用于不锈钢焊接的焊丝分为实芯焊丝和药芯焊丝两大类,其生产技术条件和制造工艺有较大的差别,使用特点也各不相同。不锈钢实芯焊丝一般用于惰性气体保护焊和埋弧焊,不锈钢药芯焊丝则用二氧化碳气体保护焊、混合气体保护焊和埋弧焊。
一、不锈钢实芯焊丝
不锈钢实芯焊丝按焊接方法的不同,可分为气体保护焊用焊丝和埋弧焊用焊丝。
1. 气体保护焊用不锈钢实芯焊丝的型号和牌号
根据YB/T 5092-1996《焊接用不锈钢丝》标准规定,不锈钢焊丝按焊丝化学成分分类,焊接用不锈钢焊丝牌号的表示方法为Hxxx,其中字母“H”表示焊接用焊丝;H后面的一位或两位数字表示含碳量;再后面的字母或数字表示其他合金元素及其含量,与钢材的表示方法大致相同,如H00Cr21Ni10。
不锈钢焊丝的牌号和化学成分见表3-10,常用的不锈钢气体保护焊实芯焊丝型号和牌号与AWS(美国焊接协会)的表示方法见表3-11。
2. 埋弧焊用不锈钢实芯焊丝的型号和牌号
GB/T 17854-1999《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》中规定了埋弧焊用不锈钢焊丝的化学成分、尺寸及焊丝表面质量等,并规定了焊丝的牌号按YB/T5092-1996。
埋弧焊用不锈钢焊丝的类别及牌号见表3-12。埋弧焊用不锈钢焊丝的化学成分与母材成分基本相近,只是焊丝化学成分中铬、镍含量要比母材金属略高些,而含碳量低于母材金属。这主要是考虑到对焊接过程中合金元素烧损的补充和提高焊接接头的耐腐蚀性能。焊接铁素体型不锈钢时,可采用H1Cr17焊丝;焊接马氏体型不锈钢时,可采用H1Cr13焊丝;焊接18-8型奥氏体不锈钢时,可采用H0Cr21Ni10焊丝;焊接超低碳18-8型奥氏体不锈钢时,采用H00Cr21Ni10或H00Cr19Ni12Mo2焊丝。
二、不锈钢药芯焊丝
不锈钢药芯焊丝就是薄带钢在卷成圆形或异形管的同时,往里填充一定成分的药粉,经拉制而成的一种焊丝。所以,药芯焊丝也称管状焊丝,是新发展起来的高效率焊接材料。可以说,药芯焊丝既具有药皮焊条的配方可调性,同时又具有二氧化碳焊丝连续焊接的优点。药芯焊丝与焊条及实芯焊丝一样,已经成为焊接加工的主要材料,在焊材中所占的比重逐年增加,国外已经达到30%~40%,我国仅达到0.2%~0.3%。
药芯焊丝的种类按其保护气体来分,可分为二氧化碳气体保护、混合气体保护和无保护(自保护)三种。按其有无造渣功能来分,可分为“药粉造渣型”和“金属造渣型”两种;按造渣的性质来分,可分为“钛型”(酸性)、“钛钙型”(中性或弱酸性)和“钙型”(酸性)三种。此外,还有一些药芯焊丝只是作为输送合金成分的载体,而无工艺性能方面的要求,配以专用的焊剂或保护气体(大多为Ar气)进行焊接或堆焊(埋弧焊或钨极氩弧焊)。
药芯焊丝与焊条、实芯焊丝相比具有生产效率高,周期短,综合生产成本低,焊接质量好和调整熔敷金属成分方便等特点。药芯焊丝是一种很有发展前途的焊接材料。20世纪50年代初期,欧洲首先开发了这种焊接材料,60年代美国研制成Φ2.0mm、Φ2.4mm的低碳钢和490MPa级别钢用的药芯焊丝。近年来,国外药芯焊丝无论在品种类型上,还是在质量和产量上都已达到相当规模,并且仍在发展。
1. 不锈钢药芯焊丝型号
