变形能力，最主要的是冷变形能力，衡量办法为接头的弯曲试验。很多标准对各种材料焊接接头的弯曲试验要求做了明确规定。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定：弯曲试验时直径D=3a（a为试件厚度），碳素钢弯曲角度180°合格，低合金钢100°合格。GB150-99钢制压力容器和ASME第Ⅸ篇中规定：任何材料弯曲试验时，弯轴直径D=4a，弯曲角度180°合格。因此选择焊接材料时，应考虑焊缝金属的弯曲性能应满足上述标准要求。

另外，选择焊接材料还应考虑焊后的热过程（诸如焊后退火处理、正火处理、调质等）对焊缝金属性能的影响。应注意到焊后退火热处理，特别是焊后正火热处理，焊缝金属性能发生的较大变化。当焊接件较薄时，焊后不必作消除应力热处理，焊缝金属在焊态下的性能满足有关要求就可以。焊接件壁厚较厚，超过一定界限，按有关制造标准规定应做消除应力退火处理，热处理加热温度和保温时间不同，则性能变化不同。

工程上用Larson-Miller(莱塞-米勒)参数，又称回火参数来讨论消除应力退火的加热温度与保温时间共同对焊缝金属性能的影响，回火参数公式为：

[P]=T(20+logt)×〖10〗^(-3)

其中T为绝对温度，单位为K，t为时间，单位为小时。

一般来说，随着[P]值增大，焊缝金属抗拉强度，屈服强度下降，延伸率上升，冲击韧性时升时降。图1、图2为CMA96、CMA106焊条的熔敷金属回火参数与力学性能之间的关系。因此选择焊后退火处理焊接材料时应考虑该材料的熔敷金属在对应[P]值下的力学性能是否满足有关标准的规定。

特别注意的是，当焊接接头憨厚要经过热冲压、热卷制等加工时，其加热温度达到材料的AC3温度以上，保温一段时间后，在静止空气中冷却，正火过程的冷却速度比焊接过程的冷

却速度慢得多，正火过程焊缝金属在800-500℃停留时间比焊接过程长的多。刚才正火加热在AC3以上全部奥氏体化，冷却过程重结晶，破坏了原来焊缝金属的过冷组织，使焊缝的强度大大降低，最严重的降低在100MPa以上。因此，凡经过热加工成型的焊接接头，选择的焊接材料应比焊态或消除应力处理下焊接材料的强度级别高50-100MPa以上；例如16Mn6正常情况下埋弧焊焊丝为H08MnMo，而接头如正火处理应选H08Mn2Mo。30万千瓦汽包吊杆材料SA675，其抗拉强度规定值下限为485MPa，正常情况下，手工电弧焊应选J507焊条，但弯头部分的接头在经过热弯正火处理，经过试验应选J607为宜。正火处理的焊接接头选择焊接材料时，不仅要考虑强度比通常情况提高50-100MPa以上，还应考虑焊缝金属的化学成分与母材的化学成分相当。因为材料的合金的组成和含量决定了该材料的AC3温度高低，如果焊缝金属和母材化学成分相差比较大，AC3温度也相差比较大，母材和焊缝一同正火处理，无法确定合适的正火温度。

另外，焊接接头如果淬火+回火的调制处理，也考虑调制处理对接头性能的影响。调制处理接头的焊接材料其强度可比正火处理接头的焊接材料低一些，例如：BHW35电渣焊后正火处理选用H10Mn2NiMo，而调质处理时，可选用H10Mn2Mo即可。

考虑材料的焊接性和焊接方法的冶金特点

材料的焊接性各不相同，对某些关键元素含量要求也不一样，选择焊接材料时，应考虑材料的焊接性，例如2.25Cr-1Mo耐热钢其焊缝金属在332-432℃温度范围内保温或缓慢冷却可能产生所谓回火脆性现象，造成焊缝金属的脆性转变温度明显提高。研究表明，这种焊缝金属的回火脆性敏感性是P、As、Sb、Sn杂质在晶界上偏析引起的。一致认为，焊缝金属的低温回火脆性与P、Si含量有关，必须使焊缝金属的P、Si含量降低。P≦0.015%，Si≦0.15%。所以Cr-Mo耐热钢埋弧焊应选择中锰中硅焊剂HJ350而不选用HJ431与H08Cr3MnMoA焊丝匹配。焊缝金属回火脆性的敏感性取决于焊缝金属的合金系列，同样C-Mo、Mn-Mo、Mn-Ni-Mo系列的焊缝金属也存在回火脆性问题，上述系列的焊接材料的埋弧焊丝应与HJ350焊机匹配，以降低焊缝金属中的Si含量，例如埋弧焊焊接BHW35采用H08Mn2Mo焊丝应与HJ350焊剂匹配。如果要求焊缝金属的冲击韧性更高些，焊剂还应选用HJ250或HJ250+350混合焊剂。而对于H08MnA、H10Mn2等低硅焊丝，其焊缝金属不存在回火脆性现象，而这两种焊丝焊接20#或16Mn时应选用高硅、高锰焊剂HJ431。通过高锰高硅与金属的冶金反应，使焊接熔池增硅，焊缝金属中一定的硅含量，有利于焊缝金属脱氧过程，防止产生气孔。选择焊接材料还应考虑不同焊接方法的冶金特点，例如熔化极气体保护焊，保护气体为CO2或CO2+Ar。焊接过程不存在药皮或焊剂与金属间的冶金反应，会存在CO2与金属元素反应形成金属氧化物FeO，这样焊丝中必须含有适当的硅、锰进行还原反应达到脱氧目的，以保证获得致密的焊缝组织。而钨极氩弧焊过程，不存在氧化还原反应，填充焊丝和母材实际上是重熔过程，因此氩弧焊必须充分脱氧，不宜采用沸腾钢材料，否则在焊缝中会产生气孔，应采取镇静钢，这样也不需要焊丝中有一定的Si、Mn含量。例如15CrMo耐热钢采用氩弧焊应选择H08CrMo焊丝，而熔化极气体保护焊应选用H08CrMnSiMo焊丝。

第三节奥氏体不锈钢的焊接材料选择

焊接材料与母材等强原则对奥氏体不锈钢并不完全适用，奥氏体不锈钢如用于耐蚀工况，对强度无具体要求，主要考虑焊缝的抗腐蚀性能。如用于高温高压工况，短时工作则要求具有一定的高温短时强度，长期工作则要保证焊缝金属有足够的持久强度和蠕变极限，例如：SA213-TP304管子用于高压高温工况，则需选用E308H焊接材料。

奥氏体不锈钢焊接，选择焊接材料更主要考虑熔敷金属的化学成分与母材成分相当，只要焊接材料的熔敷金属的化学成分与母材相当，此焊缝金属的使用性能就能与母材相当，包括力学性能抗蚀性等，特别要注意制造技术条件或图纸对抗腐蚀性能的特殊要求。为防止焊接过程产生晶间裂纹最好选用低碳（超低碳），含Ti、Nb的不锈钢焊接材料。焊条药皮中或焊剂

中如SO2含量过高就不适用含镍高的奥氏体钢的焊接。为防止焊接热裂纹（凝固裂纹），应控制P、S、Sb、Sn杂质的含量，尽可能避免焊缝金属生成单相奥氏体组织。

尽管很多资料介绍，奥氏体不锈钢焊缝中的铁素体含量对降低焊缝金属裂纹倾向有利，但是过去的大量奥氏体焊缝金属已使用多年，而且街头运行良好。在某些介质中适当的铁素体含量对耐蚀性有利，但是对低温工况下焊缝金属的冲击有害。综合考虑，一般希望奥氏体不锈钢中的铁素体含量为4-12%为宜，因为5%的铁素体含量就可获得满意的抗晶间腐蚀性。

