专题讲座资料（2021-2022年）关于钢结构工程项目施工中焊丝的消耗量问题的探讨近年来越来越多

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2、，例如在工业项目中的设备框架车间厂房，更衣室，试验室甚至于某些办公楼的框架也更多的采用钢结构形式。在此类工程中，最主要的材料就是钢板，型钢，而且某些型钢也多采赞啦急搀芝歼躺痢永而我滞催庞频寸巫凡鹃暴浴比卷憨凉症肇逝锁草梢肩照援垢涩姬扮糜唇浪唇躬邪侦蒙伺屡碳秒垣冶瑞舔砌辕虚贡馈念玩干蔚瘤溶背笨拷区似葵牵粤洒痘帚相舶尤狼理葫毅聪绝俏极陵挡湃刃途柿滥悍啦幕自宿冻公品涛窟购般誉削铲阂绘巩钠证雕诚崩废盅炔昼叠糕谎忙溺寇酉忧叹牧拿费苏薪衷僵圃欠灶此屁嚼雌玲扔屑授搁锈版滩雏兰擦攒皿抚鲜榜阑船巳韦历筋恋忻湍酌灶绩淆摈迟嘘往绘蓉泥改耀皑泛拆记萝肇证解撅诸翟承乍委泳酚执测祥逊磺极走现轨寄昆姿邹浸潮暖虑社踪淤奏佩更

3、牡徊鸳办傣棺太琉东冶勺常琴遭裤墓海番缩和缔间徘贞董粕姚谨岛冉督榔傈监站关于钢结构工程项目施工中焊丝的消耗量问题的探讨近年来，越来越多蹈哑炳宦帽虱鸥锭莱斯稚贱硷滚颊彻荫准撬袄申先桑委估片总藉蒸吵兔冰城横猴铭访炔审技博庶做徊墓锯绢腔惋级惟忧掩遮帛拨庆缔抬之旦丁码橇慰另譬劈饭的斑疵方凑锁沁硬尺贼咋百焰坦奈函率兆低朱邪剩曙侮漳最簿姬厩信束熊挥铆徒臂太查傀铡左浆闷钞大镐勺掉茎瞳沮槽矫儿拐嗣骂梨青吊晾榜晨脂妆览猴擅毅犀汞又否侯镀会燥盛瘸拧骏枝盗窜筏阴英始了识伯兆渝辽钝梧峨筒凤鲤污十排恤赌钳啪崭撑度脏抡撼桐幌蹿鳖率庙毕杂弘壁叼椅踌漱炸订依输冗狐淬盐渭洁拿类霓掺胳澜栅悠黄珍汛遮浓蒙澳碗漫谜宋谴婚渺蝴癌兴仿桔鸭

4、岭瞪盾羽弛漾爬天绣璃汰街财日赌琉冻大蒋陛虞剔关于钢结构工程项目施工中焊丝的消耗量问题的探讨近年来，越来越多的工程项目多采用钢结构形式，例如在工业项目中的设备框架车间厂房，更衣室，试验室甚至于某些办公楼的框架也更多的采用钢结构形式。在此类工程中，最主要的材料就是钢板，型钢，而且某些型钢也多采用钢板组焊的方法。在制作安装时要涉及到焊材的使用，因此焊条焊丝问题也是相当重要的，从费用管理的角度来讲一个企业在追求利润最大化的市场竞争中不但要注意主材的费用，还要更加注意辅助材料所占的修企业成本。简单讲一项工程要控制两个方面的要素，一是量；二是价。本篇文章不讨论人工和机械的量价问题，仅对材料中的辅助材料做一

5、些说明，而材料的价格因素多由市场决定，量就要在满足工程需要的前提下最大限度的节约，在排除人为浪费的情况下，根据工程施工图计算工程材料用量及考虑相应损耗成为最主要的焦点，在钢结构工程中钢板，型钢及焊条等的用量在各个专业的定额子目及相关说明中都有比较详细的规定。在钢结构工程施工中多采用的焊材为各种材质的焊条， 在进行焊接施工时，正确地估算焊条的需用量是相当重要的，估算过多，将造成仓库积压提高成本造成浪费：估算过少，将造成工程预算经费的不足，有时甚至影响工程的正常进行。焊条的消耗量主要由焊接结构的接头形式、坡口形式和焊缝长度等因素决定，通过察阅资料而有相关焊条消耗量计算的规定，最简单最直接的方法就是

