几种常用钢材埋弧焊焊剂与焊丝的选配举例

常

用

低

碳

钢

钢号

烧结焊剂与配用焊丝

说    明

熔炼焊剂与配用焊丝

说    明

烧结焊剂

配用焊丝

熔炼焊剂

配用焊丝

Q235(A3)

SJ401，

SJ403，

SJ402(薄板

、中厚板)

H08A，

H08E

SJ401抗气孔能力强，SJ402抗锈能力强，适于薄板和中厚板的焊接；其中SJ402更适于薄板的高速焊接

HJ431，

HJ430

H08A，

H08MnA

选用高锰高硅低氟焊剂时，目前常用H08A+HJ431(HJ430、HJ433、HJ434)组合。焊剂中的MnO和SiO2在高温下与Fe反应，Mn和Si得以还原，过渡到焊接熔池中，冷却时起脱氧剂和合金剂的作用，保证焊缝金属的力学性能。HJ431与HJ430相比，电弧稳定性改善，但抗锈能力和抗气孔能力降低；HJ433含CaF较低、SiO2较高，有较高的熔化温度及黏度，焊缝成形好，适宜薄板的快速焊接；HJ434由于加入了TiO2，且CaO和CaF2含量略高，其抗锈能力、脱渣性更好

选用中锰、低锰或无锰的高硅低氟焊剂时，应选配含锰较高的焊丝，才能保证在焊接过程中有足够数量的锰、硅过渡到熔池，保证焊缝的脱氧和力学性能。常用的焊丝与焊剂的组合有：(H08MnA、H08Mn2、H10Mn2Si、H10Mn2)+(HJ330、HJ230、HJ130)熔炼焊剂

Q255(A4)

Q275(A5)

15，20

SJ301，

SJ302，

SJ502，

SJ501，

SJ503

(中厚度板)

H08A，

H08E，

H08MnA

(H08A、H08E)+(SJ301、SJ302)焊接工艺性能良好，熔渣属“短渣”性质，焊接时不下淌，适于环缝的焊接，其中SJ302的脱渣性、抗吸潮性和抗裂性更好，焊剂的消耗量低

(H08A、H08E、H08MnA)+(SJ501、SJ502、SJ503、SJ504)焊接工艺性能良好，易脱渣、焊缝成形美观。其中SJ501抗气孔能力强，主要用于多丝快速焊，特别适合双面单道焊；SJ502、SJ504适于锅炉压力容器的快速焊；SJ503抗气孔能力更强，焊缝金属低温韧性好，适于中、厚板的焊接

HJ431，

HJ430

HJ330

H08A，

H08MnA

25，30

H08MnA，

H10Mn2

20g，22g

H08MnA，

H08MnSi

H10Mn2

20R

H08MnA

低

 

 

合

 

 

金

 

 

钢

常用热轧、正火低合金钢

钢号

屈服

强度

/MPa

焊剂

配用焊丝

说    明

09Mn2，

09Mn2Si，

09Mn

294

HJ430，HJ431，SJ301

H08A，H08MnA

①用于薄板

②用于不开坡口对接

③用于中板开坡口对接

④用于厚板深坡口

⑤用于不开坡口对接

⑥用于中板开坡口对接

⑦用于厚板深坡口

低合金钢埋弧焊焊剂与焊丝选配

 

(1)低合金高强钢焊剂与焊丝的选配

埋弧焊焊接低合金钢时，主要用于热轧正火钢。选用焊剂与焊丝时应保证焊缝金属的力学性能，应选用与母材强度相当的焊接材料，并综合考虑焊缝金属的冲击韧性、塑性及焊接接头的抗裂性。焊缝金属的强度不宜过高，通常控制不低于或略高于母材强度，过高会导致焊缝金属的冲击韧性、塑性及焊接接头的抗裂性降低

对调质钢，为避免热影响区韧性和塑性的降低，一般不采用粗丝、大电流、多丝埋弧焊，采用陶质焊剂572F-6+HJ350的混合焊剂(其中HJ350占80%～82%)，配合H18CrMoA焊丝可实现30CrMnSiNi2A的埋弧焊接