焊缝中的铁素体含量可用焊缝金属中化学成分，折算成Cr当量和Ni当量，通过组织图进行分析，常用的组织图有WRC-1988图，爱斯派图和德龙图，其中WRC-1988图适用于300系列不锈钢和双向不锈钢，对于N﹥0.2%、Mn﹥10%的材料不适用。爱斯派图适用于Mn﹤1.5%、N﹤0.25%的200系列氮强化奥氏体不锈钢。

选择奥氏体不锈钢焊接材料应注意焊接方法对熔敷金属化学成分的影响。钨极氩弧焊方法对焊缝金属化学成分变化的影响大小，未受稀释的焊缝金属中除C、

N外，其他变化不大，其中C损失最大，含C量0.06%的焊丝，氩弧焊未受稀释的熔敷金属中含量为0.04%，而N的含量焊缝金属则增加0.02%左右。熔化极气体保护焊Mn、Si、Cr、Ni、Mo含量可能发生轻微变化，而C的损失仅为氩弧焊的1/4，而N的含量增加较多，焊接工艺不同则增加量不同最高可达0.15%。在手工电弧焊和埋弧自动焊时，焊缝金属的合金元素药皮、焊剂与焊芯、焊丝共同影响，尤其那些通过药皮和焊剂进行合金元素过渡的焊接材料，无法用焊芯、焊丝的化学成分估算焊缝金属中合金元素含量完全相同，焊接方法不同，则铁素体含量也不同。以带极堆焊最高，依次是埋弧焊、手工电弧焊、CO2气体保护焊、MAG焊、MIG焊、氩弧焊焊缝铁素体含量低，即使同样的带极堆焊，在测量中发现，收弧和起弧处铁素体含量比中间段低2-3%左右。随着不锈钢材料和焊接材料的标准化，使奥氏体不锈钢焊材选择变得简单，可以通过不锈钢材料的牌号对应焊接材料牌号，例如SA240-316不锈钢直接选E316焊条。

第四节马氏体不锈钢、铁素体不锈钢焊接材料的选择

马氏体不锈钢最好采用与母材同质的焊接材料，例如1Cr13钢应选择E410系列的焊接材料，手工电弧焊焊材牌号G217，但是普通的1Cr13对应的焊接材料，其焊缝金属组织为粗大的马氏体和铁素体，该组织硬而脆，已形成裂纹，而且焊件必须预热250-350℃，为了改善性能要限制焊接材料中的S、P含量和控制Si含量（≦0.30%）并降低C碳含量，增加少量的Ti、Al、Ni来细化晶粒，降低淬硬性；有资料表明，焊接材料增加Nb含量（达到0.8%）左右，可获得单相铁素体组织。在CO2焊丝要增加Ti、Mn元素达到脱氧目的。

马氏体不锈钢也可以采用奥氏体不锈钢焊接材料，此时必须考虑母材稀释对焊缝金属成分的影响，通过适当的Cr、Ni含量，避免在焊缝金属中形成马氏体组织，例如采用A312（E309Mo）焊接材料焊接1Cr13马氏体钢。

铁素体不锈钢通常也采用与母材同质的焊接材料，但是焊缝的铁素体组织粗大而且韧性很差，可以通过焊接材料中增加Nb来改善钢种铁素体组织，同时通过热处理来改善焊缝金属的韧性。对于不能进行焊后热处理的铁素体不锈钢，也可以采用纯奥氏体焊接材料以获得综合性能的焊接接头。

第五节同种异材钢的焊接材料选择

低碳钢与低合金钢同种异材钢的焊接

低碳钢与低合金钢都属于普通铁素体钢，他们之间的焊接以及不同材质的低合金钢的焊接属于同种异材钢的焊接。这类钢之间的焊接按低档材质，指强度级别或合金元素含量低的材质选择焊接材料。以保证焊缝金属性能满足低档材料就可以。选择低档材料也比高档材料焊接性能好，价格较为便宜，有利于降低成本。例如20#钢、SA106碳钢与16Mn、19Mn6、15MnMoV、BHW35等低合金钢的同种异材钢的焊接，焊接材料与低合金钢本身相焊的焊接

材料完全相同。即手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊对应的焊接材料分别为J507，H08Mna+HJ431,H08Mn2Si。

低合金钢耐热钢与中合金耐热钢的焊接

由于同种异材钢焊缝化学成分的不连续性，会产生性能的不连续性。如果这种不连续性对使用性能产生较大影响，就不能按低档原则选择焊接材料。例如SA213-T91与SA213-T22材料的焊接，如果按通常的低档原则，选择2.25Cr-1Mo的焊接材料进行焊接，那么在T91一侧的熔合线附近的T91母材会严重增碳，产生增碳层；同时T91一侧的熔合线附近的焊缝严重脱碳，产生脱碳层。这是由于T91含铬量9%左右，2.25Cr-1Mo焊丝含碳量2.25%左右，那么在焊后退火处理后，T91一侧的热影响区的铬含量远远大于焊缝一侧的铬含量，大量的碳会向母材偏移产生增碳层，造成硬度增加，组织更加淬硬，而焊缝一侧严重脱碳，硬度偏低，组织软化，是街头性能恶化。如果选用9Cr-1Mo焊接材料，在T22熔合线一侧又会产生焊缝增碳，母材脱碳现象。特别指出的是，当这样接头的部件在高温下运行时，这种化学成分严重不连续，会使碳的迁移长时间地不断进行，导致接头性能严重恶化，发生运行故障。为避免和减少上述现象的发生，有关研究表明，可选用中间化学成分5Cr-1Mo的焊接材料进行焊接，或在焊接材料中添加碳化物稳定元素Nb、V来固化碳元素，减少碳偏移现象发生。国内一公司通过初步试验，选用含Nb、V的T91焊接材料，例如CM-9cb、MGS-9cb来焊接上述同种异质材钢，也能取得较好的效果。

第六节碳素钢、低合金钢与奥氏体不锈钢异种钢间焊接材料选择

碳素钢、低合金钢与奥氏体不锈钢异种钢焊接，应根据接头的温度，接头的受力工况来选择焊接材料。

当承载承压的这类异种钢接头工作温度在315℃一下，可选用高Cr、Ni合金含量的奥氏体不锈钢焊接材料。按照碳素钢（合金钢）与奥氏体钢的化学成分多少和焊接的熔合比大小，根据某种镍当量、铬当量组织图选择合适Cr、Ni含量的奥氏体不锈钢焊接材料，以避免焊缝产生大量的马氏体组织。当然在碳素钢或低合金钢熔合线附近会产生狭小的马氏体带，通过减少焊接材料的碳含量，使马氏体组织为塑性较好的低碳马氏体，也能保证接头具有良好的性能。

当承载承压的异种钢接头，在温度315℃以上工作时，应选用镍基焊接材料。例如ECrNiFe-2、ERCrNiFe-3等。主要原因因为如果选用普通的奥氏体不锈钢焊接材料，会产生下列问题：由于铁素体与奥氏体热膨胀系数相差较大，在高温下运行会产生热应力和热疲劳破坏。