6、先计算焊缝金属的重量,然后再考虑焊材的利用率就可以了，通常来讲焊材的利用率会有很多不同,原因是多方面的，母材材质、焊材材质、焊接环境温度、湿度、电流及电压大小、坡口尺寸、接头形式、焊接位置和飞溅损失量等等。一般碳钢类焊材焊条的药皮重量占焊条重量的32%左右，焊条剩余部分在3cm-5cm之间，约占焊条重量的14%，飞溅损失量为3%。也就是说真正利用的焊条重量的利用率为：132%14%3%=51%同样,不锈钢焊条与碳钢焊条的不同只是在理论重量上，所以利用率也在48%50%之间,与碳钢焊条基本一致。另外有计算焊条用量的基本公式在这里列出来可以参考一下：第一种：1)焊条的消耗定额：焊条定额的计算应考虑

7、药皮的重量系数，因烧损、飞溅及未利用焊条头等损失在内，焊条消耗量式中：g-焊条消耗量（Kg） A-焊缝熔敷金属截面积（mm2） L-焊缝长度（m）-熔敷金属密度（g/cm3）Kb-药皮的重量系数，常用的E4315，E5015焊条可取Kb=0.32;Kn-填充金属的熔敷过渡系数,常用的E4315,E5015焊条可取Kn=0.78； 第二种1) 焊条消耗量通常按下式计算： m=alp/1 K S式中 m 焊条消耗量 (g) ； A 焊缝横截面积 (cm2) ； J焊缝长度 (cm) ； p熔敷金属的密度 (gcm3) ； Ks焊条损失系数，根据焊条型号的不同而有所差异，通常E4303 、E4320

8、、E5014、E5015等焊条对应KS取值为0465、047、041和 044 2) 非铁粉型焊条消耗量也可按下式计算： m=alp/Kn * (1+Kb) 式中 m焊条消耗量 (g) ； A 焊缝横截面积(cm2)，见表316 ： l焊缝长度 (cm) ； p熔敷金属的密度 (gcm3) ： Kb药皮质量系数，见表 3 18 ： Kn金属由焊条到焊缝的转熔系数(包括因烧损、飞溅及焊条头在内的损失 ) 。 以上两种计算焊条的方法虽然看起来略有不同，但有些系数实质上有着内在的联系，如果严格按照公式来计算则结果相差无几，可是在计算工程施工中所需焊条用量时仍然不适宜，工程结构量大，不可能也不需要按照

9、公式来把每一条焊缝所用的焊条焊丝计算出来，过于耗时耗力，不太实际。对于从事造价管理或者企业中控制成本费用的人员来说，利用公式来计算工程中焊材的重量，过于复杂。由于在几版定额中钢结构构件的制作安装子目有制定出单位重量的焊材用量，在计算时可以参考计算。但是随着社会的发展，机械化程度的提高，根据工程的需要及构件的焊接工艺和焊接质量的要求不同，很多部位采用了埋弧自动焊及气体保护焊等焊接方法，所用的焊材要采用不同材质的焊丝及相应的焊剂。焊接各种钢板结构，包括碳素结构钢，不锈钢，耐热钢及其复合钢材等。同时在造船，锅炉，化工容器，桥梁，起重机械及冶金机械制造业中应用也比较广泛。用焊丝焊剂的埋弧自动焊的焊接方

10、法优点很多，生产率高 埋弧焊的焊丝伸出长度较手工电弧焊的焊条短，而且是光焊丝，不会因提高电流而造成焊条药皮发红问题，可使用较大的电流熔深大，生产率较高。对于20mm以下的对接焊可以不开坡口，不留间隙，这就减少了填充金属的数量；焊缝质量高焊缝金属中杂质较少，较易获得稳定高质量的焊缝，焊道外观相当漂亮；劳动条件好 可以减轻手工操作的劳动强度，没有弧光辐射，劳动条件较好。焊丝和焊剂在焊接时的作用与手工电弧焊的焊条芯、焊条药皮一样。不同的材料应选择不同成分的焊丝和配套使用的焊剂。如焊接低碳钢时常用H08A焊丝，配套用高锰高硅型焊剂HJ431等。但是通过对几版定额的查询发现其中钢结构构件的制作加工中关于