根据GB/T 17853-1999《不锈钢药芯焊丝》的规定,不锈钢药芯焊丝型号依据熔敷金属化学成分、焊接位置、保护类型、电流类型进行划分。
不锈钢药芯焊丝型号的表示方法为:E(或R)×××T×-×,如E308MoT0-3、R347T1-5等。其中字母“E”表示焊丝;字母“R”表示填充焊丝;字母“T”表示药芯焊丝;字母“E(或R)”后面的xxx(前两位或四位数字)表示熔敷金属的化学成分分类代号,具体内容见GB/T 17853-1999《不锈钢药芯焊丝》;如有特殊要求的化学成分,将其元素符号附加在数字后面,或者用“L”表示碳含量较低,用“H”表示碳含量较高,用“K”表示焊丝应用于低温环境;第四位x表示适用的焊接位置,“0”表示用于平焊和横焊,“1”表示用于全位置焊;半字符“-”后面的x(第五位数字)表示焊接方法、保护气体及焊接电流类型。
常用不锈钢药芯焊丝牌号与型号见表3-13,不锈钢药芯焊丝配用的保护气体及焊接方法见表3-14。不锈钢药芯焊丝型号举例:
2. 不锈钢药芯焊丝牌号
目前国内企业使用的不锈钢药芯焊丝牌号较多,多与企业名称有关,并不统一。典型的不锈钢药芯焊丝牌表示方法为YB(或YA)××× -× 。其中字母“Y”表示药芯焊丝,字母“B”表示不锈钢,字母“A”表示奥氏体不锈钢,字母“YB”(YA)后面的×××与不锈钢焊条牌号基本相同。
三、对焊丝外形的要求
焊丝表面应光滑,不得有锈蚀、氧化皮和其他有害于使用的缺陷。但允许有深度不超过直径偏差之半的划伤及不超过直径偏差的局部缺陷。
①. 实芯焊丝
不锈钢实芯焊丝的直径一般有以下几种规格:1.0mm,1.2mm,1.6mm,2.0mm,2.4mm,3.2mm和4.0mm。
直径为3.2mm和4.0mm的焊丝用于埋弧焊,每盘重量为30kg;直径小于3.2mm的焊丝,每盘重量为15kg。
焊丝松弛直径和翘距 将焊丝盘(卷)中的焊丝绕成至少成为一圈半的圆圈,在不受约束的松弛状态下一圈半焊丝放在平面上,它所形成的圆圈的直径为松弛直径,所形成的螺旋距的高度为翘距。松弛直径和松弛后的翘距是表示焊丝外形特征的两个术语,对焊接过程的稳定性有非常大的影响。松弛直径过小,焊接时送丝阻力就大,并且造成送丝不稳。翘距过大,会造成焊丝在送丝过程中的旋转。为此,国家标准规定:焊丝直径在0.5mm~3.2mm之间,焊丝盘直径为100mm时,松弛直径大于100mm,翘距小于松弛直径的五分之一,即20mm;当焊丝盘直径为200mm时,松弛直径大于250mm,翘距小于松弛直径的十分之一,即25mm;焊丝盘直径为300mm时,松弛直径大于350mm,翘距小于松弛直径的十分之一,即35mm;当焊丝盘直径为350mm时,松弛直径大于400mm,翘距小于松弛直径的十分之一,即40mm。
②. 药芯焊丝
不锈钢药芯焊丝的直径一般有以下几种规格:1.0mm,1.2mm,1.6mm,2.0mm,2.4mm,3.2mm,和4.0mm。
直径为3.2mm和4.0mm的焊丝用于埋弧焊,每盘重量为30kg直径小于3.2mm的焊丝,每盘重量为15kg。
四、焊丝的存放与保管
不锈钢焊丝不得与油脂一类的物品存放的一起,应存放离地面及墙壁为300mm、干燥的货架上,并有明显准确的标记。未用完的焊丝应捆扎好,不得松弛,要及时收回存放在干燥、无油污的地方,并标记清楚,以备再用。