由于合金元素含量的差异较大，在高温下工作焊接接头会产生严重的脱碳层和增碳层，使高温性能恶话。

由于在熔合线附近的马氏体带组织，是焊缝局部组织淬硬。

选用镍基焊接材料，可以避免上述现象发生。因为

镍基材料的热膨胀系数介于铁素体和奥氏体之间。

镍基材料不会使焊接接头产生脱碳和增碳。

镍基材料焊接不会产生马氏体组织。

这样使接头的高温性能大大改善。

但是由于高温工作下的非承载的焊接接头，选用镍基焊条尽管也能满足性能要求，但是制造成本高，也无使用的必要。使其他价格便宜的焊接材料也能达到目的。国外通过大量的试验表明，对于锅炉制造中的管子与附件非承载角焊缝，当管子为碳钢与低合金钢材质，附件为奥氏体不锈钢时，应按低档次材质选择焊接材料。例如SA210C管与SA240-304附件焊接，手工电弧焊选用AWS E7018-A1（GB E5018-A1），气体保护焊选用MGS-M或TGS-M（KOBE 焊材）而不选用奥氏体不锈钢焊材。主要的原因是选用奥氏体不锈钢焊材会在管子一侧熔合线产生马氏体带，接头在运行中，如果在管子一侧产生裂纹，会引起管子泄漏。而选用普通

低档焊材，在附件一侧的熔合线产生马氏体带，即使产生裂纹，由于在附件一侧也不会危害管子。反过来，当管子为奥氏体不锈钢，附件为低碳钢或低合金钢时，应选用E309Mo(L)焊接材料、使马氏体带产生在附件一侧的熔合线附近。上述原则，在30万千瓦60万千瓦受热面管子制

焊接材料选用原则

焊接材料选用原则 编制说明 1.1本标准作为工厂产品设计，工艺文件编制和焊接材料定额制定的主要依据。 2. 焊接材料选用标准依据以下原则制定。 2．1结构钢焊接材料的选用主要考虑其熔敷金属的强度等于或略高于母材。但对于淬硬倾向较大的钢种，其底层焊缝或非主要受力焊缝，可以选用其熔敷金属强度略低于母材的焊接材料。 2. 2对于耐热钢或不锈钢的焊接材料，主要考虑其熔敷金属的化学成份应与母材基本接近。 2. 3同时要考虑到产品的工作条件和刚度大小。 2. 4同时要考虑到焊接工艺性能的因素。 2. 5为了便于工厂对焊接材料的采购和管理，尽量简化品种。 2. 6低合金钢与碳钢的异种钢焊，焊接材料选用基本原则是以机械性能达到较低一侧，而焊接工艺应按要求较高一侧。 2. 7不锈钢与其他的异种钢焊接，焊接材料选用的基本原则是考虑过渡层的焊接特性。 2. 8由于异种钢焊接情况比较复杂，某些情况下亦应通过焊接工艺试验或其它原则选定。 3．考虑到供应工作的困难及其它特殊原因，在选用标准中，专列一项“允许代用焊条（焊丝）”。 在一般情况下均应选用“应选用焊条（焊丝）”一栏中拟定的牌号。 4. 对于我厂第一次使用的新钢种，必须经过焊接工艺评定试验，

确定其焊接材料，包括本标准中已列出的钢种，也必须通过焊接工艺评定试验加以验证。 5. 焊接材料选用标准（表1、表2、表3、表4）

表1常用钢材焊接材料选用表

表2常用钢材焊接材料选用表

表3异种钢材焊接材料选用表 1.低合金钢与碳钢焊接 表4铬\铬镍不锈钢与其它钢焊接材料选用表 2）低合金钢包括：16Mn；16Mng；16MnR；20MnMo；19Mn6； 15MnV；14MnMoV；18MnMoNb；BHW-35 3）耐热钢包括：12CrMo；15CrMo；12Cr1MoV；12Cr2MoWVTiB 4）奥氏体不锈钢包括：0Cr18Ni9；1Cr18Ni9；0Cr18Ni9Ti； 1Cr18Ni9Ti；Cr20Ni14Si2；Cr25Ni13；Cr25Ni20 5）铁素体不锈钢包括：0Cr13；1Cr13 6）马氏体不锈钢包括：2Cr13；3Cr13；1Cr6Si2Mo

各种常用材料焊接的焊接材料选择原则

各种常用材料焊接的焊接材料选择原则 为得到高质量的焊接接头，首先要合理选择焊接材料。由于焊接部件在运行中的工况有很大差异，母材的材质性能、成分千差万别，部件的制造工艺错综复杂，因此需要从各方面综合考虑确定对应的焊接材料。选择焊接材料应遵循以下原则： 满足焊接接头使用性能的要求。包括常温、高温短时强度、弯曲性能、 冲击韧性、硬度、化学成分等，以及一些技术标准和设计图纸中对街头性能的特殊要求，诸如持久强度，入编极限、高温抗氧化强度、抗腐蚀性能等。 满足焊接接头制造工艺性能和焊接工艺性能的要求。焊接接头组成的构 件，在制造过程中不可避免要进行各种成型和切削加工，例如冲压、车、刨等，要求焊接接头具有一定的塑性变形能力和切削性能、高温综合性能等。 合理的经济性。在满足上述性能外，应选择价格便宜的焊接材料，降低 制造成本。例如重要部件的低碳钢手工电弧焊时，应优先选择碱性药皮焊条，因为碱性焊条脱硫、脱氧充分，且氢含量低，焊缝金属抗裂性能及冲击韧性性能好。而对于一些非重要不见，可选用酸性焊条，因为酸性焊条仍能满足费重要部件的性能要求，而且工艺性良好，价格便宜，可降低制造成本。 第二节碳素钢、低合金钢焊接材料的选择 碳素钢、低合金钢（包括低合金耐热钢、低合金高强钢）焊接材料的选择，应考虑下列因素：等强性和等韧性原则 承压承载的部件，通常根据材料的拉伸应力进行强度计算，拉伸需用应力与 材料的标准抗拉强度下限值有关，即许用应力 （σ）=σb/nb（各种标准nb的取值同） （σ）为材料的拉伸许用应力 σb为材料的标准抗拉强度下限值 nb 为安全系数（各种标准nb的取值不同） 所以焊接接头作为部件的一部分，其焊缝抗拉强度应不小于母材标准抗拉强度规定的下限。同时应注意焊接材料熔敷金属的抗拉强度不能大大高于母材的抗拉强度，而导致焊缝塑性性能降低，硬度增大，不利于随后的制造成型。尽管强度计算仅考虑材料的抗拉强度，各种工艺评定标准对焊缝的屈服强度均无要求，但选择焊接材料时也应考虑焊接材料熔敷金属的屈服强度不应低于母材的屈服强度，并注意保证一定的屈强比。当接头在高温运行通常用工作温度（或设计温度）下材料的高温短时抗拉强度规定下限进行需用应力计算即 [σt]= σbt/nb 其中[σt]为材料t温度下，短时抗拉强度规定值下计算的高温许用应力 σbt为材料t温度下，短时抗拉强度规定值下限 或工作温度下材料的持久强度蠕变极限进行许用应力计算 [σDt]= σDt/nD 其中，[σDt]为材料t温度下持久强度计算的许用应力 σDt为材料t温度下的持久强度 nD为安全系数（各种标准的取值不同） 因此，选择高温运行焊接接头的焊接材料时，应考虑其高温短时抗拉强度或持久强度不得低于母材的对应值。一般碳素钢和普通低合金钢选择焊接材料只要考虑焊接材料的考拉强度，可不考虑熔敷金属的化学成分与母材匹配，但对于Cr-Mo耐热钢材料的焊接，选择焊接材料不仅考虑其等强性，还应考虑合金元素的匹配以保证焊接接头的综合性能与母材一致。 在特殊情况下，部件按材料的屈服强度计算许用应力进行设计时，就必须以屈服强度的等强