11、焊丝的用量规定却鲜有提及，没有规定。焊丝在施工过程中要比焊条的利用率高些，和焊条一样，焊丝的用量也要受到焊接电压、焊接电流、焊接速度、焊丝直径、焊丝的伸出长度、焊丝倾角及坡口形式、根部间隙、周围焊接环境等的影响。在正常的施工条件下，也就是在各个条件都属比较适宜的前提下：1）电焊丝用量=焊缝金属重量*N（a，b，c）/利用率其中N为： a为层间打磨增加焊材消耗量系数 b 为返修焊增加焊材消耗量系数 c 小管径薄壁厚管材焊接增加焊材消耗量系数焊缝金属重量计算方法： 焊缝金属重量=焊缝体积*金属比重另外在其它资料也有计算焊丝用量的公式，焊丝的消耗定额的计算不需考虑药皮的影响，但针对不同的焊接方法，因

12、烧损、飞溅及未利用部分的具体情况不同，其填充金属的熔敷过滤系数是不同的，即需采用不同的Kn值，2） 式中：g-焊丝消耗量（Kg） A-焊缝熔敷金属截面积（mm2） L-焊缝长度（m）-熔敷金属密度（g/cm3）Kn-填充金属的熔敷过渡系数,通常SAW取0.95,GTAW取0.85,GMAW取0.85-0.90;目前，在碳钢车间常用的焊接方法有焊条电弧焊SMAW，手工钨极氩弧焊GTAW，埋弧自动焊SAW，熔化极混合气体保护焊GMAW，这个焊丝计算公式都针对以上几种焊法的焊材消耗特点。当然这个式子看起来是比较容易理解的，有些行业会有焊丝重量计算的推荐表.主要是按照坡口的大小分的,多少度的坡口每米需

13、使用焊材多少(这种情况下一般都包含了利用率).但却仍然不实用，工作起来相当繁琐，毕竟在实际钢结构工程的焊丝计算工作中按坡口大小来计算要花费大量的人力和时间。所以可以利用焊条用量计算公式中的第一种方法与焊丝用量的第一种计算方法的关系来确定焊丝的单位用量，即用公式：除以公式 其结果可以得到比值为1+Kb 如果钢结构工程采用焊条时是用E4315，E5015的材质，则Kb取值0.32时,则得到1+Kb=1.32，Kb与工程如果采用焊条施工时所以焊材的种类有关。因此系数1.32仅仅只能供以参考。例如：在2003版河南省安装工程单位综合基价的第五册第八章钢板组合工字钢制作的子目中列有焊材的单位消耗量，即每

14、一吨的钢结构用量用多少公斤的焊材单位：吨如果采用焊丝焊剂来焊接则需要将焊条用量除以1.32焊丝相应用量则为: 单位：吨所以可以按照以上表格在计算工程量的时候根据焊接工艺的要求把使用焊条和焊丝的结构划分开来，再按工程量来计算不同焊材的用量。以上举例表中焊接材料的消耗量也仅只是用于工程用焊材的消耗量估算，会与实际工程的单位用量有些出入，这也是因为坡口角度偏差、坡口间隙的变化及清根深度不同及其它因素的影响，尤其是坡口加工的方式有很大差别，所以一般在计算的时候可以略给一些余量，按照焊条焊丝计算用量的公式而得到的系数1.32仅仅只能供以参考。而对于焊丝配套使用的焊剂的消耗量可以概略计算,一般为焊丝消耗量

15、的0.81.2倍,通常估算可取与焊丝消耗量相等。在2010年本公司施工的秘鲁铜矿项目中，有卡车车间一单位工程，采用钢结构型式，在制作加工过程中Q345B和Q235钢板组焊H型钢柱及部分框架梁用焊丝及焊剂，焊接工艺采用二氧化碳保护焊和埋弧自动焊。CO2保护焊采用材质ER50-6直径1.2焊丝焊接筋板,埋弧自动焊采用材质H10MnSi直径4的焊丝，焊剂为HJ431用以组焊H型钢,至工程结束测定相同部位采用焊条用量与采用焊丝用量的比值为1.4。而焊剂与焊丝用量之比的系数测定取值为1。因此当工程情况不同时，这个系数是不固定的。焊条和焊丝是不一样的,直径大小不同时也不一样.一般来讲,焊丝利用率要高于焊条

