选用低合金钢焊丝时应注意的一些问题

出处：按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《焊接材料选用手册》第108页（1558字）

低合金钢采用气体保护焊时其焊缝性能不仅与焊丝的化学成分有关，还与采用的保护气体成分有关。例如：用化学成分相同的填充焊丝进行焊接时，采用氩－氧保护气体，其焊缝金属的化学成分基本与填充焊丝成分相当。但当采用CO₂保护气体时，锰、硅及其他脱氧剂的含量将有明显下降。所以在选择焊丝时要注意以下几点：

1．钨极惰性气体保护焊(TIG) 在惰性气体保护焊时，因为没有氧化和还原反应，其焊缝金属化学成分基本上同焊丝成分，故TIG焊时原则上选用化学成分与母材相匹配的焊丝。

2．熔化极惰性气体保护焊(MIG或MAG) 在MIG(MAG)焊时所使用的保护气体应从改善熔滴的过渡状态和电弧稳定燃烧，保证熔透和焊道成形良好等方面选择，通常采用氩气加少量CO₂(或少量O₂)的氧化性混合气体。

在MIG(MAG)焊时，为了确保良好的工艺性能和焊缝金属的力学性能及冲击韧性，通常其焊丝化学成分与母材金属有一定的差别。因为MIG(MAG)焊时不同的电弧形态，(例：大电流、高电压的射流过渡或小电流、低电压的短路过渡)及加入不同量的CO₂气体，不仅会改变焊缝的外观成形及焊接时的飞溅和电弧噪声等，而且在一定程度上会改变焊缝金属的化学成分。为了使焊缝金属的化学成分、力学性能与母材金属相匹配，在选择MIG(MAG)焊丝时，一定要根据实际工况条件选择，并经工艺试验验证。

低合金钢通常在采用氩气加少量氧或二氧化碳混合保护气体焊接时能获得喷射过渡模式，它主要与电流密度、极性及焊丝的电阻热有关。当电流超过通常称之为转折电流的临界值时，就形成喷射过渡，低于这一电流，则为颗粒状过渡，对直径为1．6mm的低合金钢焊丝，转折电流通常为270A(直流反接)。当采用脉冲电流时，喷射过渡可以在较低的平均电流下发生，这时在低电流下形成熔滴，而在高电流下，以喷射模式快速过渡，这种过渡模式允许进行全位置焊接。

3．CO₂气体保护焊 CO₂气体保护焊和MAG焊具有大致相同的形态和特征，但其保护气体具有更强的氧化性，与MAG焊相比，飞溅和熔渣较多，焊缝成形较MAG焊差。另外CO₂气体保护焊增加了焊缝金属的含氧量，限制了焊缝金属的韧性提高。以100%CO₂作为保护气体，其特性的过渡形式是熔滴过渡。熔滴过渡的一般采用低电弧电压以减少飞溅。它能产生较大的熔深。对Φ1．1mm和Φ1．6mm的焊丝，通常采用的焊接电流范围为275～ 400A(直流反接)。

CO₂是一种氧化性气体，在焊接高温下能分解出原子态氧，使熔化金属氧化，造成焊缝金属易生成气孔、合金元素烧损和飞溅等。这是CO₂气体保护焊及选择相应焊丝时应重视的问题。

随着CO₂含量的增加，焊缝金属的含氧量也增加，焊缝金属的合金元素被烧损，所以CO₂气体保护焊焊丝比M1G焊焊丝所含的锰、硅、铬等元素的含量要高，以达到焊缝金属具有与母材金属相匹配的化学成分和力学性能。

4．短路过渡形式 无论是用Ar－CO₂混合气体或单独用CO₂作保护气体，当采用小直径焊丝(Φ0．8～1．1mm)和较低的电弧电压和电流及专门用于短路过渡的电源时，可获得电弧的短路过渡形式。但采用Ar+CO₂混合气体比单独用CO₂保护提供了较高的短路速率和最小的电流和电压，这有利于薄板焊接和获得优良的冲击性能。