焊接材料选用的原则

焊接材料选用的原则 公司各工地、项目部经常询问焊材选用的问题，而且大多为检修、技改工程急用。现将焊接材料选用的原则做以下描述： 焊接材料是指焊接时消耗材料的通称（包括：焊条、焊丝、焊剂、气体、电极等），这里描述的是指焊条和焊丝 1 焊接材料如何选用 1.1 根据母材的化学成份、力学性能、焊接性能并结合工件的结构特点和使用条件综合考虑，选用焊接材料。 1.2 合理的经济性，选用焊材时应在保证以上条件的基础上应选用价格便宜的焊材，以降低成本，如：重要承压部件应优先选用碱性低氢型焊条，因为该焊条脱硫脱氧充分，且含氢量低，焊缝金属抗裂性及冲击韧性能好，而对于一些非常重要部位不是重要承压的焊缝可选用酸性焊条，因为酸性焊条在强度上完全能满足焊缝的性能要求，而且工艺性能良好，价格便宜。 1.3 在焊接之前仅通过焊接工艺评定确定焊接材料的使用也是不全面的，如：Q345R钢的焊接，如评定中用了J507焊条，在施工中就用J507焊条也不完全合适。因J506、J507R、J507G、J507RH、J507DF等焊材，都在这个评定适用范围之内，所以在选用焊材之前应考虑诸多因素。 （1）从焊接设备，J506交直流焊机两用，J507只能使用于直流电源。 （2）从抗裂性能方面，J507RH大于J507。 （3）安全方面，J507DF（低尘）要好于J507，（尤其在封闭、空气不流通的环境焊接）。 （4）生产效率方面，J507Fe（铁粉焊条）生产效率高于J507，所以要综合考虑后确定焊材的选用。 2 相同钢号的焊接 2.1 通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条，对于合金钢主要应选合金成分与母材相同或接近，抗拉强度相同应以保证焊缝力学性能，且不超过母材规定的抗拉强度上限为原则的焊材。 2.2 铬钼低合金耐热钢的焊材选用应保证焊缝金属的化学成份，使用温度且保证力学性能。 2.3 低温钢用焊材选用时应保证焊缝金属低温状态下的冲击韧性和力学性能。 2.4 高合金钢的焊材首先应保证焊缝金属的耐腐蚀及其它特殊要求，且应保证焊缝的力学性能。不同钢号的镍铬奥氏体钢的焊接宜按照合金含量数低的母材选用焊材。 2.5 不锈复合钢板基层的焊材选用应保证焊缝金属应保证力学性能且控制抗拉强度的上限，

焊条的选用原则

焊条得选用原则 焊条得选用须在确保焊接结构安全、可靠使用得前提下,根据被焊材料得化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能得要求、焊接施工条件与技术经济效益等综合考查后,有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性试验。 １) 考虑焊缝金属力学性能与化学成分对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材得焊条。对于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹得不利情况下,应考虑选用比母材强度低得焊条、当母材中碳、硫、磷等元素得含量偏高时,焊缝容易产生裂纹,应选用抗裂性能好得碱性低氢型焊条、２) 考虑焊接构件使用性能与工作条件对承受动载荷与冲击载荷得焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高得冲击韧性与塑性,可选用塑、韧性指标较高得低氢型焊条。在高温、低温、耐磨或其她特殊条件下工作得焊接件,应选用相应得耐热钢、低温钢、堆焊或其她特殊用途焊条、 3) 考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大得厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大得内应力、易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好得碱性低氢焊条、对受力不大、焊接部位难以清理

干净得焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感得酸性焊条。对受 条件限制不能翻转得焊件,应选用适于全位置焊接得焊条、４) 考虑施工条件与经济效益在满足产品使用性能要求得情 况下,应选用工艺性好得酸性焊条、在狭小或通风条件差得场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大得结构,有条件时应采用高 效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条等,或选用底层焊条、立向下焊条之类专用焊条,以提高焊接生产率 1) 强度级别不同得碳钢＋低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢) 一般要求焊缝金属或接头得强度不低于两种被焊金属得最低强度,选 用得焊条熔敷金属得强度应能保证焊缝及接头得强度不低于强度较 低侧母材得强度,同时焊缝金属得塑性与冲击韧性应不低于强度较高 而塑性较差侧母材得性能。因此,可按两者之中强度级别较低得钢材 选用焊条、但就是,为了防止焊接裂纹、应按强度级别较高、焊接性 较差得钢种确定焊接工艺,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。 2) 低合金钢+奥氏体不锈钢应按照对熔敷金属化学成分限定 得数值来选用焊条,一般选用铬、镍含量较高得、塑性、抗裂性较好 得Cr25—Ｎi1３型奥氏体钢焊条,以避免因产生脆性淬硬组织而导致得裂纹、但应按焊接性较差得不锈钢确定焊接工艺及规范、

各种常见钢材的焊接焊条及焊接工艺选用一览表

各种常见钢材的焊接焊条及焊接工艺选用一览表 序号材质 焊接工艺及焊接材料焊接检验方法及数量 工艺方 法 焊丝焊条 光谱 检验 及复 查 无损检验 1 1Cr18Ni9Ti 对于管壁 厚度 ≤6mm 的管道， 采用全氩 焊接方 法，对于 管道壁 厚>7mm 的管道可 以才用氩 电联焊的 焊接方 法。对于 采用不锈 钢焊条的 焊缝可以 不进行热 处理，其 它焊缝根 据管道壁 厚进行选 择是否采 用预热、 热处理等 工艺。H1Cr19Ni9Ti、 H0Cr18Ni9Ti A137、A132 合金 焊缝 需要 进行 100 %光 谱复 查检 验 根据温度与 压力两个参 数定 2 0Cr19Ni9 H1Cr19Ni9、 H0Cr20Ni10 A102、 A107、132 3 0Cr18Ni11Nb H1Cr19Ni10Nb、 H1Cr19Ni9Ti A137、A132 4 0Cr18Ni11Ti H1Cr19Ni10Nb、 H1Cr19Ni9Ti A137、A132 5 0Cr23Ni13 H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A407 6 1Cr20Ni14Si2 H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A407 7 0Cr25Ni20 H1Cr25Ni20、 H0Cr25Ni13 A407 8 12Cr1MoVG TIG-R31 R317 9 12Cr2Mo TIG-R40 R407 10 10CrMo910 TIG-R40 R407 11 SA335P22 TIG-R40 R407 12 15CrMo (WC6) TIG-R30 R307 13 SA335P11、SA182F11、 SA335P12 TIG-R30 R307 14 15CrMo+12Cr1MoVG TIG-R30 R307 15 20+12Cr1MoVG TIG-J50 J507 16 20+SA335P22 TIG-J50 J507 17 20+15CrMoG TIG-J50 J507 18 SA335P22+15CrMo TIG-R30 R307 19 SA335P22+12Cr1MoV TIG-R31 R317 20 12Cr1MoV+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 A335P11+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 #20+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 21 12Cr1MoV+12Cr1MoV TIG-R31 R317