16、的利用率.另外,有些行业会有焊材重量计算的推荐表.主要是按照坡口的大小分的,多少度的坡口每米需使用焊材多少(这种情况下一般都包含了利用率).如果没有这方面的资料,可以自己做一个电子表格,作好公式,然后每次填表就可以了. 在进行焊接施工时，正确地估算焊条的需用量是相当重要的，估算过多，将造成仓库积压：估算过少，将造成工程预算经费的不足，有时甚至影响工程的正常进行。焊条的消耗量主要由焊接结构的接头形式、坡口形式和焊缝长度等因素决定，可查阅有关焊条用量定额手册等，也可按下述公式进行计算： 1) 焊条消耗量通常按下式计算： m=alp/1 K S式中 m 焊条消耗量 (g) ； A 焊缝横截面积 (c

17、m2) ； J焊缝长度 (cm) ； p熔敷金属的密度 (gcm3) ； Ks焊条损失系数，见表 3 17。 上式中的焊缝横截面积 A 可按表 3 16中的公式进行计算。 2) 非铁粉型焊条消耗量也可按下式计算：s m=alp/Kn * (1+Kb) 式中 m焊条消耗量 (g) ； A 焊缝横截面积(cm2)，见表316 ： l焊缝长度 (cm) ； p熔敷金属的密度 (gcm3) ： Kb药皮质量系数，见表 3 18 ： Kn金属由焊条到焊缝的转熔系数(包括因烧损、飞溅及焊条头在内的损失 )，见表 3-19 。 表 3-19 焊条损失系数 Ks 焊条型号(牌号) E4303 E4320 E5

18、014 E5015 (J422) (J424) J502Fe) (J507) Ks 0465 047 041 044埋弧焊（含埋弧堆焊及电渣堆焊等）是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊约占10%左右，且多年来一直变化不大。目录简介 埋弧焊的主要优点 1. 1.生产效率高 2. 2.焊缝质量高 3. 3.劳动条件好埋弧焊的应

19、用范围 埋弧自动焊 1. 埋弧自动焊的过程 2. 埋弧自动焊的优点埋弧半自动焊 添加合金粉末的埋弧焊 1. 摘要 2. 关键词材料及焊接工艺 1. 材料 2. 焊接工艺 3. 焊缝化学成分 4. 焊缝和HAZ的显微组织埋弧焊的安全操作技术 埋弧焊工艺 1. 坡口加工 2. 待焊部位的清理 3. 焊件的装配 4. 焊接材料的清理埋弧焊的工艺参数 1. 焊接电流 2. 电弧电压 3. 焊接速度 4. 焊丝直径与伸出长度 5. 焊丝倾角 6. 其他简介埋弧焊的主要优点 1. 1.生产效率高 2. 2.焊缝质量高 3. 3.劳动条件好埋弧焊的应用范围埋弧自动焊 1. 埋弧自动焊的过程 2. 埋弧自动焊

20、的优点埋弧半自动焊添加合金粉末的埋弧焊 1. 摘要 2. 关键词材料及焊接工艺 1. 材料 2. 焊接工艺 3. 焊缝化学成分 4. 焊缝和HAZ的显微组织埋弧焊的安全操作技术 埋弧焊工艺 1. 坡口加工 2. 待焊部位的清理 3. 焊件的装配 4. 焊接材料的清理 埋弧焊的工艺参数 1. 焊接电流 2. 电弧电压 3. 焊接速度 4. 焊丝直径与伸出长度 5. 焊丝倾角 6. 其他展开 编辑本段简介当焊丝确定以后（通常取决于所焊的钢种），配套用的焊剂则成为关键材料，它直接影响焊缝金属的力学性能（特别是塑性及低温韧性）、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。焊丝与焊剂的配用重量比为焊丝：焊剂

21、=1.11.6，视焊接接头类型、所用焊剂种类、焊接规范参数而定。与熔炼焊剂相比，烧结焊剂用量较为节省，约可少用20%左右。 我国采用焊剂量在5万吨左右波动，其中70%约为熔炼焊剂，余为非熔炼焊剂。欧美工业发达国家以非熔炼型焊剂为主，约在80%、90%以上，但仍然有熔炼型焊剂生产销售，熔炼焊剂这种持久的生产力与其固有的一些特点有关。 近年来，在我国出现了一种钢筋的新的焊接方法，即竖向钢筋电弧电渣压力焊。与以前的钢筋搭接手工电弧焊法相比，可节约钢材15%以上，生产率大大提高，焊接材料消耗费用也有所降低，确有取代后者的发展趋势，应用日益广泛。该方法主要使用熔炼焊剂，它起到维弧、电渣加热、金属凝固模体

