药芯焊丝的类型、特性及应用指南

药芯焊丝的类型、特性及应用指南

药芯焊丝是一种常用的焊接材料，广泛应用于各种金属焊接中。本文将详细介绍药芯焊丝的类型、特性、应用、设备要求、操作技术以及存储要求等各个方面，帮助读者全面了解这种焊接材料。

药芯焊丝有自护和气体保护两种类型，用于焊接包括低碳钢、低合金钢、不锈钢和镍合金在内的基材。此图详细说明了它们的操作。

没有一种填充金属适用于所有工作。基材的机械和化学性能、所需的焊接位置、可用的设备以及焊工的技能水平等因素都会影响最佳选择。

当您寻求通过提高沉积率来提高生产效率时，药芯焊丝通常是一个可行的选择。这些焊丝以高性能和焊接质量而闻名，适用于从一般制造和生产到建筑、海上和造船等行业。

药芯焊丝具有独特的焊接特性和要求、优势和局限性。了解这些可以帮助您确定它们是否是正确的选择。

药芯焊丝的用途、类型和特性

药芯焊丝有自护和气体保护两种类型，其中一些被指定用于全位置焊接（例如，美国焊接学会[AWS] E71T-1C），或用于平面和水平应用（E70T-1C）。这两种类型都是气体保护的，并产生一种渣，有助于在冷却过程中保护液态焊缝金属，但这种渣必须在焊接后和每道焊缝之间清除。

这些焊丝适用于各种基材，包括低碳钢、低合金钢、不锈钢和镍合金。对于钢焊接，它们有 70 KSI 的抗拉强度用于低碳钢，以及 80 到 120 KSI 及更高强度用于焊接高强度低合金钢。

自护药芯焊丝（FCAW-S） 在电弧启动时产生自己的保护气体，无需外部气瓶，适用于便携式和远程应用。这些焊丝往往产生略高水平的烟雾和飞溅，但许多分类提供良好的抗冲击韧性，即使在较低温度下也是如此。

自护药芯焊丝通常用来代替手工电弧焊（SMAW）电极，以提高生产效率，因为它们可以连续送丝，不需要反复停机更换。它们通常有 0.035 到 7/64 英寸的直径。

气体保护药芯焊丝（FCAW-G） 需要外部保护气体，可以是 100%二氧化碳或氩气和二氧化碳的混合物。它们通常更受操作者欢迎，因为更容易控制并产生美观的焊缝。它们通常在车间环境中使用。在室外使用时，FCAW-G 焊丝可能需要一个屏障，如帐篷或其他方式来保护焊池，以防止保护气体被吹走。

这些焊丝的直径通常从 0.035 英寸到 7/64 英寸不等，可以用来代替实心焊丝，通过更高的沉积率来提高生产效率；焊工可以在更短的时间内向接头添加更多的焊接金属，特别是在非标准位置的应用中。

按重量计算，FCAW-G 焊丝通常比 FCAW-S 焊丝便宜，后者含有额外的芯材和合金元素，但不需要额外的保护气体费用。FCAW-S 焊丝的效率也较低，约为 65%，而 FCAW-G 焊丝的效率为 75%至 85%。这些效率也低于实心焊丝，因为部分焊丝在焊接过程中被废弃的造渣剂所消耗。在选择焊接工艺时应考虑这些因素。

要从药芯焊丝中获得最佳效果，选择适合工作的焊丝与拥有合适的设备和培训同样重要。了解正确的焊接参数和技术对获得最佳结果至关重要。

这两种类型的焊丝都按照 AWS 定义的可用性标识进行分类——1 到 14 之间的数字或字母 G 或 GS，表示焊丝的极性和操作特性。

FCAW-G 保护气体

FCAW-G 焊丝有不同的保护气体要求，每种类型都提供特定的特性。在 AWS 分类中带有”C”标识的焊丝——例如 E70T-1C H8——只能使用 CO2 作为保护气体。带有”M”标识的焊丝，如 E71T-1M，需要 CO2 和氩气的混合保护气体，通常比例为 75/25。

一些焊丝被认为是双气体焊丝，带有”C/M”标识，可以同时用于两种类型的气体。

在考虑改变保护气体时应当谨慎。虽然焊丝可能适用于任一种保护气体，但改变气体被视为一个重要的变量改变，可能需要在使用前制定新的焊接程序并进行测试。

使用 100%二氧化碳操作的焊丝提供更深的焊接渗透，但也 tend 容易产生更多飞溅，而使用混合气体的焊丝则能减少飞溅和烟雾，并有更平滑的焊缝外观。再次强调，在选择这两种分类和保护气体时，权衡成本是值得的。二氧化碳较为便宜，但可能会产生需要更多时间和人力来清除飞溅的焊缝。相反，混合气体更贵，但焊接完成后需要较少的清理工作。