焊接材料选用原则

焊接材料选用原则 应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能并结合压力容器的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。 焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。 对各类钢的焊缝金属要求如下： 焊接材料标准或产品样本上所列性能都是焊材熔敷金属(不含母材金属)性能，而焊接接头性能取决于焊缝金属(包括焊；材熔敷金属和母材金属)和焊接工艺，目前没有任一焊接材料在焊接过程中可以作用于焊接接头中的热影响区而改变它的性能，从选用焊接材料来说只能考虑焊缝金属性能，为保证焊接接头性能还需焊接工艺(特别是焊后热处理，线能量)配合。JB/T4709-2000中原则规定“焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求”作为选用焊接材料总方针： JB/T4709-2000将GB 150中的低合金钢按其使用性能分为强度型低合金钢、耐热型低合金钢和低温型低合金钢，这样划分实际上也与它们的焊接特点相适应。 有人认为“通过焊接工艺评定，确定了焊接材料”这种说法是不全面的—例如焊接 16MnR钢，下列焊条都可以通过焊接工艺评定：J506，J507，J507R，J507G，J507RH， J507DF……，但施焊产品使用哪个牌号则要考虑诸多因素，如：①从焊接设备考虑，J506 使用交流焊机，J507使用直流焊机；②从抗裂性考虑，J507RH优于J507；C在容器内部施焊从劳动保护考虑，J507DF(低尘)要优于J507；④从提高效率考虑，铁粉焊条J507Fe优于了507。综合考虑上述因素后才最终确定焊条牌号。 相同钢号相焊的焊缝金属 碳素钢、低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的抗拉强度上限。耐热型低合金钢的焊缝金属还应保证化学成分。 高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。 对于压力容器而言，焊接接头的力学性能是基本性能，而对碳素钢和低合金钢而言，焊缝金属强度与母材强度匹配又是压力容器行业和焊接行业的“热点”，研究争论甚多。焊缝金属与母材力学性能匹配应该统一考虑强度匹配、塑性匹配和韧性匹配；对于强度型低合金钢按“等强”原则选用焊接材料，焊接接头可具有足够的韧性储备，而适当“超强”也确实有利于提高接头抗脆断性能。用强度级别为700—800 MPa的高强度钢(HQ70及15MnMoVNRe)作母材，选择不同强度级别焊条焊接，进行落锤试验和深缺口宽板拉伸试验结果表明，焊缝金属过份超强或过份低强，均易促使脆性断裂，接近等强的接头最为理想。焊缝低强在工艺上还可降低预热温度、减少冷裂纹敏感性。 通常都是按熔敷金属名义保证值来选用焊接材料，而熔敷金属实际强度又往往超出名义保证值很多，如再考虑冶金因素或熔合比的作用，实际焊缝金属的强度水乎将远远高出焊接材料熔敷金属的名义保证值。愿望是“低强”匹配，现实可能是“等强”；愿望是“等强”，现实可能是“超强”。必须根据焊缝实际强度水平来分析匹配问题。 焊条、焊剂与碳钢药芯焊丝国家标准和产品样本都没有规定熔敷金属拉伸强度上限，在压力容器用焊材订货技术条件出台前，JB/T4709-2000 规定“焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的抗拉强度上限值加30 MPa”。 对于耐热型低合金钢和高合金钢的焊缝金属在保证力学性能前提下还应分别保证化学成分或耐腐蚀性能，“保证”的实际意义对铬钼钢来讲是化学成分，对高合金钢来讲则是耐腐蚀性能“应高于或等于相应母材标准规定值下限或满足图样规定的技术要求”。 对高合金钢的焊缝金属来讲，JB/T4709-2000只提“耐腐蚀性能”而不提“化学成分”，这是因为高合金钢化学成分是保证耐腐蚀性能的，Cr、Ni含量提高时只会对耐腐蚀

焊接材料选用原则

焊接材料选用原则 1.编制说明 1.1本标准作为工厂产品设计，工艺文件编制和焊接材料定额制定的主要依据。 2. 焊接材料选用标准依据以下原则制定。 2．1结构钢焊接材料的选用主要考虑其熔敷金属的强度等于或略高于母材。但对于淬硬倾向较大的钢种，其底层焊缝或非主要受力焊缝，可以选用其熔敷金属强度略低于母材的焊接材料。 2. 2对于耐热钢或不锈钢的焊接材料，主要考虑其熔敷金属的化学成份应与母材基本接近。 2. 3同时要考虑到产品的工作条件和刚度大小。 2. 4同时要考虑到焊接工艺性能的因素。 2. 5为了便于工厂对焊接材料的采购和管理，尽量简化品种。 2. 6低合金钢与碳钢的异种钢焊，焊接材料选用基本原则是以机械性能达到较低一侧，而焊接工艺应按要求较高一侧。 2. 7不锈钢与其他的异种钢焊接，焊接材料选用的基本原则是考虑过渡层的焊接特性。 2. 8由于异种钢焊接情况比较复杂，某些情况下亦应通过焊接工艺试验或其它原则选定。 3．考虑到供应工作的困难及其它特殊原因，在选用标准中，专列一项“允许代用焊条（焊丝）”。 在一般情况下均应选用“应选用焊条（焊丝）”一栏中拟定的牌号。 4. 对于我厂第一次使用的新钢种，必须经过焊接工艺评定试验，确定其焊接材料，包括本标准中已列出的钢种，也必须通过焊接工艺评定试验加以验证。 5. 焊接材料选用标准（表1、表2、表3、表4）

表2常用钢材焊接材料选用表

表3异种钢材焊接材料选用表 1.低合金钢与碳钢焊接 注：1）碳钢包括Q235-A，20，20g 2）低合金钢包括：16Mn；16Mng；16MnR；20MnMo；19Mn6； 15MnV；14MnMoV；18MnMoNb；BHW-35 3）耐热钢包括：12CrMo；15CrMo；12Cr1MoV；12Cr2MoWVTiB 4）奥氏体不锈钢包括：0Cr18Ni9；1Cr18Ni9；0Cr18Ni9Ti； 1Cr18Ni9Ti；Cr20Ni14Si2；Cr25Ni13；Cr25Ni20 5）铁素体不锈钢包括：0Cr13；1Cr13 6）马氏体不锈钢包括：2Cr13；3Cr13；1Cr6Si2Mo

常用焊接材料选用表

常用焊接材料选用明细 序号母材材质焊接材料 第一部分:压力管道用焊接材料 1、Ⅰ类材料 120J422 220H08Mn2Si 320TIG-J50 420H08Mn2Si+J422 520H08A 620TIG-J50+J427 7A106Gr.B H08Mn2SiA+J427 8A234WPB+A106Gr.B H08Mn2Si+J427 2、Ⅱ类材料 916Mn H08Mn2Si+J507 3、Ⅳ类材料 10A335 P22TIG-R40 R407 1112Cr1MoV H08CrMoVA 1212Cr1MoV H08CrMoVA+R317 1312Cr2MoG TIG-R40/R407 1415CrMo H05CrMoTiRe+R307 1515CrMo H13CrMoA+R307 1615CrMo+P11H13CrMoA+R307 17P11H13CrMoA+R307 18P22TIG-R40 19P22TIG-R40,R407 20P22+12Cr1MoV H08CrMoVA/R317 4、Ⅴ类材料 21Cr5Mo HCr5Mo+R507 22Cr5Mo TIG-R40+R507 23STFA-25HCr5Mo+R507 241Cr5Mo TIG-R40+R507 25P5（1Cr5Mo）A302 5、Ⅵ类材料 2609Mn2VDR TGS-1N+W707Ni 6、VII类材料 27A312 TP304TGF-308L，A137 28A312 TP316L TGF-316L A022 290Cr18Ni10Ti H0Cr20Ni10Ti 300Cr18Ni10Ti H0Cr20Ni10Ti/A137 310Cr18Ni12Mo2Ti TGF-316L A022 320Cr18Ni9E308L-T 330Cr18Ni9TGF308L-T 341Cr18Ni9Ti A132 35316L H00Cr19Ni12Mo2/A022 36TP304H1Cr19Ni9Ti/A132 37TP316H0Cr19Ni12Mo2/A202 38TP321H0Cr20Ni10Ti/A137

