26元2022-09-16 09:40:09
随着耐磨药芯焊丝生产技术的提高，一些合金元素可以加入在药芯中，加工制造方便。目前采用耐磨药芯焊丝进行埋弧堆焊获得耐磨表面的方法已得到广泛应用。在烧结焊剂中加入一定量的合金元素，堆焊后也能得到相应成分的堆焊层，焊剂与实心或药芯焊丝相配合，可以满足不同的堆焊要求。
堆焊耐磨药芯焊丝通常分为气体保护焊、自保护焊和埋弧焊三种焊丝。
①COz堆焊耐磨药芯焊丝一般采用C()2气体保护焊，有时考虑到稀释及减少烟尘，也使用含20%Ar的混合气体。耐磨药芯焊丝直径1.2～3.2mm。活性气体保护焊(MAG)堆焊耐磨药芯焊丝的渣系一般采用钛型渣系，相对于传统的全位置钛型药芯焊丝，熔渣的黏度较小。耐磨药芯焊丝堆焊的堆焊效率为手工电弧焊的3～4倍;焊接工艺性能优良，电弧稳定、飞溅小、脱渣容易、堆焊焊道成形美观。这种方法只能通过耐磨药芯焊丝过渡合金元素，多用于合金成分不太高的堆焊层。
②自保护堆焊耐磨药芯焊丝由于不需要外加气体保护，增加了堆焊的灵活性。自保护堆焊药芯焊丝具有高熔敷效率、低稀释率、操作方便等优点，在欧美许多国家常采用高合金的自保护堆焊焊丝。如用于轧辊和阀门堆焊的Crl3系列自保护耐磨药芯焊丝、用于堆焊磨煤辊、水泥磨辊的5Cr25高铬铸铁堆焊焊丝等。与气体保护耐磨药芯焊丝相比，自保护耐磨药芯焊丝的工艺性能和力学性能稍差，价格也较高一些。
③埋弧堆焊耐磨药芯焊丝主要用于钢铁制造的轧辊和轮子等大型部件的堆焊。采用大直径(≠3.2mm、声4.0mm)的耐磨药芯焊丝，焊接电流大，堆焊生产率明显提高。硬面埋弧堆焊所用的焊丝成分大多是加工硬化倾向严重的材料，在这种情况下实心焊丝的生产和供应受到限制。由于耐磨药芯焊丝的成分调整很方便，自动埋弧堆焊成为药芯焊丝应用的又一个扩展领域。
耐磨药芯焊丝历史进程及其特点：
1958年，美国和前苏联同时研制成一种不需外加气体保护的，即目前的自保护耐磨药心焊丝。在随后的50余年时间，自保护耐磨药芯焊丝以其特有优越性得到了很大的发展。在美国，自保护耐磨药芯焊丝占耐磨药芯焊丝总量的30%。
目前，自保护耐磨药芯焊丝广泛用于管线建设、海洋工程、户外大型钢结构制造、高层钢结构建筑、表面堆焊等。
自保护耐磨药芯焊丝通过焊丝药芯中的造渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔滴和熔池进行保护。自保护耐磨药芯焊丝电弧焊方法具有以下优点：
1、不需外加保护气源，焊枪结构简单、重量轻，便于操作；
2、电弧穿透力要大，熔滴要呈喷射状过渡，飞溅小；
3、具有优良的全位置立向下焊操作工艺性能，操作工艺性能好；
4、脱渣性能良好；
5、熔敷金属能在低温和大风等各种恶劣条件下同样获得较高的低温韧性。
主要用于新辊的制造及旧辊的修复。
焊条类直径（mm）1.21.6 包装形式：盒装
单件重量：15公斤 堆焊层硬度（HRC）
焊接电流（A） 80～120 120～160 160～200CO2气保护药芯焊丝直径（mm）1.6包装形式：真空层绕盘装单件重量：15公斤ZD2：35ZD3：55ZD310：60焊接电流（A）220～350焊接电压（V）25～35气体流量（L/min）15～20埋弧焊药芯焊丝直径（mm）4.0包装形式：真空层绕盘装单件重量：30～40公斤
焊接电流（A）400～550焊接电压（V）26～32焊接速度（mm/min）～400
注意事项
施焊前，焊条须经250～350℃烘焙1～2h，随烘随用；
焊前必须对焊件清除铁锈、油污、水份等杂质；
对大、厚件、露天作业等，工件需250℃～300℃预热，焊后缓冷；
