尹士科等

0 前言

自保护药芯焊丝由于不需要外加气体保护，增加了施工的灵活性，尤其在高层建筑、输油、输气管线和海洋平台等各种户外施工现场，得到更为广泛的应用。自保护药芯焊丝，由于药芯中某些粉剂在焊接时分解或气化，释放出一些气体，形成保护屏障来隔绝空气；同时，含有一定量的脱氧剂（如Al、Ti、Si、Mg等）和强氮化物形成元素（如Al、Ti等），可防止焊缝中出气孔和因含氮量高而导致焊缝金属韧性下降。高的含铝量是自保护药芯焊丝的一个特征，为了避免焊缝生成CO和N2气孔，作为强脱氧剂和强氮化物形成元素的Al，在药芯中的加入量是相当多的。但是，焊缝中过量的Al会引起晶粒粗大，严重影响焊缝金属的塑、韧性，故有必要对铝的作用进行深入探讨。自保护药芯焊丝的渣系与其它焊接材料有着显著的区别，为了防止大气对焊接造成有害影响，通常，自保护药芯焊丝采用大量的氟化物作为造气和造渣剂，如BaF2、NaF、CaF2、SrF2等。无论是自身造气保护的焊条电弧焊，还是外加保护气体的气体保护焊，其保护效果都能充分地隔绝焊接过程中外界空气的侵入。而自保护药芯焊丝，因为药芯中的粉剂量少，造气剂所产生的保护气体、加入的金属元素挥发产生的金属蒸汽、冶金反应时产生的气体以及药芯中造渣剂产生的熔渣等，不能有效地隔绝外界空气的侵入，导致电弧气氛中的氧、氮和氢气进入熔滴金属。含有这些气体的熔滴金属落入熔池之后，如果在熔池内不能充分地脱除这些气体，将会在焊缝中形成氧化物、氮化物等各种夹杂物，对焊缝韧性造成不利影响，基于此，有必要采取其它措施来进一步提高焊缝金属的韧性。……