焊接用焊丝的选用原则方法及选用表(详细资料)

焊接用焊丝的选用详细资料及选用表 1 焊丝选用的要点 焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部件的质量要求、焊接施工条件（板厚、坡口形状、焊接位置、焊接条件、焊后热处理及焊接操作等）、成本等综合考虑。 焊丝选用要考虑的顺序如下。 ①根据被焊结构的钢种选择焊丝对于碳钢及低合金金高强钢，主要是按“等强匹配”的原则，选择满足力学性能要求的焊丝。对于耐热钢和耐候钢，主要是侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致或相似，以满足对耐热性和耐腐蚀性等方面的要求。 ②根据被焊部件的质量要求（特别是冲击韧性）选择焊丝与焊接条件、坡口形状、保护气体混合比等工艺条件有关，要在确保焊接接头性能的前提下，选择达到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。 ③根据现场焊接位置对应于被焊工件的板厚选择所使用的焊丝直径，确定所使用的电流值，参考各生产厂的产品介绍资料及使用经验，选择适合于焊接位置及使用电流的焊丝牌号。 焊接工艺性能包括电弧稳定性、飞溅颗粒大小及数量、脱渣性、焊缝外观与形状等。对于碳钢及低合金钢的焊接（特别是半自动焊），主要是根据焊接工艺性能来选择焊接方法及焊接材料。采用实芯焊丝和药芯焊丝进行气体保护焊的焊接工艺性能的对比见表1。

2 实芯焊丝的选用 （1）埋弧焊焊丝 焊丝和焊剂是埋弧焊的消耗材料，从碳素钢到高镍合金多种金属材料的焊接都可以选用焊丝和焊剂配合进行埋弧焊接。埋弧焊焊丝的选用既要考虑焊剂成分的影响，又要考虑母材的影响。为了得到不同的焊缝成分和力学性能，可以采用一种焊剂（主要是熔炼焊剂）与几种焊丝配合，也可以采用一种焊丝与几种焊剂（主要是烧结焊剂）配合。 对于给定的焊接结构，应根据钢种成分、对焊缝性能的要求及焊接工艺参数的变化等进行综合分析之后，再决定所采用的焊丝和焊剂。 1）低碳钢和低合金钢用焊丝 低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类。 ①低锰焊丝（如H08A）常配合高锰焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢焊接。

常用材料焊材选用一览表

WCB LCB LCC WC6WC9C5A105LF2LF2F11F22F5A216/---常用材料焊材选用一览表 壳体材料A216/A352/A350A352/A350A217/A182A217/A336A217/A336C-Si C-Si C-Mn-Si 1.25Cr-0.5Mo 2.25Cr-1Mo 5Cr-0.5Mo 2016Mn 16Mn 15CrMo 10Cr2Mo 1Cr5Mo J507J507J507R307R407R507E7015E7015E7015E8015-B2E9015-B3E502-15AWS焊材标准号公称成分对应GB牌号GB焊材CF8M CF8CF3M CF3F316F304F316L F304L A351/A182A351/A182A182A182A351/A182A351/A18218Cr-12Ni-2Mo 18Cr-8Ni 18Cr-10Ni-Ti 1Cr-0.5Mo 18Cr-12Ni-2Mo 18Cr-8Ni 0Cr18Ni12Mo2T 壳体材料F321F12标准号公称成分i 0Cr18Ni90Cr18Ni110Ti 00Cr17Ni14Mo2 00Cr18Ni9A202A102A132R307A022A002E316-16E308-16E347-16E8015-B2E316L-16E308L-16CF8C WC1CN7M F347F1ALLOY 20///IRON 对应GB牌号GB焊材AWS焊材壳体材料WCC MONEL A351/A182A217/ A182A216A351/B47318Cr-10Ni-Cb C-0.5Mo C-Mn-Si 70Ni-30Cu 19Cr-29Ni A132J507J507Ni202A902Z308E347-16E7015E7015ENiCu-7E320-16ENi-CI 标准号公称成分对应GB牌号GB焊材AWS焊材C12CD3MN/4A C12A F9F51F91A217/A336 A890/A182(双相 钢)A351 A352 B163 NO6600 A336 9Cr-1Mo 25Cr-8Ni3Mo-W-19Cr-10Ni-3Mo 3.5Ni 72Ni-15 Cr-8Fe 9Cr-1Mo-V CG8M LC3INCONEL600标准号 公称成分壳体材料Cu-N R707A242W107Ni357AWS A5.5-96E505-15E2209E317-16E7015-C2L ENiCrFe-2E9015-B9ZG354C CA15F6GB焊材AWS焊材壳体材料CD4MCu/1A CD4MCu N/1B AISI4130 对应GB牌号35 AISI8625F6a A890(双相钢) A890(双相钢) A487 A217/ A182 标准号

焊接材料的选择标准

焊接材料的选择标准 前言： 在地面工艺流程施工建设中，大到工艺流程安装，小到管道阀门的焊补更换都离不开焊接，而只要焊接就离不开焊接材料，因此，在焊接工作中，焊接材料的工艺性能决定了焊缝质量。焊接材料的选择标准就成为保证焊接质量的关键之所在。 碳钢、铸铁、不锈钢等是目前工艺流程施工中应用最广泛的材料，对于这些不同的材质应根据母材的成分、性能及工作条件来选择焊接材料。从而保证焊缝达到施工工艺要求的焊接质量。日常工作中，此三种材料的焊接均采用手工电弧焊。因此，为满足施工工艺要求，确保焊接质量，焊条的选择标准就显得尤为重要。 众所周知，焊条是由焊芯和药皮（涂料）两部分组成。焊芯起导电和填充焊缝金属的作用，药皮则是用于保证焊接顺利进行并使焊缝具有一定的化学成分和力学性能。但是，焊条焊芯的成分和药皮的原料、名称及其作用则是不为人了解的。 一、焊芯 焊芯是焊条中的金属芯部，在电弧高温作用下熔化，与焊件金属母材熔合形成焊缝。焊芯的成分对焊缝质量有很大的影响。因此用作焊芯的钢丝通常使用平炉冶炼的优质钢，先轧制成盘条，然后再拔制成不同直径的焊芯。E4303（J422）、E5015(J507)、E5016(J506)三种焊条均使用“H08”钢芯，其中“H”表示焊芯的牌号，“08”表示焊芯中的碳含量为0.08％。“08＃”钢属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔。 二、药皮