(2)耐热钢焊剂与焊丝的选配

耐热钢按其合金成分的含量可分为低合金、中合金、高合金耐热钢。

1)低合金耐热钢焊剂与焊丝的选配

低合金耐热钢埋弧焊在锅炉、压力容器、管道及汽轮机转子等耐高温工件的焊接生产上应用广泛。焊剂与焊丝组合的基本原则是焊缝金属的合金成分、力学性能与母材基本一致或达到产品所要求的性能；为提高焊缝金属的抗热裂性能，应控制焊接材料的含碳量略低于母材

Cr-Mo耐热钢焊缝金属如果含碳过低，长时间的焊后热处理会促使铁素体形成，使韧性下降。Cr-Mo耐热钢的碳含量一般应控制在0.08%～0.12%范围内，在Cr-Mo较低时，碳含量最好控制在0.08%左右；Cr-Mo较高时，碳含量最好控制在0.10%左右。这样焊缝金属具有较高的冲击韧性和与母材相当的蠕变强度。焊缝金属的含硅量也应合理控制，过高的硅含量会增大回火脆性。Cr-Mo较低时，硅含量宜在0.1%；Cr-Mo较高时，硅含量最好控制在0.15%～0.35%。磷含量应严格控制在0.012%以下

2)中合金耐热钢焊剂与焊丝的选配

中合金耐热钢(如5Cr-0.5Mo、9Cr-1Mo、9Cr-2Mo等)比低合金耐热钢具有更大的淬硬倾向，对焊接冷裂纹更为敏感，因此焊剂、焊丝的选用原则为：在保证焊接接头与母材具有相同的高温蠕变强度和抗氧化性的前提下，提高其抗冷裂性。厚壁工件的窄间隙焊接时应选用低氢型碱性焊剂，或采用高碱度的烧结焊剂，如SJ601、SJ605、SJ103和SJ104等。焊丝的选用有两种方案，一种是选用高Cr-Ni奥氏体钢焊丝，能有效地防止焊接接头热影响区裂纹；另一种是选用与母材成分基本相同的焊丝，可得到同质焊缝金属的接头，容易满足使用要求

(3)低温钢埋弧焊焊剂与焊丝的选配

低温钢要求在较低的使用温度下具有足够的韧性及抗脆性破坏的能力。为此，应选用碱性焊剂，焊丝应严格控制其含碳量，S、P含量应尽量低。目前常选用烧结焊剂配合Mn-Mo或含Ni焊丝；如C-Mo焊丝，配合非熔炼焊剂，通过焊剂向焊缝过渡微量Ti、B合金元素，以保证焊缝金属的低温韧性。焊接时采用较小的线能量，一般在28～45kJ/cm，其目的在于控制焊缝及近缝区粗晶组织的形成，从而提高焊接接头的低温韧性