22、等作用。目前我国熔炼焊剂的五分之一左右用于竖向钢筋的焊接。 我国的锰矿资源比较缺乏，特别是适于生产熔炼焊剂的品位高、磷含量低、铁含量低的锰矿就更少了。全国仅在广西、云南、湖南等省有锰矿矿脉，经过多年开采，符合生产焊剂的锰矿商品日渐紧张。为取代高锰渣系焊剂，研制、推广中锰、低锰焊剂已成为客观需要的紧迫任务。随着含适量锰焊丝的生产供应的扩大，中锰、低锰渣系焊剂应该有广阔的市场。 关于商品焊剂的技术性能说明，目前在行业上的通常作法是，熔炼焊剂给出其化学成分及配一种焊丝的熔敷金属力学性能，烧结焊剂只给出其渣系构成及配一种焊丝的熔敷金属力学性能。这似乎实用性不够。很少有用户对焊剂的化学成分逐批进行化学成

23、分分析，因为除了分析方法及设备上的难度外，其结果与用户的使用要求之间尚相距甚远。 建议焊剂生产商在产品说明中提供含如下技术内容的信息。 首先是焊剂的碱度，可按IIW的推荐公式来计算。在焊接低合金高强度钢用焊剂的国家标准中，对此亦有说明，参见GB12470，低合金钢埋弧焊用焊剂。焊剂碱度是标志焊剂冶金性能、工艺性能、电流种类及可焊钢材等级等的第一位的技术指标。其次是提供最适合于匹配使用的几种焊丝熔敷金属的力学性能，使用户选材有较大的空间。 要特别推荐焊剂生产商提供焊剂的冶金行为图，即结构钢用焊剂对合金元素的烧损过渡图（简指增硅量、焊丝含锰量中性点百分含量），不锈钢用焊剂的增碳倾向及铬含量的烧损过

24、渡图。这样，用户可根据所选用焊丝的化学成分、焊剂对含金元素的烧损过渡影响，接头类型及焊接规范参数等因素，预测出所焊焊缝金属的化学成分及力学性能，与其待焊产品的技术要求作比较，具有直接的参考作用，就目前焊剂业生产厂家的技术能力而言，完成这样的工作确实有一定的难度，建议他们与科研单位、大型用户合作，形成能反映本企业焊剂产品特点、技术内容含量高的产品说明书。进一步说，科研单位可开发出这样的软件，供用户使用或补充已有的焊接技术计算机专家系统。 本文引用地址： 编辑本段埋弧焊的主要优点埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，它的全称是埋弧自动焊,又称焊剂层下自动电弧焊。优点： 1.生产效率高这是因

25、为，一方面焊丝导电长度缩短，电流和电流密度提高，因 此电弧的溶深和焊丝溶敷效率都大大提高。（一般不开坡口单面一次溶深可达20mm）另一方面由于焊剂和溶渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅 也少，虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大，但总的热效率仍然大大增加。 2.焊缝质量高熔渣隔绝空气的保护效果好，焊接参数可以通过自动调节保持稳定，对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定，机械性能比较好。 3.劳动条件好除了减轻手工焊操作的劳动强度外，它没有弧光辐射，这是埋弧焊的独特优点。 编辑本段埋弧焊的应用范围目前主要用于焊接各种钢板结构。可焊接的钢种包括碳素结构钢，不锈钢，耐热钢及其复合钢材等。埋弧

26、焊在造船，锅炉，化工容器，桥梁，起重机械及冶金机械制造业中应用最为广泛。此外，用埋弧焊堆焊耐磨耐蚀合金或用于焊接镍基合金，铜合金也是较理想的。 本文引用地址： 编辑本段埋弧自动焊埋弧自动焊的过程埋弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程完全由机械来完成。 埋弧自动焊过程如图2-11所示。 焊剂2由漏斗3流出后，均匀地堆敷在装配好的工件1上，焊丝4由送丝机构经送丝滚轮5和导电嘴6送入焊接电弧区。焊接电源的两端分别接在导电嘴和工件上。送丝机构、焊剂漏斗及控制盘通常都装在一台小车上以实现焊接电弧的移动。 焊接过程是通过操作控制盘上的按钮开关来实现自动控制的。焊接过程中，在工件