1、焊条药皮的组成 药皮主要由矿物、铁合金、有机物和水玻璃等四类物质组成。根据原材料的作用特点还可以分为稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂、粘接剂等。 2、焊条药皮的作用 焊接是一个复杂的冶金反应过程，在这个过程中，焊条药皮起很大作用，主要有：①稳弧作用②造气保护作用③造渣保护作用④脱氧、去硫、去磷作用⑤渗合金作用⑥套筒保护作用。通过以上六个作用保证了焊接过程的稳定，并且使焊缝达到所要求的成分和性能。 3、根据药皮类型及特点可分为： 钛铁矿型、钛钙型、铁粉钛钙型、铁粉钛型、高纤维素钾型、高纤维素钠型、氧化铁型、铁粉氧化铁型、铁粉低氢型、低氢纳型、低氢钾型药皮。 三、药皮的酸碱度 焊条药皮中的氧化物多为酸性氧化物，其熔渣的化学性质呈酸性，药皮中主要有TiO2、MnO2、FeO、SiO2等氧化物，氧化性强，元素烧损量大，含氧、氮高，所以机械性能差。又因为酸性渣脱硫脱磷能力差，所以抗裂性能差，但其工艺性能好，对油、锈、水不敏感，抗气孔能力强，并且可用交、直流电源，因此适用于一般碳钢结构的焊接。此类焊条称为酸性焊条。如：E4303（J422） 药皮中含有大量碱性氧化物同时还含有氟化钙的焊条，药皮中主要有CaCO3、CaF2、SiO2、MgCO3及大量铁合金，脱氧能力强，脱硫、脱磷能力也较强，所以机械性能和抗裂性能均较好；但是工艺性能差，对油、

常用焊接材料

常用焊接材料（钢、不锈钢、钛、铜、铝）的焊接 101 试述低碳钢与低合金钢的焊接工艺。 ⑴焊接性低碳钢具有优良的焊接性，因此，低碳钢和低合金钢焊接时的焊接性仅决定于低合金钢的焊接性。 ⑵预热根据低合金钢的要求选用合适的预热温度。 ⑶焊接材料选择的原则是焊缝金属的强度、塑性和冲击韧度都不低于被焊钢种中的最低值，具体选择见表7-80。 表7-80 低碳钢与低合金钢焊接材料的选择 钢种低合金钢电弧焊电渣焊 CO2保护 焊焊丝 预热条件及温度（℃）屈服点（M Pa） 手弧 焊 埋弧焊 焊丝 焊 剂 焊条焊丝 焊 剂

低碳钢 300E4315H08A HJ43 1 H08A HJ3 60 H10MnSi板厚不预热350E5015 H08M nA HJ43 1 H08Mn 2Si HJ3 60 H10MnSi δ＞40mm，预热温度 ≥100℃400E5015 H08M nA HJ43 1 H08Mn 2Si HJ3 60 H10MnSi δ①＞32mm，预热温 度≥100℃450E5015 H08M nA H J43 1 H08Mn 2Si HJ3 60 H10MnSi ①δ——板厚（mm）。 102 什么是不锈钢的组织图？ 焊缝的组织决定于焊缝的成分，而焊缝的成分决定于母材的熔入量，即熔合比。因此，一定的熔合比决定了一定的焊缝成分和焊缝组织。熔合比发生变化时，焊缝的成分和组织都要随之发生相应的变化。不锈钢的成分、组织和熔合比的关系图称为不锈钢的组织图，见图7-14。 图中坐标为铬当量（Cr当量）和镍当量（Ni当量），其计算式为 Cr当量（%）=Cr+Mo+1.5Si+0.5Ni(质量分数)(%)

常用焊接材料选择及使用原则

常用焊接材料选择及使用原则 焊工施焊前，必须对被焊工件的材质、技术要求和所用的焊接设备充分了解，正确选择焊接材料及焊接参数，保证工件的焊接质量。 常用钢材的焊接材料 焊条直径的选择 焊条直径主要取决于焊件的厚度，焊件的厚度越大选用焊条直径

越粗。厚板对接接头坡口内，第一层焊接时要用较细的焊条或用CO2气体保护焊打底。另外焊条直径还要根据焊接接头型式、坡口形式、是否焊透的情况来选择。 各种直径电焊条使用电流 焊接电流增大能提高生产率，但电流过大易造成焊缝咬边、烧穿等缺陷。电流过小也易造成夹渣、未焊透等缺陷，且降低生产率。故应适当地选择、调整焊接电流。可参考下表： 埋弧焊接使用电流 使用焊条、焊丝、焊剂的注意事项 1.焊条：

1. 1使用的焊条必须具有制造厂质量合格证。 1.2分类分牌号存放、保管，避免混乱。存放地点应通风、干燥， 离地、离墙距离应在0.3米以上，防潮变质。 1.3如发现焊条内部有锈迹，必须经试验合格后方可使用。焊条 出现严重受潮，药皮脱落等情况禁止使用。 1.4焊条使用前应按说明书规定温度烘干。一般碱性焊条（如： J507等）烘干温度为300~350℃，保温1小时；一般酸性 焊条烘干温度为75 ~ 150℃，保温1小时。烘干后的焊条缓冷至80 ~ 100℃左右，烘干升温及降温速度应缓缓增减，不宜太快，防止药皮开裂、脱落。 1.5烘干后的焊条轻拿轻放，用多少取多少，随取随用。剩余焊条应放入低温箱保存待用。重新烘干次数按焊条说明书执行，若无要求，一般可以重复烘干三次，超过三次必须征求焊条制造厂的意见。 2焊丝 2.1使用的焊丝必须具有制造厂质量合格证。 2.2分类存放、保管。存放地点应通风、干燥，离地、离墙距离 应在0.3米以上，防止锈蚀。 2.3焊前应仔细对焊丝进行检查并清理，除去锈蚀、油污和杂质， 防止焊接时产生气孔等缺陷。 3 焊剂 3.1使用的焊剂必须具有制造厂质量合格证。

选用焊条的基本原则

选用焊条的基本原则如下： 1）等强度原则即选用与母材同强度等级的焊条。一般用于焊接低碳钢和低合金钢。 2）同成分原则即选用与母材化学成分相同或相近的焊条。一般用于焊接耐热钢、不锈钢等金属材料。 3）抗裂纹原则选用抗裂性好的碱性焊条，以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。一般用于焊接刚度大、形状复杂、使用中承受动载荷的焊接结构。 4）抗气孔原则受焊接工艺条件的限制，如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便，应选用抗气孔能力强的酸性焊条，以免焊接过程中气体滞留于焊缝中，形成气孔。 5）低成本原则在满足使用要求的前提下，尽量选用工艺性能好、成本低和效率高的焊条。焊条的选用须在确保焊接结构安全、可行使用的前提下，根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考查后，有针对性地选用焊条，必要时还需进行焊接性试验。 （1）同种钢材焊接时焊条选用要点 ①考虑焊缝金属力学性能和化学成分对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。对于合金结构钢，有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下，应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝中容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。 ②考虑焊接构件使用性能和工作条件对承受载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，主要应保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条。在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊接件，应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。 ③考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大的厚大焊接件，由于焊接过程中产生很大的内应力，易使焊缝产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢焊条。对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。对受条件限制不能翻转的焊件，应选用适于全位置焊接的焊条。 ④考虑施工条件和经济效益在满足产品使用性能要求的情况下，应选用工艺性好的酸性焊条。在狭小或通风条件差的场合，应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大的结构，有条件时应尽量采用高效率焊条，如铁粉焊条、高效率重力焊条等，或选用底层焊条立向下焊条之类的专用焊条，以提高焊接生产率。 （2）异种钢焊接时焊条选用要点 ①强度级别不同的碳钢+低合金钢（或低合金钢+低合金高强钢）一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度，选用的焊条熔敷金属的强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低铡母材的强度，同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑

