焊接材料的选用原则

焊条、焊丝、焊剂和气体是常用的焊接材料。焊条一般用于焊条电弧焊，适用于焊缝不规则、小批量生产的焊接结构。焊丝主要用于自动焊、半自动焊，适合于焊缝规则、焊缝较长、批量生产的焊接结构。焊剂主要用于埋弧焊、电渣焊等，气体则用于气体保护焊、气焊、气割等。各国焊条和焊丝的使用量在一定程度上反映了该国的焊接自动化水平，目前工业发达国家的焊接生产中，焊丝所占比例较大，随着我国工业化进程的推进和焊接技术的提高，焊丝需求占焊接材料的比例将会进一步提高。

（1）常用焊条的应用

焊条的种类繁多，最常用的是结构钢焊条。结构钢焊条用于同种钢材焊接时，应该考虑以下几点：

a.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。在焊接结构刚度大、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。

b.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，可选用塑性、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。

c.考虑焊接结构特点及受力条件

对结构形状复杂、刚度大的厚大焊接件，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。

d.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）常用焊丝的应用

a.埋弧焊实心焊丝

埋弧焊时焊剂对焊缝金属起保护和冶金处理作用，焊丝主要作为填充金属，同时向焊缝添加合金元索，并参与冶金反应。

（Ⅰ）低碳钢和低合金钢用焊丝。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。中锰焊丝(如H08MnA、H10MnSi)主要用于低合金钢焊接，也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接。高锰焊丝(如H10Mn2、H08Mn2Si)用于低合金钢焊接。

（Ⅱ）高强钢用焊丝。这类焊丝含锰量达1%以上，含钼量为0.9%-0.8%，如H08MnMoAxH08Mn2MoA，用于强度较高的低合金高强钢焊接。此外，根据高强钢的成分及使用性能要求，还可在焊丝中加入Ni、Cr、V及Re等元素，以提高焊缝性能。MPa级的焊缝金属，多采用Mn-Mo系焊丝，如H08MnMoA、H08Mn2MoA、H10Mn2Mo等；～MPa级的焊缝金属多采用Mn-Cr-Mo系、Mn-Ni-Mo系或Mn-Ni-Cr-Mo系焊丝，当对焊缝韧性要求较高时，可采用含Ni的焊丝，如H08CrNI2MoA等；MPa级以下的焊缝金属，可采用熔炼焊剂和烧结焊剂；MPa级的焊缝金属，为了得到高韧性，最好采用烧结焊剂。

（Ⅲ)不锈钢用焊丝。采用的焊丝成分要与被焊接的不锈钢成分基本一致。焊接铬不锈钢时可采用H0Cr14、H1Cr1、HICr17等焊丝，焊接铬镍不锈钢时，可采用HOCr19NI9、HOCr19NI9TI等焊丝；焊接超低碳不锈钢时，应采用相应的超低碳焊丝，如H00Cr19Ni9等。焊剂可采用熔炼型或烧结型，要求焊剂的氧化性要小，以减少合金元素的烧损。

（Ⅳ)气体保护焊实心焊丝

气体保护焊分为惰性气体保护焊(TIG焊和MIG焊)、活性气体保护焊(MAG焊)以及自保护焊。

1)、TIG焊焊丝。TIG焊有时不加填充焊丝，被焊母材加热熔化后直接连接起来，而有时加填充焊丝。由于保护气体为纯Ar，无氧化性，焊丝熔化后成分基本不发生变化，所以焊丝成分即焊缝成分。也有的采用母材成分作为焊丝成分，使焊缝成分与母材一致。TIG焊的焊接热输入小，焊缝强度和塑性、韧性良好，容易满足使用性能要求。

2)、MIG和MAG焊焊丝。MIG焊主要用于焊接不锈钢等高合金钢。为了改善电弧特性，在氧气中加入适量O2或CO2，即成为MAG焊。MAG焊时由于保护气体有一定的氧化性，应适当提高焊丝中Si、Mn等脱氧元素的含量，其他成分可以与母材一致。焊接高强钢时，焊缝中C的含量通常低于母材，Mn的含量则明显高于母材，这不仅是为了脱氧，也是焊缝合金成分的要求。为了改善低温韧性，焊缝中Si的含量不宜过高。

)、CO2焊焊丝。CO2是活性气体，具有较强的氧化性，因此CO2焊所用焊丝必须含有较多的Mn、Si等脱氧元索。CO2焊通常采用C-Mn-Si系焊丝，如H08MnSiA、H08Mn2SiA、H04Mn2SiA等。CO2焊焊丝直径一般为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm等。焊丝直径小于Φl.2mm属于细丝CO2焊、焊丝直径大于Φl.6mm属于粗丝CO2焊。HO8Mn2SiA焊丝是一种广泛应用的CO2焊焊丝。它有较好的工艺性能，适合于焊接MPa级以下的低合金钢。对于强度级别要求更高的钢种。应采用焊丝成分中含有Mo元素的H1OMnSiMo焊丝等。

(Ⅴ)药芯焊丝的应用

药芯焊丝根据是否有保护气体，可分为气体保护焊丝和自保护焊丝。按照熔渣的碱度，可分为钛型(酸性)、钛钙型(中性或弱碱性)和碱性药芯焊丝。一般来说，钛型药芯焊丝的焊道成形美观，全位置焊接时工艺性能好、电弧稳定、飞溅小，但焊缝金属的韧性和抗裂性能较差。与此相反，碱性药芯焊丝的焊缝韧性和抗裂性能优良，但焊道成形和焊接工艺性能稍差。钛钙型介于上述两者之间。

由于药芯焊丝具有焊接工艺性能好、焊缝质量好、对钢材的适应性强等优点，有着广泛的应用前景。药芯焊丝可用于焊接各种类型的钢结构，包括低碳钢、低合金高强钢、低温钢、耐热钢、不锈钢等。所采用的保护气体有CO2和Ar+CO2两种，前者用于普通结构，后者用于重要结构。药芯焊丝适于自动或半自动焊接，直流或交流电源均可。