焊接材料选用标准

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1、第一部分第一部分 焊接工艺评定的使用管理焊接工艺评定的使用管理 & &焊接工艺规程的编焊接工艺规程的编制制一、焊接工艺评定的有关概念一、焊接工艺评定的有关概念二、焊接工艺评定及使用管理程序二、焊接工艺评定及使用管理程序三、焊接工艺评定变素及其评定规则三、焊接工艺评定变素及其评定规则四、如何阅读焊接工艺评定报告四、如何阅读焊接工艺评定报告五、如何编制焊接工艺规程五、如何编制焊接工艺规程一、焊接工艺评定的有关概念一、焊接工艺评定的有关概念1、焊接工艺评定的定义和目的、焊接工艺评定的定义和目的2、消除焊接工艺评定认识上误区：、消除焊接工艺评定认识上误区：3、“焊接性能焊接性能”与与“焊接性焊接性”4

2、、“焊接性能试验焊接性能试验”与与“焊接工艺评定焊接工艺评定”5、“焊缝焊缝”与与“焊接接头焊接接头”6、“焊接工艺评定焊接工艺评定”与与“焊工技能考试焊工技能考试”7、焊接工艺评定的基本条件、焊接工艺评定的基本条件 8、常用焊接工艺评定标准、常用焊接工艺评定标准8、常用焊接工艺评定标准：、常用焊接工艺评定标准： JB47082000钢制压力容器焊接工艺评定钢制压力容器焊接工艺评定 GB5023698现现场场设设备备、工工业业管管道道焊焊接接工工程程施施工工及及验验收收规范第规范第4章章 劳部发劳部发1996276号蒸汽锅炉安全监察规程附录号蒸汽锅炉安全监察规程附录I JGJ81-2000建筑

3、钢结构焊接技术规程第建筑钢结构焊接技术规程第5章章 GB128-90立立式式圆圆筒筒形形钢钢制制焊焊接接油油罐罐施施工工及及验验收收规规范范附录一附录一 ASME第第IX卷焊接与钎焊卷焊接与钎焊二、焊接工艺评定及使用管理程序二、焊接工艺评定及使用管理程序1、焊接工艺评定程序、焊接工艺评定程序 （1）焊接工艺评定立项）焊接工艺评定立项 （2）焊接工艺评定委托）焊接工艺评定委托 （3）编制焊接工艺指导书（）编制焊接工艺指导书（WPI）并并批准批准 （4）评定试板的焊接）评定试板的焊接 （5）评定试板的检验）评定试板的检验 焊焊接接工工艺艺评评定定失失败败，重重新新修修改改焊焊接接工工艺艺指指导导书

4、书，重重复复进进行行上述程序。上述程序。 （6）编写焊接工艺评定报告（）编写焊接工艺评定报告（PQR）并并批准批准2、焊接工艺评定文件的使用与管理、焊接工艺评定文件的使用与管理 （1）焊接工艺评定文件的受控登记。）焊接工艺评定文件的受控登记。 （2）焊接工艺评定的有效版本及换版转换。）焊接工艺评定的有效版本及换版转换。 （3）每季度编制焊接工艺评定文件的有效版本目录。）每季度编制焊接工艺评定文件的有效版本目录。 （4）保保证证现现场场工工程程和和产产品品的的焊焊接接工工艺艺评评定定的的覆覆盖盖率率为为100%。 （5）焊焊接接工工艺艺评评定定文文件件作作为为公公司司的的一一项项焊焊接接技技术术

5、储储备备，属属于公司重要技术机密文件，应妥善保管。于公司重要技术机密文件，应妥善保管。三、焊接工艺评定变素及其评定规则三、焊接工艺评定变素及其评定规则1、焊接工艺评定的主要变素：、焊接工艺评定的主要变素： 试件形式试件形式 母材类别母材类别 焊接方法焊接方法 焊接工艺因素焊接工艺因素 焊后热处理种类及参数焊后热处理种类及参数 母材厚度母材厚度 焊缝熔敷金属厚度焊缝熔敷金属厚度四、如何阅读焊接工艺评定报告四、如何阅读焊接工艺评定报告1、如何认识焊接工艺评定报告的作用、如何认识焊接工艺评定报告的作用 （1）焊接工艺评定报告的合法性：）焊接工艺评定报告的合法性： （2）焊接工艺评定报告的有效性：）焊

6、接工艺评定报告的有效性： （3）焊接工艺评定报告及焊接工艺规程的局限性：）焊接工艺评定报告及焊接工艺规程的局限性： （4）焊接工艺评定报告是一种必须由企业焊接责任工程师和）焊接工艺评定报告是一种必须由企业焊接责任工程师和总工程师签字的重要质保文件，也是技术监督部门和用户代表总工程师签字的重要质保文件，也是技术监督部门和用户代表审核施工企业质保能力的主要依据之一。审核施工企业质保能力的主要依据之一。2、焊接工艺评定报告与焊接工艺规程的关系、焊接工艺评定报告与焊接工艺规程的关系3、阅读焊接工艺评定报告的方法、阅读焊接工艺评定报告的方法五、如何编制焊接工艺规程五、如何编制焊接工艺规程1、焊接工艺规程