16Mn，

16MnCu，

14MnNb

343

SJ501，SJ502

H08Mn，H08MnA①

HJ430，HJ431，SJ301

H08A②

HJ430，HJ431，SJ301

H08MnA，H10Mn2③

HJ350

H10Mn2，

H08MnMoA④

15MnV，

15MnVCu，

16MnNb，

15MnVR

392

HJ430，HJ431

H08MnA⑤

HJ430，HJ431

H10Mn2，H10MnSi⑥

HJ250，HJ350，SJ101

H08MnMoA⑦

15MnVN，

15MnVNCu，

15MnVTiRE，

15MnVNR

414

HJ431

H10Mn2

HJ350，HJ250，

HJ252，SJ101

H08MnMoA，

H08Mn2MoA

18MnMoNb，

14MnMoV，

14MnMoVCu，

14MnMoVg，

18MnMoNbg，

18MnMoNbR

490

SJ102

H08MnMoA

HJ250，HJ252，

HJ350，SJ101

H08Mn2MoA，

H08Mn2MoVA，

H08Mn2NiMo

X60

低合金管线钢

414

HJ431

H08Mn2MoA

SJ101

H08MnMoA

SJ102

H10Mn2

X65

低合金管线钢

450

SJ102，SJ301

H08MnMoA

SJ101

H08Mn2MoA

低  合  金  耐  热  钢

钢种

钢号

焊剂

配用焊丝

0.5Mo

—

HJ350

H08MnMoA

0.5Cr-0.5Mo

12CrMo

HJ350，SJ103

H08CrMoA，

H10CrMoA

1Cr-0.5Mo，

1.25Cr-0.5Mo

15CrMo

HJ350，SJ103

H08CrMoA，

H10CrMoA，

H13CrMoA

1Cr-0.5MoV

12CrMoV

HJ350，HJ250，SJ103

H08CrMoV

2.25Cr-1Mo

Cr2Mo

HJ350，SJ103，SJ104

H08Cr3MoMnA，

H13Cr2Mo1A

2Cr-MoWVTiB

12Cr2MoWVTiB

HJ250

H08Cr2MoWVNbB

Mn-Mo

14MnMoV

18MnMoNb

HJ350，SJ603，SJ101

H08Mn2MoA

Mn-Ni-Mo

13MnNiMoNb

HJ350，SJ603，SJ101

H08Mn2NiMo

常  用  低  温  钢

钢号

工作温度

/℃

焊剂

配用焊丝

16MnDR

-40

SJ101，SJ603

H10MnNiMoA，

H06MnNiMoA

DG50

-46

SJ603

H10Mn2Ni2MoA

09MnTiCuREDR

-60

SJ102，SJ603

H08MnA，H08Mn2

09Mn2VDR，

2.5Ni钢

-70

SJ603

H08Mn2Ni2A

3.5Ni钢

-90

SJ603

H05Ni3A

 

不

 

 

锈

 

 

钢

高铬铁素体不锈钢

钢号

焊剂

配用焊丝

说  明

1Cr17，

1Cr17Ti，

1Cr17Mo

SJ601，

SJ701，

SJ608，

HJ171，

HJ151

H1Cr17，

H0Cr21Ni10，

H1Cr24Ni13，

H0Cr26Ni21

不锈钢埋弧焊焊剂与焊丝的选配

 

不锈钢按其金相组织通常分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢、沉淀硬化型不锈钢五类，焊接性能差别很大。其中奥氏体-铁素体双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢很少采用埋弧焊进行焊接。

采用埋弧焊对不锈钢进行焊接时，焊剂与匹配焊丝的选配如下。

(1)马氏体不锈钢焊剂与焊丝的选配

马氏体耐热钢淬硬倾向大，防止冷裂纹是焊接中的首要问题。应选用Cr含量与母材相同的同质焊丝，以保证高温使用性能，并选用高碱度低氢型焊剂。对于常用的马氏体耐热钢(如1Cr13、2Cr13等)，采用的焊丝与焊剂组合为：(H1Cr13、H0Cr14)+(SJ601、SJ605、SJ608)

马氏体不锈钢焊缝和热影响区焊后状态为硬而脆的马氏体组织，在焊接应力的作用下易产生冷裂纹，因此常采用预热、后热和焊后立即高温回火等工艺措施；由于马氏体不锈钢的导热性低，易过热，在热影响区产生淬硬组织，降低焊接接头的性能，一般不采用埋弧焊。如采用埋弧焊，应选用碱性焊剂以降低焊缝中的含氢量，降低产生冷裂纹的倾向。例如，1Cr13不锈钢可采用(HJ151、SJ601)+(H1Cr13、H0Cr14、H0Cr21Ni10、H1Cr24Ni13、H0Cr26Ni21)等焊丝

(2)铁素体不锈钢焊剂与焊丝的选配

铁素体不锈钢(如0Cr11Ti、00Cr12、0Cr13Al、1Cr17等)由于对过热较敏感，一般采用低热量输入的焊接方法，不宜采用大焊接线能量的埋弧焊

焊接高铬铁素体不锈钢应注意的主要问题是晶间裂纹和脆性问题。由于在焊接热循环的作用下引起的热影响区晶粒长大和碳、氮化物在晶界的聚集，焊接区的塑性和韧性都很低，采用同成分的焊接材料，易产生裂纹，焊前需预热。采用奥氏体焊缝，可与铁素体母体等强，且塑性较好，但焊前不预热和焊后不进行热处理

(3)奥氏体不锈钢焊剂与焊丝的选配

奥氏体不锈钢较马氏体、铁素体不锈钢容易焊接，埋弧焊方法通常适用于中厚板的焊接，有时也用于薄板。在焊接过程中Cr、Ni元素的烧损可通过焊剂或焊丝中合金元素的过渡来补充。由于埋弧焊熔深大，应注意防止焊缝中心区热裂纹的产生和热影响区耐蚀性的降低