埋弧焊药芯焊丝ZD1、ZD2采用HJ431焊剂，焊前焊剂HJ431应烘干250℃1h；ZD3采用107焊剂，焊前焊剂107应烘干300℃1h。
坡口角度很小的埋弧焊称为窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊的坡口面角一般为1-3，在耐磨药芯焊丝进行窄间隙埋弧焊过程中，坡口面角随着焊缝收缩也相应地缩小到接近零度，使坡口变成具有一定宽度的间隙，此间隙宽度略大于导电嘴的宽度。窄间隙埋弧焊一般焊接大直径耐磨药芯焊丝，最大直径为35mm，间隙尺寸为9-18mm。
窄间隙埋弧焊具有下列优点：
（1）坡口窄小，熔敷金属量小，节省焊丝、焊剂、电能和工时。
（2）焊头自动跟踪焊缝，与一般埋弧自动焊相比，可避免人工调节焊头偏差引起的焊接缺陷，所以窄间隙埋弧焊性能可靠确保焊接质量。
（3）窄间隙埋弧焊采用脱渣性好的细颗粒焊剂，自动回收焊剂，焊工避免清渣和筛选焊剂的工序。
（4）窄间隙埋弧焊采用线能量较小的焊接规范，改善了耐磨药芯焊丝的焊接接头的力学性能。
（5）由于坡口窄小，使焊接应力小和焊接接头综合力学性能良好，提高了焊丝焊接接头的抗裂性能。
（6）由机械操作过渡到自动控制，使焊工操作条件提高到一个新水平。
大电流MAG焊是在大直径耐磨药芯焊丝和大电流情况下进行的一种高效焊接方法。直径通常为4mm、4.8mm和6.4mm，其相应的临界电流为800A、900A和1000A。保护气体也使用Ar+CO2混合气体。考虑到CO2在3%-10%时能形成指状熔深，超过30%又不能射流，所以大电流MAG焊用混合气体为Ar+（10%-25%）CO2。
主要特点为：
1）电弧稳定。
2）由于焊接过程稳定，则焊缝成形良好，表面成形美观。但是当焊接参数不合适时，在小电流时易产生飞溅，在大电流时根据焊速的大小会产生咬边、焊缝起皱或焊瘤缺陷。
3）耐磨药芯焊丝熔化速度较高，通常在250g/min（1.6mm焊丝在500A电流CO2保护焊接时熔化速度为140g/min）。
4）焊缝熔深较大，达到10-20mm。
5）使用4mm以上的粗耐磨药芯焊丝。电弧自调节能力差，所以应采用均匀调节的控制方式。
1、药芯焊丝的制造
药芯焊丝的制造过程控制非常严谨，由于熔填金属来自钢片皮材及焊剂所含的成份，制造前尺寸与化学成份均需详细核对以确保品质。
由于焊材内部空间受到限制，焊剂颗粒的大小愈显得重要，颗粒间形成类似鸟巢般结合在一起，焊剂成份元素不均匀。
绝大部分的药芯焊丝均由一扁平金属薄片长条逐段经过滚卷成U型断面，粒状焊剂填充于U型金属槽中然后再经最后的密封滚卷步骤，将焊剂紧紧的滚压在管形焊丝内
卷成管形的焊丝再经过一连串抽拉动作成为最后需要的丝径，此抽拉的动作也可以使填充的焊剂均匀的固定在焊丝皮材内。
制造/生产过程中如何不使焊丝内因管制不良而造成部分线材形成中空（没有焊剂）是药芯焊丝生产品质的关键。另外线材表面亦需光滑且清洁否则将影响送丝的顺畅及焊接电流的传迅。焊丝包装成卷或成桶以避免线材相互纠缠或折损，通常成卷丝材均以塑胶套包封后并放置干燥剂使避免材料受潮，包封后的材料再放入硬纸盒内送出。
在皮材较厚时断面多为对接（BUTT）方式且焊剂量较少，绝大多数的碳钢及低合金钢，丝径在2.8mm及以下均为此种形状断面，类如不锈钢等高合金且丝径较大时，丝材内需较大的空间包容焊剂与合金元素断面形状则多成叠接或心形接头。
2、药芯焊丝的特征：
前已述及药芯焊丝突显了许多焊接方法的有利特性，例如焊剂部分扮演了与被覆焊条能改善熔填金属化学成分与机械性之功能。生产效率上又有气体保护金属电弧焊及埋弧焊的特点。