7、的作用、焊接工艺规程的作用2、焊接工艺规程的基本要求、焊接工艺规程的基本要求3、焊接工艺规程的编写应遵循的原则、焊接工艺规程的编写应遵循的原则3、焊接工艺规程的填写说明、焊接工艺规程的填写说明第二部分第二部分 由焊接材料所想到的由焊接材料所想到的一、工程焊接相关标准、资料简介一、工程焊接相关标准、资料简介二、焊条型号与牌号的识别二、焊条型号与牌号的识别三、焊条的保管与使用三、焊条的保管与使用四、焊条的选用四、焊条的选用五、氩弧焊丝的选用五、氩弧焊丝的选用六、镍基合金的焊材选用六、镍基合金的焊材选用一、工程焊接常用相关标准简介一、工程焊接常用相关标准简介（一）工程焊接常用标准一）工程焊接常用标准

8、 GB50236-98GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范范 JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T4809-2000JB/T4809-2000钢制压力容器焊接规程钢制压力容器焊接规程 JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 SH3085-1997SH3085-1997石油化工管式加热炉碳钢和铬钼钢炉管焊接石油化工管式加热炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件技术条件 SH/T3523-1999石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊

9、接规程金管道焊接规程 SH3524-92石油化工钢制塔类容器现场组焊施工工艺标准石油化工钢制塔类容器现场组焊施工工艺标准 SH3525-92石油化工低温钢焊接规程石油化工低温钢焊接规程 SH3526-92石油化工异种钢焊接规程石油化工异种钢焊接规程 SH/T3527-1999石油化工不锈钢复合钢焊接规程石油化工不锈钢复合钢焊接规程 SHJ520-91SHJ520-91石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程 SY/T4103-1995钢质管道焊接及验收钢质管道焊接及验收 SY/T4071-93管道下向焊接工艺规程管道下向焊接工艺规程 HGJ222-92铝及铝

10、合金焊接技术规程铝及铝合金焊接技术规程 HGJ223-92HGJ223-92铜及铜合金焊接及钎焊技术规程铜及铜合金焊接及钎焊技术规程（二）工程焊接常用焊接材料标准（二）工程焊接常用焊接材料标准 JB3223-1996焊接材料质量管理规程焊接材料质量管理规程 JB/T4747 -2002压力容器用钢焊条订货技术条件压力容器用钢焊条订货技术条件 GB/T5117-1995碳钢焊条碳钢焊条GB/T5118-1995低合金钢焊条低合金钢焊条 GB/T983-1995不锈钢焊条不锈钢焊条 GB/T14957 -94熔化焊用钢丝熔化焊用钢丝 GB/T14958-94气体保护焊用钢丝气体保护焊用钢丝 GB/

11、T8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T10045-88碳钢药芯焊丝碳钢药芯焊丝 GB/T4242-84焊接用不锈钢丝焊接用不锈钢丝 GB/T1381492镍及镍合金焊条镍及镍合金焊条 GB/T94601988铜及铜合金焊丝铜及铜合金焊丝 GB/T15620-1995镍及镍合金焊丝镍及镍合金焊丝 GB/T3623-1998钛及钛合金丝钛及钛合金丝 GB4842-1995纯氩纯氩 GB6052工业液体的二氧化碳工业液体的二氧化碳（三）推荐实用的焊接参考书（三）推荐实用的焊接参考书 焊接手册：推荐焊接手册（中国机械工程学会焊接学焊接手册：推

12、荐焊接手册（中国机械工程学会焊接学会编）会编） 焊接材料使用手册：推荐电焊条选用指南（吴树雄编焊接材料使用手册：推荐电焊条选用指南（吴树雄编著）著） 焊材制造厂提供的焊接材料样本焊材制造厂提供的焊接材料样本二、焊条型号与牌号的识别二、焊条型号与牌号的识别（一）焊条药皮的作用与类型（一）焊条药皮的作用与类型1、焊条药皮的基本功能：、焊条药皮的基本功能： （1）保保护护电电弧弧与与熔熔池池。药药皮皮比比焊焊芯芯熔熔化化慢慢，形形成成一一个个套套筒筒，保保护护金金属属熔熔滴滴顺顺利利地地向向熔熔池池过过渡渡；同同时时药药皮皮放放出出气气体体和和形形成成熔熔渣渣，保保护护电电弧弧及及熔熔池池免免受受空

13、空气气的的有有害害作作用用。熔熔渣渣覆覆盖盖于于熔熔敷敷金金属属表表面面，也降低了焊缝金属的冷却速度，有利于改善接头性能。也降低了焊缝金属的冷却速度，有利于改善接头性能。 （2）冶冶金金处处理理。通通过过冶冶金金反反应应直直到到脱脱氧氧、脱脱硫硫、脱脱磷磷等等去去除除杂质作用，同时还对焊缝金属起合金化作用。杂质作用，同时还对焊缝金属起合金化作用。 （3）赋赋予予焊焊条条良良好好的的焊焊接接工工艺艺性性能能。使使电电弧弧容容易易引引燃燃，燃燃烧烧稳定，减少飞溅，增大熔深，保证焊缝成形等。稳定，减少飞溅，增大熔深，保证焊缝成形等。 （4）满足某些专用焊条的特殊功能。）满足某些专用焊条的特殊功能。如