奥氏体不锈钢热裂纹敏感性大，这就要求其焊缝成分大致与母材成分匹配。同时应控制焊缝金属中的铁素体含量，对长期在高温下工作的焊件，焊缝中的铁素体含量应不大于5%。大多数奥氏体耐热钢都可采用埋弧焊，应选用低硅、低硫、低磷、成分与母材相近的焊丝；对Cr、Ni含量大于20%的奥氏体钢，为提高抗裂性能，可选用高Mn(6%～8%)焊丝。焊剂应选用碱性或中性焊剂，以防止向焊缝增硅。奥氏体不锈钢专用焊剂增硅极少，还可过渡合金、补偿元素烧损，可以满足焊缝性能和化学成分的要求，如SJ601、SJ601Cr等

常用奥氏体不锈钢埋弧焊焊接时应选择细焊丝和较小的焊接线能量

弥散硬化耐热钢是通过热处理获得高强度的高合金钢，这类钢不仅具有耐热性和抗氧化性，而且具有较高的塑性和断裂韧性。埋弧焊可用来焊接厚度小于13mm的弥散硬化耐热钢。如不要求焊缝金属与母材等强，可使用Cr-Ni奥氏体钢焊丝，否则必须使用特种焊丝和焊剂。特别是含Al、Ti等元素的钢，焊接时应采用无氧化性的焊剂，以保证焊丝和母材中的铝大部分过渡到焊缝金属中

1Cr25Ti，

1Cr28

H0Cr26Ni21，

H1Cr26Ni21，

H1Cr24Ni13

常用奥氏体不锈钢

00Cr18Ni10N

SJ601，SJ605，

SJ608，SJ701，

HJ107，HJ151，

HJ172，HJ260

H00Cr21Ni10

0Cr18Ni9，

1Cr18Ni9

H0Cr19Ni9，

H0Cr21Ni10，

H1Cr19Ni10Nb

0Cr18Ni9Ti，

1Cr18Ni9Ti

H1Cr19Ni10Nb，

H0Cr21Ni10Ti，

H0Cr21Ni10Nb

0Cr18Ni11Nb

H0Cr19Ni10Nb

1Cr18Ni12Mo2Ti

H0Cr19Ni12Mo2

0Cr18Ni12Mo2Ti

H00Cr19Ni12Mo2

00Cr17Ni14Mo2

H00Cr18Ni14Mo2

0Cr17Ni12Mo2

H0Cr19Ni11Mo3

0Cr18Ni14MoCu2

H00Cr19Ni12Mo2Cu2

0Cr18Ni13Si4

SJ601，SJ605

SJ608，SJ701，

HJ107，HJ151，

HJ172，HJ260

H0Cr19Ni11Mo3

0Cr19Ni13Mo3

H0Cr25Ni13Mo3

1Cr20Ni14Si2

H1Cr25Ni13

0Cr23Ni13

H1Cr25Ni13

0Cr25Ni20

H1Cr25Ni20

常用弥散硬化耐热钢

S17400(17-4PH)，

S15500(15-5PH)

SJ601，

SJ605，

SJ608

H0Cr19Ni9

1Cr17Ni7Al，

X17H5M3，

S3500(AM350)

H1Cr25Ni20，

ERNiCr-3，

AWS5774B

0Cr15Ni25Ti2Mo-

AlVB，

A-286，

1Cr22Ni20Co20-

Mo3W3NbN

H1Cr25Ni13Mo3，

H1Cr25Ni20，

ERNiCrFe-6

其他高合金钢

(1)马氏体时效钢焊剂与焊丝的选配马氏体时效钢指以铁、镍为基础，含碳≤0.03%、镍18%～25%，并含有能产生时效强化的合金元素，具有高屈服强度、高断裂韧性以及良好的工艺性能，主要用于航空、航天等构件，有Ni18%、Ni20%、Ni25%三种类型。焊接时应注意焊接热影响区的软化、焊缝金属的强度、韧性、热裂纹以及应力腐蚀等问题。采用与母材化学成分相同的填充金属，其焊缝金属为低碳马氏体，时效后可得到硬化；但是焊丝中应含有较高的Ti。应采用不含硅酸盐的碱性焊剂，普通焊剂不宜用来焊接马氏体时效钢。常用碱性焊剂的化学组分举例如下：Al2O337%，CaCO328%，CaF215%，Mn2O314%，Ti-Fe6%