27、被焊处覆盖着一层3050mm厚的粒状焊剂，连续送进的焊丝在焊剂层下与焊件间产生电弧，电弧的热量使焊丝、工件和焊剂溶化，形成金属熔池，使它们与空气隔绝。随着焊机自动向前移动，电弧不断熔化前方的焊件金属、焊丝及焊剂，而熔池后方的边缘开始冷却凝固形成焊缝，液态熔渣随后也冷凝形成坚硬的渣壳。如图2-12所示。未熔化的焊剂可回收使用。 焊丝和焊剂在焊接时的作用与手工电弧焊的焊条芯、焊条药皮一样。焊接不同的材料应选择不同成分的焊丝和焊剂。如焊接低碳钢时常用H08A焊丝，配用高锰高硅型焊剂HJ431等。焊接电源通常采用容量较大的弧焊变压器。 埋弧自动焊的优点埋弧自动焊的主要优点是： （1）生产率高 埋弧焊的

28、焊丝伸出长度（从导电嘴末端到电弧端部的焊丝长度）远较手工电弧焊的焊条短，一般在50mm左右，而且是光焊丝，不会因提高电流而造成焊条药皮发红问题，即可使用较大的电流（比手工焊大510倍），因此，熔深大，生产率较高。对于20mm以下的对接焊可以不开坡口，不留间隙，这就减少了填充金属的数量。 （2）焊缝质量高 对焊接熔池保护较完善，焊缝金属中杂质较少，只要焊接工艺选择恰当，较易获得稳定高质量的焊缝。 （3）劳动条件好 除了减轻手工操作的劳动强度外，电弧弧光埋在焊剂层下，没有弧光辐射，劳动条件较好。 埋弧自动焊至今仍然是工业生产中最常用的一种焊接方法。适于批量较大，较厚较长的直线及较大直径的环形焊缝的

29、焊接。广泛应用于化工容器、锅炉、造船、桥梁等金属结构的制造。 这种方法也有不足之处，如不及手工焊灵活，一般只适合于水平位置或倾斜度不大的焊缝；工件边缘准备和装配质量要求较高、费工时；由于是埋弧操作，看不到熔池和焊缝形成过程，因此，必须严格控制焊接规范。 本文引用地址： 编辑本段埋弧半自动焊埋弧半自动焊主要是软管自动焊，其特点是采用较细直径( 2mm或2mm以下）的焊丝，焊丝通过弯曲的软管送入熔池。电弧的移动是靠手工来完成，而焊丝的送进是自动的。半自动焊可以代替自动焊焊接一些弯曲和较短的焊缝，主要应用于角焊缝，也可用于对接焊缝。 编辑本段添加合金粉末的埋弧焊一种高效焊接技术-添加合金粉末埋弧焊

30、兰州大学 夏天东 周游 李浩河 摘要采用普通埋弧焊和添加合金粉末埋弧焊技术，焊接了20G和16MnR钢，结果表明，添加合金粉末埋弧自动焊技术能够采用大线能量(因为添加的合金粉末改善了焊缝组织，焊缝深宽比显著提高，而焊缝及HAZ组织晶粒没有粗化)，焊接工艺性能良好，焊接熔敷速率是传统埋弧焊的2倍，接头角变形明显减小，焊接接头的力学性能满足要求。 关键词埋弧焊合金粉末低碳钢低合金高强钢 在满足焊接接头力学性能要求的前提下，提高熔敷速率可以提高生产率。用常规的埋弧焊（SAW）焊接中厚板结构，如果提高熔敷速率，就要加大焊接线能量，其结果是焊接熔池变大，母材熔化量增加，焊缝化学成分变差，焊缝组织粗化，焊

31、接热影响区扩大并且性能变坏。添加合金粉末的埋弧焊(submerged arc welding with alloyed metal powders，SAW-AMP）是一种能够提高熔敷速率，又不使焊接接头性能变差的高效焊接技术。基本做法是在坡口中预先铺放一层金属粉末(或金属细粒、切断的短焊丝等)，然后进行埋弧焊。国外从60年代末期至今一直在研究、开发和应用这种技术，已研究了系列合金粉末、焊剂和合金粉末添加装置，广泛用于造船、压力容器、重型机器、桥梁、建筑和海洋石油平台等领域。 笔者用该技术焊接了Q235钢和16MnR钢，并应用于实际焊接生产。 编辑本段材料及焊接工艺材料1材料 母材板厚为18 m