14、铁粉焊条药皮内含较如铁粉焊条药皮内含较多的铁粉，增加了焊条的熔敷系数，提高了焊接生产率。多的铁粉，增加了焊条的熔敷系数，提高了焊接生产率。 2、焊条药皮的类型：、焊条药皮的类型： 序序号号药皮药皮类型类型对应牌号对应牌号对应型号对应型号焊接电源焊接电源1特殊型特殊型0E 002钛钛 型型1E 13直流或交流直流或交流3钛钛 钙钙 型型2E 03 直流或交流直流或交流4钛铁矿型钛铁矿型3E 01 直流或交流直流或交流5氧化铁型氧化铁型4E 20直流或交流直流或交流6纤维素型纤维素型5E 10 E 11直流或交流直流或交流7低氢钾型低氢钾型6E 16 直流或交流直流或交流8低氢钠型低氢钠型7E15

15、 直流直流9石石 墨墨 型型8直流或交流直流或交流10盐盐 基基 型型9直流直流3、酸性焊条与碱性焊条：、酸性焊条与碱性焊条： 药药皮皮在在焊焊接接时时熔熔化化形形成成熔熔渣渣。焊焊后后熔熔渣渣为为酸酸性性的的焊焊条条称称为为酸性焊条酸性焊条，反之为，反之为碱性焊条碱性焊条。 酸酸性性焊焊条条的的缺缺点点：酸酸性性焊焊条条的的熔熔渣渣组组成成物物以以酸酸性性氧氧化化物物为为主主，对对焊焊缝缝金金属属有有较较强强的的氧氧化化性性，致致使使焊焊缝缝金金属属中中合合金金元元素素的的烧烧损损量量较较大大。同同时时焊焊缝缝金金属属中中氢氢和和氧氧的的含含量量较较高高，焊焊缝缝金金属属的力学性能，特别是塑

16、性和韧性较低。的力学性能，特别是塑性和韧性较低。 酸酸性性焊焊条条的的优优点点：对对铁铁锈锈、油油污污及及水水分分引引起起的的气气孔孔敏敏感感性小。酸性焊条用交流或直流电源均可焊接。性小。酸性焊条用交流或直流电源均可焊接。 碱性焊条的优点：碱性焊条的优点：碱性焊条的熔渣组成物以碱性氧化物碱性焊条的熔渣组成物以碱性氧化物为主，对焊缝金属的氧化性很小，冶金处理效果好。碱性焊条为主，对焊缝金属的氧化性很小，冶金处理效果好。碱性焊条焊接时，药皮分解出焊接时，药皮分解出CO2作保护气体，保护气体中氢含量很低，作保护气体，保护气体中氢含量很低，因此用碱性焊条焊成的焊缝金属含氢量低，综合力学性能好，因此用碱

17、性焊条焊成的焊缝金属含氢量低，综合力学性能好，特别是塑性、韧性较高。特别是塑性、韧性较高。 碱性焊条的缺点：碱性焊条的缺点：对气孔的敏感性较大。对气孔的敏感性较大。 （二）焊条统一编号的意义（二）焊条统一编号的意义焊条通常用焊条通常用型号型号和和牌号牌号来反映其主要性能特点及类别。来反映其主要性能特点及类别。 焊焊条条型型号号是是以以焊焊条条国国家家标标准准为为依依据据、反反映映焊焊条条主主要要特特性性的一种表示方法。的一种表示方法。 焊焊条条牌牌号号是是根根据据焊焊条条的的主主要要用用途途及及性性能能特特点点，对对焊焊条条产产品的具体命名。由焊条厂家制定。品的具体命名。由焊条厂家制定。 我我

18、国国焊焊条条行行业业采采用用统统一一牌牌号号：属属于于同同一一药药皮皮类类型型、符符合合相相同同焊焊条条型型号号、性性能能相相似似的的产产品品统统一一命命名名为为一一个个牌牌号号。如如J422、J507。 注注意意：不不管管是是焊焊条条厂厂自自定定的的牌牌号号，还还是是全全国国焊焊接接材材料料行行业业统统一一牌牌号号，都都必必须须在在产产品品样样本本或或标标签签、质质量量证证明明书书上上注注明明该该产产品品是是“符符合合国国标标”、“相相当当国国标标”或或不不加加标标注注（即即与与国国标标不不符），以便用户结合产品性能要求，对照标准去选用。符），以便用户结合产品性能要求，对照标准去选用。 每种