药芯焊丝的设备要求

获得药芯焊丝最佳效果既取决于选择适合工作的焊丝，也取决于拥有合适的设备和焊接培训。自保护药芯焊（FCAW-S）和气体保护药芯焊（FCAW-G）都使用标准恒压（CV）电源，根据焊丝配方设置为直流负极（DCEN）或直流正极（DCEP）。

在设置 FCAW-S 操作设备时，一个常见的错误是在焊接电源上选择了错误的极性。虽然许多焊丝焊接工艺使用 DCEP（直流电极正极），但大多数 FCAW-S 焊丝设计为使用 DCEN（直流电极负极）操作。始终应参考填充金属制造商的操作建议。

FCAW-S 焊丝通常与电压感应送丝机配套使用。焊工可以在电源处设置电压，然后在送丝机处控制送丝速度（从而控制电流）。这个功能在大型工地上很有帮助；减少往返电源的次数可以增加焊接时间。如果焊工改变了焊枪与工件的距离（CTWD），电压感应送丝机还可以帮助调节随之而来的电压变化。

这两种焊丝都需要在送丝机中使用 V 型滚轮，以确保顺畅的送丝和一致的焊接质量。药芯焊丝比实心焊丝软，如果使用不正确的送丝轮，很容易被变形或压碎。

正确的技术

在焊接过程中，焊工应该采用拖拉技术。对于平面、水平和仰焊位置，一个好的拖拉角度在 15 到 45 度之间。对于立向上焊，5 到 15 度的焊枪角度效果很好。保持稳定且足够快的移动速度可以防止焊池超过电弧前面，这可能会导致夹渣。

对于公司寻求通过提高沉积率来提高生产力的应用，药芯焊丝通常是一个可行的选择。这些焊丝有自保护和气体保护两种类型，可用于现场和车间作业。

使用药芯焊丝的焊工应确保使用正确的伸出长度或电极延伸长度；自保护焊丝对这个变量特别敏感。根据焊丝直径和类型，制造商推荐的伸出长度可能超过 2 英寸；请检查每种焊丝的要求。

不正确的伸出长度可能导致烧嘴、蠕虫状焊道、不完全的渣覆盖和难以去除的渣等问题。伸出长度也很重要，因为它提供了一定程度的电阻加热，有助于提高沉积率。电阻的增加使得通过电弧的电流减少，允许使用更高的送丝速度，从而提高沉积率。

存储要求

与任何填充金属一样，将 FCAW-G 和 FCAW-S 焊丝存放在清洁、干燥的区域很重要。由水分或其他污染物造成的损坏可能导致焊接质量下降，并可能使产品保修失效。

保持存储区域和焊接区域的温度相同是个好主意。将焊丝从冷藏室移到较温暖的焊接区可能导致焊丝表面形成冷凝水。这种冷凝水可能导致焊丝生锈，并可能引起气孔和送丝问题。如果无法在两个空间保持相同的温度，请在焊接前让焊丝在焊接区适应温度 24 小时。

在准备使用之前，将焊丝保存在原始真空或密封包装中也很重要。对于已经在使用的焊丝，要小心地将线轴从送丝机中取出，放入塑料袋中，并妥善存放。如果长时间不使用设备，请记得取出枪内剩余的焊丝。特别是在潮湿的气候下，药芯焊丝可能会在焊枪内部生锈，需要拆除并更换整个焊枪导丝管。

关于药芯焊丝的最终看法

使用任何类型的填充金属时，培训都是关键。新接触药芯焊丝的焊工可能需要额外的培训和/或认证，以适应他们特定的应用，例如，在结构应用中从 SMAW 电极转换为 FCAW-S 焊丝。

另一个例子是从 FCAW-G 焊丝转换为 FCAW-S 焊丝。虽然这两种焊丝都被称为药芯焊丝，但它们属于不同的 AWS 分类，这种变化可能需要额外的测试和认证。

始终遵循特定应用和药芯焊丝所要求的工作程序和操作参数。正确的技术和操作相结合，可以提高焊接质量和生产效率，同时减少昂贵的停机时间。