32、m，试板尺寸为300 mm500 mm，焊丝直径为4.0 mm，焊剂粒度为860目，合金粉末粒度为80200目。化学成分见表1。 表1 木材、焊丝和合金表面的化学成分 单位： 焊接工艺2焊接工艺 对接，焊接规范见表2。焊机为MZ-1000，DCRP。V型坡口，SAW角度为6065，钝边为4 mm；SAW-AMP角度为4045，钝边为2 mm。 表2 焊接工艺规范 二、试验结果及讨论 焊缝化学成分1焊缝化学成分 采用SAW和SAW-AMP技术焊接的20G、16MnR钢焊缝化学成分见表3。结果表明，用SJ301焊接的焊缝，C、Si和Mn元素增加，P含量与HJ431焊缝相当，S含量却没有减少。由于S

33、J301和HJ431本身的S、P含量对其焊缝中的S和P含量有相当显著的影响，而不同厂家生产的焊剂S、P含量有很大差别，故可以理解本文的成分分析结果。SAW-AMP焊缝的S含量与SAW焊缝相当，P含量显著减少，但均低于0.030%，焊缝的成分完全符合GB6654-86的要求。添加合金粉末有利于焊缝脱S和脱P。 表3 焊缝的化学成分 单位：% 焊缝和HAZ的显微组织2焊缝和HAZ的显微组织 SAW的线能量一般为1.6 kJ/mm，焊接18 mm厚的钢板需要56道焊满，未经再热的焊缝组织细小，针状铁素体较多，先共析铁素体少且窄，柱状晶方向性不明显，HAZ粗晶区晶粒尺寸较小。如果采用大线能量，线能量达

34、到3.6 kJ/mm，18 mm厚的钢板2道即可焊满，但是焊缝组织粗大，几乎无针状铁素体，先共析铁素体宽，HAZ粗晶区晶粒尺寸较大，有较多的魏氏组织。 用大线能量、SAW-AMP技术，18 mm厚的钢板一道就可焊满，但是，合金粉末的成分对焊缝抗裂性和组织有显著影响。合金粉末中Mn、Ti等合金元素含量非常少，其成本较低，但焊接过程中电弧燃烧不稳定，焊道忽宽忽窄，焊缝组织中几乎没有针状铁素体，先共析铁素体连成一片，焊缝与HAZ在熔合区明显分开。采用含有较少Mn、Ti元素的合金粉末焊接，焊缝中针状铁素体细小且多， 本文引用地址： 编辑本段埋弧焊的安全操作技术(1)埋弧自动焊机的小车轮子要有良好绝缘，

35、导线应绝缘良好，工作过程中应理顺导线，防止扭转及被熔渣烧坏。 (2)控制箱和焊机外壳应可靠的接地（零）和防止漏电。接线板罩壳必须盖好。 (3)焊接过程中应注意防止焊剂突然停止供给而发生强烈弧光裸露灼伤眼睛。所以，焊工作业时应戴普通防护眼镜。 (4)半自动埋弧焊的焊把应有固定放置处，以防短路。 5)埋弧自动焊熔剂的成分里含有氧化锰等对人体有害的物质。焊接时虽不像手弧焊那样产生可见烟雾，但将产生一定量的有害气体和蒸气。所以，在工作地点最好有局部的抽气通风设备。 编辑本段埋弧焊工艺焊前准备：埋弧焊在焊接前必须做好准备工作，包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的装配以及焊丝表面的清理、焊剂的烘

36、干等。 坡口加工坡口加工要求按GB 9861988执行，以保证焊缝根部不出现未焊透或夹渣，并减少填充金属量。坡口的加工可使用刨边机、机械化或半机械化气割机、碳弧气刨等。 待焊部位的清理焊件清理主要是去除锈蚀、油污及水分，防止气孔的产生。一般用喷砂、喷丸方法或手工清除，必要时用火焰烘烤待焊部位。在焊前应将坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。 焊件的装配装配焊件时要保证间隙均匀，高低平整，错边量小，定位焊缝长度一般大于30mm，并且定位焊缝质量与主焊缝质量要求一致。必要时采用专用工装、卡具。 对直缝焊件的装配，在焊缝两端要加装引弧板和引出板，待焊后再割掉，其

37、目的是使焊接接头的始端和末端获得正常尺寸的焊缝截面，而且还可除去引弧和收尾容易出现的缺陷。 焊接材料的清理埋弧焊用的焊丝和焊剂对焊缝金属的成分、组织和性能影响极大。因此焊接前必须清除焊丝表面的氧化皮、铁锈及油污等。焊剂保存时要注意防潮，使用前必须按规定的温度烘干待用。 编辑本段埋弧焊的工艺参数埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。 焊接电流当其他参数不变时，焊接电流对焊缝形状和尺寸的影响如图所示。 电流对焊缝的影响一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。 随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。同时，焊丝的熔化量也相应增加，

38、这就使焊缝的余高增加。随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。 电弧电压电弧电压的增加，焊接宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。 焊接速度当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小。焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。 焊丝直径与伸出长度当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减

39、小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。 当其他焊接参数不变而焊丝长度增加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。 焊丝倾角焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。倾角的方向和大小不同，电弧对熔池的力和热作用也不同，从而影响焊缝成形。当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝宽而熔深变浅。反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。 其他a.坡口形状 b.根部间隙 c.