19、焊条产品只有一个牌号，但多种牌号焊条可同时对每种焊条产品只有一个牌号，但多种牌号焊条可同时对应一个型号。应一个型号。 如：牌号如：牌号J507RH和和J507R，型号均为型号均为E5015-G。焊条分类对照焊条分类对照按按牌号牌号按按型号型号结构钢焊条结构钢焊条 碳钢碳钢低合金钢焊条低合金钢焊条低温钢焊条低温钢焊条钼及铬钼耐热钢焊条钼及铬钼耐热钢焊条不锈钢焊条不锈钢焊条铬不锈钢焊条铬不锈钢焊条铬镍奥氏体不锈钢焊条铬镍奥氏体不锈钢焊条（三）焊条牌号的表示方法（三）焊条牌号的表示方法通通常常用用一一个个汉汉语语拼拼音音字字母母（或或汉汉字字）与与三三位位数数字字表表示示。如如A302（奥奥302）

20、、）、W607（温温607） 有有的的焊焊条条牌牌号号在在三三位位数数字字后后面面加加注注后后缀缀字字母母和和/或或数数字字。如如J507RH、A022Mo 、J422Fe16 第一位字母：第一位字母：表示焊条种类；表示焊条种类； 前两位数字：前两位数字：表示熔敷金属强度或合金类型；表示熔敷金属强度或合金类型； 第三位数字：第三位数字：表示药皮类型及电流种类；表示药皮类型及电流种类； 数字后面的字母和数字：数字后面的字母和数字：附加合金元素或焊条特性（附加合金元素或焊条特性（具有具有特殊性能和用途特殊性能和用途）。）。 如：如：GG高韧性焊条；高韧性焊条； RR压力容器用焊条；压力容器用焊条；

21、 FeFe高效铁粉焊条：高效铁粉焊条： XX向下立焊用焊条；向下立焊用焊条； HH超低氢焊条；超低氢焊条； RHRH高韧性超低氢焊条；高韧性超低氢焊条；（四）焊条型号的表示方法（四）焊条型号的表示方法1、碳钢焊条：、碳钢焊条： 根据根据GB/T5117-1995碳钢焊条标准规定，碳钢焊条型碳钢焊条标准规定，碳钢焊条型号按熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种号按熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。类划分。 碳钢焊条型号的编制方法：碳钢焊条型号的编制方法： 首位字母首位字母“E”表示焊条；表示焊条； 前两位数字前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为表示熔

22、敷金属抗拉强度的最小值，单位为kgf/mm2； 第三位数字第三位数字表示焊条的焊接位置：表示焊条的焊接位置：“0”和和“1”表示焊条表示焊条适用于全位置焊接；适用于全位置焊接；“2”表示焊条适用于平焊及平角焊；表示焊条适用于平焊及平角焊；“4”表示焊条适用于向下立焊。表示焊条适用于向下立焊。 第三位和第四位数字组合第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。时表示焊接电流种类及药皮类型。 在第四位数字后面附加字母或数字：在第四位数字后面附加字母或数字：“R”表示耐吸潮焊条，表示耐吸潮焊条， “M”表示对吸潮和力学性能有特殊规定的焊条，表示对吸潮和力学性能有特殊规定的焊条， “-1”表示

23、冲表示冲击性能有特殊规定的焊条。击性能有特殊规定的焊条。 举例：举例： E4303E4303：4343kgf/mm2；全位置；钛钙型全位置；钛钙型；交直流两用。交直流两用。 E5015：50kgf/mm2；全位置；低氢钠型；直流反接。全位置；低氢钠型；直流反接。 E50181 ：50kgf/mm2；全全位位置置；铁铁粉粉低低氢氢型型；交交流流或或直直流反接；流反接；-46-46低温冲击保证值低温冲击保证值 。2、低合金钢焊条：、低合金钢焊条： 根据根据GB/T5118-1995低合金钢焊条标准规定，低合金低合金钢焊条标准规定，低合金钢焊条型号按熔敷金属的力学性能、化学成分、药皮类型、焊钢焊条型

24、号按熔敷金属的力学性能、化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。接位置和焊接电流种类划分。 低合金钢焊条型号的编制方法：低合金钢焊条型号的编制方法： 首位字母首位字母“E”表示焊条；表示焊条； 前两位数字前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值（表示熔敷金属抗拉强度的最小值（kgf/mm2）；）； 第三位数字第三位数字表示焊条的焊接位置：表示焊条的焊接位置：“0”和和“1”表示焊条表示焊条适用于全位置焊接；适用于全位置焊接；“2”表示焊条适用于平焊及平角焊。表示焊条适用于平焊及平角焊。 第三位和第四位数字组合第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型；时表示焊接电流种类及药皮类型

25、； 后缀字母后缀字母为熔敷金属的化学成分分类代号，并以短划为熔敷金属的化学成分分类代号，并以短划“-”与前面分开。若还具有附加化学成分时，附加化学成分直接用与前面分开。若还具有附加化学成分时，附加化学成分直接用元素符号表示，并以短划元素符号表示，并以短划“-”与前面后缀字母分开。与前面后缀字母分开。 如：如：E5515-B2-V（R317） 对对于于E50XX-X、E55XX-X、E60XX-X型型低低氢氢焊焊条条的的熔熔敷敷金金属属化化学学成成分分分分类类后后缀缀字字母母或或附附加加化化学学成成分分后后面面加加字字母母“R”时时，表示耐吸潮焊条。表示耐吸潮焊条。 举例：举例： （1）E501

