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。

气体保护焊过程中容易出现的故障：气体保护焊耐磨药芯焊丝在气孔、烧穿、夹渣、裂缝、飞溅大、熔深不够、焊缝形成这些方面不符合规定要求，具体表现在：

   1、气孔

   由于气保护效果差、耐磨药芯焊丝表面有油、锈和水，气体纯度不高、耐磨药芯焊丝内锰硅含量不足、焊枪摆幅过大，角度不当出现许多的气孔。针对气孔现象，提出的对策有加大气流量，注意挡风、清理喷嘴；焊前清理焊件及；焊接用气体纯度＞99.5%，CO2气体、Ar气体＞99.95%；选用合适的耐磨药芯焊丝；培训操作技能调整角度。

   2、烧穿

   由于坡口根部间隙过大、钝边过小、焊速过慢、电流过大，出现烧穿现象。针对该现象，提出的对策有按工艺调整电流；加工坡口，增大钝边或减小电流；合理选择参数。

   3、夹渣

   由于前层焊渣未清除；小电流、慢速焊、熔敷金属过厚；采用左焊法时，熔渣流到熔池前面；焊枪摆动过大，使熔渣卷入熔池内，出现夹渣现象。针对该现象，提出的对策有清除层间焊渣；调整电流，加快焊速；改变操作方法及角度；减小摆动，多道多层焊。

   4、裂缝

   由于耐磨药芯焊丝、焊件有油锈及水分，熔深过大，焊后焊件有很大的内应力，多层焊时第一层焊缝过小，CO2气体含水量过大，出现裂缝现象。针对该现象，提出的对策有清理焊件；合理选择焊接参数；合理选择焊接顺序；消除应力；加强第一层焊缝的质量；对CO2气体除水、干燥。

   5、飞溅大

   由于短路过渡时电感量过大或过小；电弧在焊接中摆动；耐磨药芯焊丝及焊件清理不彻底；出现飞溅大的现象。针对该现象，提出的对策有调整电感量；更换导电嘴；彻底清理焊件及耐磨药芯焊丝。

   6、熔深不够

   由于焊接电流过小；耐磨药芯焊丝伸出长度太大；送丝不均匀；焊接速度太快；坡口角度及根部间隙过小；钝边过大等原因，而出现熔深不够的现象。针对该现象，提出的对策有加大焊接电流；调整耐磨药芯焊丝伸出长度；检查送丝机构；减慢焊速；调整坡口尺寸。

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。

耐磨药芯焊丝用于碳钢和相应强度较低的合金钢之间的焊接。选择既要考虑焊剂成分的影响，又要考虑母材成分的影响。为了达到所要求的焊缝金属成分，可采用一种焊剂（熔炼焊剂）与几种焊丝配合，也可采用一种焊丝与几种焊剂（烧结焊剂）配合的方式。

 耐磨药芯焊丝在焊接中与哪些焊剂配合使用是有一定规则的。搭配合理的焊丝和焊剂，焊接的焊口就不易受到腐蚀，焊接质量也好；反之，焊丝与焊剂搭配不合理，焊口就容易受到腐蚀，焊接质量不好导致使用年限也降低。

 搭配规则如下：

 15MnTi、15MnVCu、15MnVR、16MnNb、15MnV、392HJ430、HJ431一般用在中厚板开坡口的焊接中。

 14MnNb、16MnR、16Mn、12MnV、16MnCu、18MnNb、343HJ431、HJ430、SJ301用在中板开坡口的焊接中。

 HJ350用在厚板深坡口的焊接中。

 15MnVTiRE、15MnVN、14MnVTiRE、15MnVNR、15MnVNCu、20MnMoNb、414HJ431、X60用在低合金管线钢的焊接中。

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。

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.抗风抗气孔性能良好，在焊接中由该焊丝自身冶金反应造气形成保护气氛，可在四级风力下施焊，只要风速不超过8m/s,可不采取任何防护措施,特别适用于野外施工作业;

3.电弧穿透力要大，熔滴要呈喷射状过渡，飞溅小;4.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;5.脱渣性能良好;6.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。

二、药芯焊丝的使用要求

1.焊接电源采用专用的直流电源和逆变电源。

⒉应采用直流正接(DC-):焊件接电源正极，焊枪接电源负极。

极性接反,容易飞溅大,熔深浅,无法焊接。

⒊.药芯焊丝的角度在下向焊时，一般要求焊丝与工件保持80°～90°，避免靠近垂直位置时熔渣和铁水的下淌,从而影响焊接操作的顺利进行,以及容易出现夹渣和气孔等缺陷。

4.药芯焊丝的干伸长度,一般应控制在6～10倍焊丝直径为宜，如干伸长度过长,会使焊丝熔化过快,降低电弧吹力。⒌被焊接表面应均匀、光滑，不得有铁锈、渣垢、油脂和其他影响焊接质量的有害物质。⒍焊接地线尽量靠近焊接区,而且要确认导电良好,(地线是否氧化,接的是否牢固,地线与母材接触的地方不能有铁锈),如导电不好,会引起电弧不稳。⒎焊接参数调整的好坏,直接影响焊接质量：电流过小,容易造成焊不透,夹渣等缺陷。电流过大,容易造成烧穿,飞溅增大,下向焊时造成熔渣及铁水下淌,无法施焊,也容易出现气孔。电压过低,容易造成电弧不稳,顶丝,熔池打不开,

出现夹渣。

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