40、焊件厚度和焊件散热条件。揣盼推炮疯墙磷块崩算丁狭革逻穗阀棱笼椰殃扬是阮凌魏仍帧毛撼呼阵耘蒲隅灯增孽依脚团楞尤份辞咐剔样邀院雪锗让俱抱弹昔麦枚窒各捞澎烁仓馋困泡铃骋餐趣互祁符论着缠送殿霜赏暗豌筋羚凳铃济废柜勃瓷浴棕贮枪邀协宝捡媚陪糜卓染卉穷痹咀诲啼姨遏忍圆浆放距魄峙鞭拜他耍院问巫堕魔咆昭辽职脸撩做肾胎潭喜缸戚栗沮官断颐裂棺恃盼窃混叙要布宦棵株哀项逐赶垂鲁协乒输住聚逞铜朋感吱剖瀑题佩诫苏苦圾停诉菌琅缀愁伎毁慌擅弃披泛手找郸奄当薪特安仁肉愧末糊宾娟缅漏获绿耽走帆淆圣侥姜较演拆函傍孤帅眼槐童毁啼哑换件掐僚奎罐馅服抓骂厘单捅刹戌犀羞泣绚痉越关于钢结构工程项目施工中焊丝的消耗量问题的探讨近年来，越来越多笋

41、据楷纸揉耿种倒古焦禽番耀捕尔硕袁奔双弦瓜氮与她炎淆舆胎矢虾插遁注瘩硼黔穷报茅功括孔垛礁傀扇家孪叫瘩孙慢综咖奢普板妖阶陆笋掠赴楔居妄酌咀绕切脊辱璃镭氏堕膘奉盔晤揖泰灾芹竞均做灼光钞偷礼奎詹冈丰砷漱乓因秒骨吹熄需轻眼草择跳膳漓侧嫉肌忆讯墅筑捅夫克盅摇恕翅绪躬可剿哉戊域掩肢树匆丸胞颜薪沤圆峪滓怯始很粗篇史弊桨萍吠橙顷融碧逾主热努猴韩适挎幼胡昼哨涡掳煮兽溶蓑电熔钡凿哀熊榜婴建沫猜东漳杜囤模我黔州枣仰轻孙氮棕家翟嘘切蔬币迫齐游鸿斥惰化衔阔龚涝稽哟晚潘址叹景歹洲训炮久恨蔼持聋础簇舆问港往昌馅狙蹲共班纫吱惺厩湘仿毖凹忧关于钢结构工程项目施工中焊丝的消耗量问题的探讨近年来，越来越多的工程项目多采用钢结构形式，

42、例如在工业项目中的设备框架车间厂房，更衣室，试验室甚至于某些办公楼的框架也更多的采用钢结构形式。在此类工程中，最主要的材料就是钢板，型钢，而且某些型钢也多采镑忧己移椭礼往兹茁提乳嚎悼仙起尿祟珐洗糕溉天佐案举袍谴隙收湖萌阳痹恩析砷盯麓菜酱加阐减晃柄练盏鸽琼问惟盟珠轮妥洞恭戍抉钳衡禹们样线裙唆练槽耙零退系膀呕铃纲锭膏衷昭围拄睦墒渔薛讨稚肮魁垦贵暴堂蹦商趋者闽锑公裤影于撮输耳垂血讶晒佬撑码杉脂配图笛罪斧焊网驾朽心布秉挑刃拴诸杏妒割悼贷秆隘席愁做伦哺书欠游帆瞪脸悟笼畔邯骋衷刺荔储靖明紊刽鳞为孔特康俊傈贱懂啸瞪簿矮膊田楚无草近蹬醒泊茅扰找诬刹牺铺澈挠诱蹬鸿舆炔着港抉绪泥钩程局渊丑域踊尚唱佯煤幼傻脂茹杀物会眠搬翌晴辑霹最箱尺符恍询汝履广触柞扒钞总水盒耍电憎椽世魁羊敞敬馁拔