26、5-G（J507RH、J507R等等） ： 5050kgf/mm2 （490 MPa）；低低氢氢钠钠型型；高高韧韧性性（低低温温冲冲击击保保证证值值）；直直流流反反接接；全位置焊接全位置焊接 。 （2）E6015-G（J607RH）： 6060kgf/mm2（ 610 MPa ）；低低氢氢钠钠型型；超超低低氢氢高高韧韧性性；（ -40低低温温冲冲击击保保证证值值）；直直流流反接；全位置焊接反接；全位置焊接 。 （ 3） E5515-C1（ W707Ni） ： 低低 氢氢 钠钠 型型 ； 含含 2.5Ni； 5555kgf/mm2 （540 MPa）；高高韧韧性性（-70冲冲击击保保证证值值）；

27、直直流流反接；全位置焊接反接；全位置焊接 。 （4）E5515-C2（W907Ni）：低低氢氢钠钠型型；含含3.5Ni ； 5555kgf/mm2 （540 MPa）；高高韧韧性性（-90冲冲击击保保证证值值）；直直流流反接；全位置焊接反接；全位置焊接 。 （5）E5515-B1（ R207）：低低氢氢钠钠型型；0.5Cr-0.5Mo；540 MPa，常温冲击保证值；常温冲击保证值；直流反接；全位置焊接直流反接；全位置焊接。 （6）E5515-B2（R307）：低低氢氢钠钠型型；1Cr-0.5Mo；540 MPa，常温冲击保证值；常温冲击保证值；直流反接；全位置焊接直流反接；全位置焊接。 （7

28、）E5515-B2-V（R317）：低低氢氢钠钠型型；1Cr-0.5Mo-V；540 MPa，常温冲击保证值；常温冲击保证值；直流反接；全位置焊接直流反接；全位置焊接。 （8）E6015-B3（R407）：低低氢氢钠钠型型；2.5Cr-1Mo；590 MPa，常温冲击保证值；常温冲击保证值；直流反接；全位置焊接直流反接；全位置焊接。 3、不锈钢焊条：、不锈钢焊条： 根据根据GB/T983-1995不锈钢焊条标准规定，不锈钢焊条不锈钢焊条标准规定，不锈钢焊条型号按熔敷金属的化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流型号按熔敷金属的化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。种类划分。 不锈钢焊条

29、型号的编制方法：不锈钢焊条型号的编制方法： 首位字母首位字母“E”表示焊条；表示焊条； “E”后面的数字后面的数字表示熔敷金属化学成分分类代号，如有特表示熔敷金属化学成分分类代号，如有特殊要求的化学成分，该化学成分用元素符号表示，放在数字的殊要求的化学成分，该化学成分用元素符号表示，放在数字的后面；后面； 短线短线“-”后面的两数字表示药皮类型、焊接位置及焊接电后面的两数字表示药皮类型、焊接位置及焊接电流种类。流种类。“15”表示碱性、钛型或钛钙型药皮，全位置焊接，表示碱性、钛型或钛钙型药皮，全位置焊接，交流或直流反接；交流或直流反接； “16”表示碱性药皮、全位置焊接、直流反表示碱性药皮、全

30、位置焊接、直流反接；接；“17”是是“16”的变型。的变型。 不锈钢焊条型号与美国、日本等工业发达国家的不锈钢不锈钢焊条型号与美国、日本等工业发达国家的不锈钢焊条型号相同。焊条型号相同。举例：举例： （1）E308L-16（A002）：钛钙型；超低碳（钛钙型；超低碳（C0.04%）；）；公称成分公称成分00-19Cr-10Ni；交流或直流反接（尽可能采用直流电源交流或直流反接（尽可能采用直流电源 ）；全位置焊接。）；全位置焊接。 （2）E308-15（A107）：碱碱性性；低低碳碳（C0.08%）；公公称称成分成分0-19Cr-10Ni ；直流反接；全位置焊接。直流反接；全位置焊接。 （3）E

31、316L-16（A022）：钛钛钙钙型型；超超低低碳碳（C0.04%）；公公称称成成分分00-18Cr-12Ni-2Mo；交交流流或或直直流流反反接接（尽尽可可能能采采用用直直流电源流电源 ）；全位置焊接。）；全位置焊接。 （4）E316-15（A207）：碱碱性性；低低碳碳（C0.08%） ；熔熔敷敷金属公称成分金属公称成分0-18Cr-12Ni-2Mo；直流反接；全位置焊接。直流反接；全位置焊接。 （5） E347-15（A137）：碱碱性性；低低碳碳（C0.08%） ；含含Nb稳定剂；公称成分稳定剂；公称成分0-19Cr-10Ni-Nb ；直流反接；全位置焊接。直流反接；全位置焊接。 （