(2)高锰钢焊剂与焊丝的选配

高锰钢是指含碳0.9%～1.3%和含锰11%～14%的奥氏体铸钢，焊接性差，焊接时会在热影响区析出碳化物引起脆化和在焊缝上产生热裂纹，特别是在热影响区产生液化裂纹。焊接时采用冷焊并使用小的焊接线能量，一般不用埋弧焊，但有时采用埋弧焊焊接道岔，常用焊丝与焊剂组合为:H0Cr16Mn16+(HJ107、HJ151)

有

 

色

 

金

 

属

母材类别及牌号

焊剂

焊丝

说    明

常用耐蚀合金

HJ131

镍基合金焊丝

焊接相应镍基合金的薄板

InconFlux4号

因康镍62

用于因康镍600合金焊接

因康镍82

因康镍600、因康洛依800以及几种合金间的异种钢焊接，还适于这几种合金与不锈钢、碳钢间的异种钢焊接

因康镍625

适于因康镍601、625、因康洛依825的对接接头的焊接或在钢上堆焊，也可用于9Ni的对接埋弧焊

InconFlux5号

蒙乃尔60

适于蒙乃尔400、404的堆焊与对接焊，也适于这两种合金间的焊接及其对钢的异种金属的焊接

蒙乃尔67

用于铜镍合金的对接接头

InconFlux6号

镍61

用于镍200、镍201的对接接头的同质和异质埋弧焊及钢上的堆焊

因康镍82，625

可用于因康镍600、601和因康洛依800合金的焊接及其相互间的异种钢焊接及在钢上的堆焊，大于三层的堆焊需用InconFlux4号焊剂

纯铜

T2，T3，T4

HJ430

HSCu

(1)镍基合金焊剂与焊丝的选配

镍及镍基耐蚀合金是化学、石油、有色合金冶炼、航空航天、核能工业中耐高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境的比较理想的金属结构材料。镍基耐蚀合金按合金中主要元素Ni、Cu、Cr、Fe及Mo含量进行划分，通常分为Ni、Ni-Cu(蒙乃尔)、Ni-Mo-(Fe)(哈斯特洛依)、Ni-Cr-Fe(因康镍)、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-Mo-Cu与Ni-Fe-Cr(因康洛依)等合金系列。其中的固溶强化镍基耐蚀合金适于埋弧焊，特别是对于厚大板材，焊接稀释率较高、电弧稳定、焊缝表面光滑。普通焊剂不适于焊接镍基耐蚀合金，需采用专用焊剂。

(2)铜及其合金焊剂与焊丝的选配

埋弧焊可用于纯铜、锡青铜、铝青铜、硅青铜的焊接，也可用于黄铜及铜-钢的焊接。采用直流反接，适于厚度6～30mm的中、厚板长焊缝的焊接，厚度20mm以下的工件可在不预热和不开坡口的工艺下获得优良的接头。针对焊接时易出现焊道成形差、焊缝和热影响区热裂倾向大、气孔倾向严重及接头性能下降的问题，无论是单面焊还是双面焊，反面均需采用各种形式的垫板、铜引弧板和收弧板等

焊剂常采用HJ430、HJ431、HJ260、HJ150、SJ570、SJ671等，其中HJ431、HJ430焊接工艺性好，但氧化性较强，易向焊缝过渡Si、Mn等元素，造成焊接接头导电性、耐蚀性及塑性降低。HJ260、HJ150氧化性较弱，增Si、增Mn倾向小，与普通紫铜焊丝配合，焊缝金属的伸长率达38%～45%，适于接头性能要求高的焊件。SJ570适于厚度20mm以下铜板的焊接，SJ671适于厚度20～40mm无氧铜板的焊接

黄铜

H68，

H62，

H59

HJ431，

HJ260，

HJ150，

SJ570，

SJ671

HSCuZn-3，

HSCuSi，

HSCuSn

青铜

QSn6.5-04，

QAl9-2，

QSi3-1

HSCuSn，

HSCuAl，

HSCuSi

铜-钢

—

HJ431，

HJ260，

HJ150，

SJ570，

SJ671

HSCu，

HSCuSi