焊条焊丝选用表

焊条焊丝选用表

附录A： 表1 常用钢材焊接的焊材选用 钢号 手工电弧焊埋弧焊CO2气体 保护焊 焊丝钢号 氩弧焊 焊丝钢号焊条 焊丝钢号 焊剂 牌号 型号牌号 Q235A·F Q235B、10、20 E4303 J422 HO8A H08MnA HJ431 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 10、20 20R、20g E4316 E4315 E5016 E5015 J426 J427 J506 J507 HO8A H08MnA HJ431 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 25 E5003 E5016 E5015 J502 J506 J507 HO8A H08MnA HJ431 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 09Mn2V 09Mn2VDR 09Mn2VD E5515-C1 W707Ni H08Mn2MoVA HJ250 H08Mn2MoVA H08Mn2MoVA 06MnNbDR E5515-C2 W907Ni - - - - 16Mn 16MnR 16MnRC E5016 E5015 J506 J507 H10MnSiA H10Mn2A HJ431 HJ350 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 16MnDR 16MnD E5016-G E5015-G J506RH J507RH H10MnA H10Mn2 HJ431 HJ350 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 15MnV 15MnVR 15MnVRC E5016 E5015 E5015-G J506 J507 J557 H08MnMoA H10MnSiA H10Mn2A HJ431 HJ350 H08Mn2SiA H08Mn2SiA TIG-J50 15MnVNR E6016-D1 E6015-D1 J606 J607 H08MnMoA HJ350 H08Mn2SiA H08Mn2SiA 18MnMoNbR E7015-D2 J707 H08Mn2MoA HJ250G - - 12CrMo E5015-B1 R207 H13CrMoA HJ350 - H08CrMoA TIG-R20 15CrMo E5015-B2 R307 H13CrMoA HJ250G - H13CrMoA TIG-R30 12Cr1MoV E5015-B2-V R317 H8CrMoVA HJ350 - H8CrMoVA TIG-R31 12Cr2Mo E6015-B3 R407 - - - TIG-R40 1Cr5Mo E1-5MoV-15 R507 - - - TIG-R50

焊材选用基本的原则

焊材选用基本的原则 1、考虑焊件材料的物理性能、力学性能和化学成分： （1）结构钢的焊接，一般考虑等强度原则，选择满足接头力学性能要求的焊材。（2）对于低碳钢与低合金钢之间的异种钢焊接接头，一般选用与强度等级较低的钢材相应的焊材。 （3）对于耐热钢和不锈钢的焊接，除了考虑强度以外，还要考虑焊缝金属主要化学成分与母材的化学成分接近。 （4）当母材化学成分中碳或硫、磷等有害杂质较高时，应选择抗裂性较强的焊材。如低氢型焊材等。 2、考虑焊件的工作条件和使用性能： （1）焊件在承受动载荷和冲击载荷情况下，除了要求保证抗拉强度、屈服强度外，对冲击韧性、塑性均有较高的要求。此时应选用低氢型焊材。 （2）焊件在腐蚀介质中工作时，必须分清介质种类、浓度、工作温度以及腐蚀类型（一般腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等），从而选择合适的不锈钢焊材。（3）焊件在受磨损条件下工作时，须区分是一般磨损还是冲击磨损，是金属间磨损还是磨料磨损，是在常温下磨损还是在高温下磨损等。还应考虑是否在腐蚀介质中工作，以选择合适的堆焊焊材。 （4）处在低温或高温下工作的焊件，应选择能保证低温或高温力学性能的焊材。 3、考虑焊件的复杂程度和结构特点、焊接接头型式等： （1）形状复杂或大厚度的焊件，由于其焊缝金属在冷却收缩时产生的内应力大，容易产生裂纹。因此，必须采用抗裂性好的焊材，如低氢型焊条、高韧性焊条。 （2）对于某些坡口较小的接头，或对根部焊透控制严格的接头，应选用具有较大熔深或熔透能力的焊材。 （3）因受条件限制而使某些焊接部位难以清理干净时，就应考虑选用对铁锈、氧化皮和油污反应不敏感的焊材，如酸性焊条，以免产生气孔等缺陷。4、考虑焊缝的空间位置：

焊条的选用原则

焊条的选用原则 焊条的选用须在确保焊接结构安全、可靠使用的前提下，根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考查后，有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性试验。 同种钢材焊接时焊条选用要点 1）考虑焊缝金属力学性能和化学成分对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。对于合金结构钢，有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下，应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。 2）考虑焊接构件使用性能和工作条件对承受动载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，主要应保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊接件，应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。 3）考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大的厚大焊接件，由于焊接过程中产生很大的内应力、易使焊缝产生裂纹，

应选用抗裂性能好的碱性低氢焊条。对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。对受条件限制不能翻转的焊件，应选用适于全位置焊接的焊条。 4）考虑施工条件和经济效益在满足产品使用性能要求的情况下，应选用工艺性好的酸性焊条。在狭小或通风条件差的场合，应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大的结构，有条件时应采用高效率焊条，如铁粉焊条、高效率重力焊条等，或选用底层焊条、立向下焊条之类专用焊条，以提高焊接生产率 异种钢焊接焊条选用要点 1）强度级别不同的碳钢+低合金钢（或低合金钢+低合金高强钢）一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度，选用的焊条熔敷金属的强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较 低侧母材的强度，同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差侧母材的性能。因此，可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条。但是，为了防止焊接裂纹。应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊接工艺，包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。 2）低合金钢+奥氏体不锈钢应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条，一般选用铬、镍含量较高的、塑性、抗裂性较好的Cr25-Ni13型奥氏体钢焊条，以避免因产生脆性淬硬组织而导致的裂纹。但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接工艺及规范。

常用焊材一览表

常用焊材一览表 序号品名适用焊接方法AWS级别AWS NO.备注 1CHG-56GTAW(气体保护钨极焊）ER70S-6* 2TIG-50GTAW(气体保护钨极焊）ER70S-G A5.18 3TGS-50GTAW(气体保护钨极焊）ER70S-G A5.18进口焊材 4CHE58-1SMAW(手把焊）E7018-1A5.1 5TIG-52-18SMAW(手把焊）E7018A5.1进口焊材 6B-52LT-18SMAW(手把焊）E7018-1A5.1 7LB-52U SMAW(手把焊）E7016A5.1 8TWE-711FCAW(药芯弧焊)E71T-1A5.20 9JW-1SAW(埋弧焊）EH14A5.17 不锈钢焊材 10TS-316L SMAW(手把焊）E316L-16A5.4 11TGS-316L GTAW(气体保护钨极焊）ER316L A5.9 12TW-316L GTAW(气体保护钨极焊）ER316L A5.9 特殊焊材 13TIGER2209GTAW(气体保护钨极焊）ER2209A5.9双相不锈钢材料用焊材14TGS-2209GTAW(气体保护钨极焊）ER2209A5.9 15TIG-625堆焊ER NiCrMo-3A5.14堆焊焊丝 16ER100S-G GTAW(气体保护钨极焊）ER100S-G A5.28 17TS-309SMAW(手把焊）E309-16A5.4不锈钢与碳钢相焊用焊材18JGS-309GTAW(气体保护钨极焊）ER309A5.9 19K-8018-C3SMAW(手把焊）E8018-C3A5.5 20ERCuNi GTAW(气体保护钨极焊）ERCuNi A5.7铜镍焊丝 国标压力容器用焊材 21J507SMAW(手把焊）E7015A5.1 22J427GTAW(气体保护钨极焊）GB4315 23CHW-S3SAW(埋弧焊）H10Mn2 24H08Mn2SiA GTAW(气体保护钨极焊）H08Mn2SiA 注意：当上表中的AWS级别栏里的表示相同时，说明这几种焊材是同级别的可互相替代。