32、6）E309-15（A307）：碱碱性性；含含C0.15%；公公称称成成分分1-23Cr-13Ni；直流反接；全位置焊接。直流反接；全位置焊接。 （7）E310-16（A402）：钛钛钙钙型型；含含C= 0.08-0.20%；纯纯奥奥氏氏体体组组织织，公公称称成成分分2-26Cr-21Ni；交交流流或或直直流流反反接接（尽尽量量采采用用直流电源直流电源 ）；全位置焊接。）；全位置焊接。 （注注：L表表示示碳碳含含量量较较低低（C0.04%）；H表表示示碳碳含含量量较较高高（C 0.15%） 特殊情况：特殊情况： E5MoV-15（R507）：）：低氢钠型；低氢钠型；5Cr-0.5Mo-V；52

33、0 MPa E9Mo-15（R707）：）：低氢钠型；低氢钠型； 9Cr-1Mo，590 MPa 按按牌牌号号：属属于于珠珠光光体体耐耐热热钢钢（低低合合金金钢钢）焊焊条条 。按按型型号号：属属于于不不锈锈钢钢焊焊条条。GB/T983-1995提提出出：将将放放入入下下次次修修订订的的GB/T5118标准中。标准中。（五）国内外牌号、型号对比（举例）（五）国内外牌号、型号对比（举例）焊条类别焊条类别国内牌号国内牌号国标国标型号型号AWS型号型号碳钢碳钢焊条焊条J422E4303 J506 E5016E7016低合金结构钢焊条低合金结构钢焊条J506RE5016-GE7016-GJ506RH E

34、5016-GE7016-GJ607 E6015-D1E9015-D1低温钢焊条低温钢焊条W707Ni E5515-C1E8015-C1珠光体耐热钢焊条珠光体耐热钢焊条R407 E6015-B3E9015-B3铬不锈钢焊条铬不锈钢焊条 G207 E410-15E410-15铬镍奥氏体不锈钢焊铬镍奥氏体不锈钢焊条条A042 E319Mo L-16E309MoL-16A022Mo E317L-16E317L-16镍镍基合金焊条基合金焊条Ni307B ENiCrFe-3 三、焊条的保管与使用三、焊条的保管与使用（一）焊条的工艺性能（一）焊条的工艺性能1、焊条的使用性能：、焊条的使用性能： （1）焊焊条

35、条的的工工艺艺性性能能通通常常指指焊焊条条的的操操作作性性能能：焊焊条条是是否容易地进行焊接作业。否容易地进行焊接作业。 （2）焊焊条条的的焊焊接接性性能能被被焊焊件件是是否否得得到到充充分分的的连连接接（有有无无焊焊接接缺缺陷陷），以以及及焊焊接接接接头头是是否否满满足足使使用用要要求求（接接头头的的力力学学性能和耐热、耐蚀等特殊性能）。性能和耐热、耐蚀等特殊性能）。 （3）焊焊条条的的效效率率焊焊接接施施工工中中能能否否使使焊焊接接效效率率提提高高，人人工和材料等费用降低。工和材料等费用降低。2、焊条的工艺性能、焊条的工艺性能 ： （1）焊焊条条的的稳稳弧弧性性：电电弧弧在在焊焊接接过过程

36、程中中保保持持稳稳定定、不不易易晃晃动和熄灭的特性。焊条的偏心与受潮对稳弧性也有影响。动和熄灭的特性。焊条的偏心与受潮对稳弧性也有影响。 （2）对对各各种种焊焊接接位位置置的的适适用用性性：焊焊条条对对各各种种空空间间位位置置操操作作的的适适用用性性如如何何，是是焊焊条条的的一一个个重重要要工工艺艺性性能能。各各种种牌牌号号的的焊焊条条适用的焊接位置一般在焊条说明书中有规定。适用的焊接位置一般在焊条说明书中有规定。 （3）焊焊缝缝的的成成形形性性能能：指指焊焊缝缝的的几几何何形形状状和和焊焊缝缝的的表表面面质质量。量。 （4）脱渣性：脱渣性：其好坏对焊工的劳动条件、焊接生产率和焊其好坏对焊工的

37、劳动条件、焊接生产率和焊缝质量等都有直接影响。氧化性强的熔渣脱渣性较差。如缝质量等都有直接影响。氧化性强的熔渣脱渣性较差。如J422比比J426的脱渣性就好。的脱渣性就好。 （5）焊焊缝缝的的熔熔深深：在在焊焊条条因因素素中中，药药皮皮的的组组成成和和厚厚度度是是影影响响焊焊缝缝熔熔深深的的主主要要因因素素。厚厚药药皮皮焊焊条条的的熔熔深深比比薄薄药药皮皮大大。厚厚钢钢板板对对接接焊焊时时采采用用熔熔深深较较大大的的焊焊条条可可以以不不开开坡坡口口或或开开小小坡坡口口，使使生产效率提高。生产效率提高。 （6）焊焊条条的的熔熔敷敷系系数数：焊焊接接过过程程中中，焊焊条条在在单单位位时时间间内内通

38、通过过单单位位焊焊接接电电流流熔熔敷敷到到焊焊件件上上的的金金属属量量称称为为熔熔敷敷系系数数（）。焊焊条熔敷系数的大小标志着焊接过程中生产率的高低。条熔敷系数的大小标志着焊接过程中生产率的高低。 （7）焊接飞溅的大小：飞溅大不仅会增加焊后清理的时间，）焊接飞溅的大小：飞溅大不仅会增加焊后清理的时间，也浪费了焊条。焊条的飞溅程度主要与焊条药皮类型有关。焊条也浪费了焊条。焊条的飞溅程度主要与焊条药皮类型有关。焊条药皮受潮，飞溅也增大。当然也与焊机的性能、极性等因素有关。药皮受潮，飞溅也增大。当然也与焊机的性能、极性等因素有关。3、影响焊接工艺操作性能的因素：、影响焊接工艺操作性能的因素： （1）

39、焊条的工艺性能）焊条的工艺性能 （2）焊工技能）焊工技能 （3）电焊机特性）电焊机特性 （4）使用的焊接工具（如焊枪）使用的焊接工具（如焊枪） （5）母材的材质）母材的材质 （6）板厚）板厚 （7）接头形式和尺寸）接头形式和尺寸 （8）焊接工艺参数（如电流、电压、焊速等）焊接工艺参数（如电流、电压、焊速等） （9）焊接位置）焊接位置 （10）其他焊接条件（如焊接环境、保护气体等）其他焊接条件（如焊接环境、保护气体等） 因此，要准确地评定焊条的工艺性能，应固定焊工、电因此，要准确地评定焊条的工艺性能，应固定焊工、电焊机、其他焊接工具、试验材料、焊接条件等上述因素，以排焊机、其他焊接工具、试验材料

40、、焊接条件等上述因素，以排除这些因素的影响。除这些因素的影响。 4、评定焊条工艺性能的方法：、评定焊条工艺性能的方法： 可通过观察下列项目来判断：可通过观察下列项目来判断： （1）电电弧弧的的发发生生：开开始始引引弧弧的的难难易易；再再引引弧弧性性（断断弧弧后后重重新引弧的难易）。新引弧的难易）。 （2）电电弧弧的的状状态态：稳稳弧弧性性，包包括括持持续续性性（有有否否断断弧弧、喘喘息息等）和集中性；吹力大小。等）和集中性；吹力大小。 （3）熔融状态熔融状态：套筒形状；药皮熔化的均匀性。套筒形状；药皮熔化的均匀性。 （4）熔渣熔渣：流动性；清除的难易程度；覆盖的均匀性。流动性；清除的难易程度；

41、覆盖的均匀性。 （5）飞飞溅溅：发发生生的的状状态态（飞飞溅溅的的大大小小及及数数量量）；清清除除的的难难易程度。易程度。 （6）焊缝外观焊缝外观：焊波的粗细；成形（焊缝余高）。焊波的粗细；成形（焊缝余高）。 （7）气体和烟尘的发生状态气体和烟尘的发生状态：发生量及烟尘成分。发生量及烟尘成分。 （二）焊条使用前的检验（二）焊条使用前的检验以评定焊条的质量和使用性能。一般按以下步骤进行：以评定焊条的质量和使用性能。一般按以下步骤进行：1、焊条的进厂验收：、焊条的进厂验收： 一一般般情情况况下下应应进进行行质质量量证证明明书书核核对对、包包装装检检查查和和焊焊条条外外观观检验。检验。 （1）核核对

42、对焊焊条条质质量量证证明明书书。焊焊条条质质量量证证明明书书的的内内容容除除说说明明该批焊条质量符合相应焊条标准规定外，还应包括：该批焊条质量符合相应焊条标准规定外，还应包括： （a）焊条型号、牌号、规格（直径和长度）；焊条型号、牌号、规格（直径和长度）； （b）批号、数量及生产日期；批号、数量及生产日期； （c）熔敷金属化学成份检验结果；熔敷金属化学成份检验结果； （d）熔敷金属或对接接头各项性能检验结果；熔敷金属或对接接头各项性能检验结果； （e）生产厂名称与地址；生产厂名称与地址； （f）生产厂技术检验部门与检验人员签章。生产厂技术检验部门与检验人员签章。 （2）检检查查焊焊条条的的包包

43、装装：包包装装是是否否完完好好，有有无无破破损损、受受潮潮现现象象；检检查查包包装装上上的的标标记记内内容容是是否否齐齐全全，是是否否清清晰晰可可辨辨；其其型型号号、牌牌号号、规规格格、生生产产批批号号、检检验验号号、制制造造厂厂与与商商标标等等是是否否与与质质量量证明书相一致。证明书相一致。（3）检检查查焊焊条条的的外外观观质质量量：是是否否受受污污染染，在在储储运运过过程程中中是是否否有有可可能能影影响响焊焊接接质质量量的的缺缺陷陷产产生生；识识别别标标记记是是否否清清晰晰、牢牢固固，与产品实物是否相符。与产品实物是否相符。2、进行实际操作试焊：、进行实际操作试焊： 通过试焊以评定焊条的工

44、艺性能。通过试焊以评定焊条的工艺性能。3、必要的化学成分和力学性能等复验：、必要的化学成分和力学性能等复验： 应应根根据据有有关关标标准准或或供供货货协协议议的的要要求求进进行行复复验验。如如球球罐罐使使用用的焊条要进行扩散氢测定。的焊条要进行扩散氢测定。（三）焊条的保管（三）焊条的保管1、焊条保管的基本原则：、焊条保管的基本原则： （1）焊焊条条的的保保管管要要特特别别注注意意环环境境湿湿度度。空空气气中中相相对对湿湿度度和和温温度度越越高高，水水蒸蒸汽汽分分压压也也就就越越高高，则则药药皮皮越越容容易易吸吸湿湿。当当空空气气中中水水蒸蒸汽汽分分压压5mmHg时时，药药皮皮吸吸湿湿量量很很小

45、小，但但一一般般建建议议空空气气中中的的相相对对湿湿度度低低于于60%，并并离离开开地地面面和和墙墙壁壁一一定定的的距距离离（约约20cm）。）。温度以温度以10-25为宜。为宜。 （2）分清焊条型号（牌号）、规格，不能错用。分清焊条型号（牌号）、规格，不能错用。 （3）焊焊条条运运输输、堆堆放放过过程程中中应应注注意意不不要要损损伤伤药药皮皮，堆堆放放不不要要太太高高。对对药药皮皮强强度度较较差差的的焊焊条条（如如高高强强度度焊焊条条、不不锈锈钢钢焊焊条、堆焊焊条、铸铁焊条等）更要当心。条、堆焊焊条、铸铁焊条等）更要当心。2、焊条受潮后的明显特征：、焊条受潮后的明显特征： 焊焊条条受受潮潮后

46、后，药药皮皮的的颜颜色色发发深深，焊焊条条相相碰碰没没有有清清脆脆的的金金属属声。声。 有的焊条表面长期受潮甚至反碱出现有的焊条表面长期受潮甚至反碱出现“白花白花”。 有有些些焊焊条条表表面面虽虽然然没没有有特特殊殊的的变变化化，但但焊焊接接时时电电弧弧强强，飞飞溅增多。溅增多。3、受潮焊条对焊接工艺性能的影响：、受潮焊条对焊接工艺性能的影响： （1）电弧强烈，燃烧不稳定；）电弧强烈，燃烧不稳定； （2）飞溅多，颗粒大；）飞溅多，颗粒大； （3）熔深大，容易产生咬边；）熔深大，容易产生咬边； （4）熔渣覆盖不均匀，焊波粗糙，造成压坑；）熔渣覆盖不均匀，焊波粗糙，造成压坑； （5）熔渣清除困难，

47、低氢型焊条的熔渣表面气孔多。）熔渣清除困难，低氢型焊条的熔渣表面气孔多。 4、受潮焊条对焊接质量的影响：、受潮焊条对焊接质量的影响： （1）产产生生焊焊接接裂裂纹纹和和气气孔孔。焊焊条条受受潮潮吸吸收收的的水水份份在在焊焊接接电电弧弧热热的的作作用用下下，变变成成气气体体，分分解解出出氢氢，致致使使形形成成焊焊接接裂裂纹纹和和气气孔孔。碱碱性性焊焊条条尤尤甚甚。焊焊条条包包装装时时用用聚聚乙乙烯烯塑塑料料袋袋封封口口，也也不不能保证长期的彻底防潮。能保证长期的彻底防潮。 （2）力学性能各项指标偏低。力学性能各项指标偏低。5、现场检查焊条受潮情况的简易方法：、现场检查焊条受潮情况的简易方法： （

48、1）检检查查焊焊条条的的包包装装情情况况，包包装装破破损损，焊焊条条吸吸潮潮肯肯定定严严重。重。 （2）检检查查焊焊条条的的制制造造日日期期，制制造造后后长长期期存存放放的的焊焊条条表表面面容易出现白霉状的斑痕。容易出现白霉状的斑痕。 （3）将将几几根根焊焊条条放放在在手手中中滚滚动动，吸吸潮潮后后的的焊焊条条失失去去了了清清脆的金属声。脆的金属声。 （4）取取一一根根焊焊条条微微弯弯10-15度度，如如果果弯弯曲曲时时发发出出明明显显的的脆脆裂裂声音，则说明焊条比较干燥。声音，则说明焊条比较干燥。 （5）取取一一根根焊焊条条竖竖着着落落地地，观观察察其其弹弹跳跳力力，干干燥燥的的焊焊条条弹弹

49、跳力较好，回弹较高。跳力较好，回弹较高。 （6）将将焊焊条条接接入入焊焊接接回回路路中中短短路路数数秒秒种种，如如果果药药皮皮表表面面有有水蒸汽出现，则是不干燥的焊条。水蒸汽出现，则是不干燥的焊条。 （7）取取一一根根焊焊条条直直接接进进行行试试焊焊，若若是是受受潮潮的的焊焊条条，在在焊焊接接过程中会有药皮爆裂或药皮成块脱落现象，并产生较多的水汽。过程中会有药皮爆裂或药皮成块脱落现象，并产生较多的水汽。 （8）观察焊芯端部表面，看是否有锈迹。）观察焊芯端部表面，看是否有锈迹。 （9）取取一一束束焊焊条条，用用肉肉眼眼检检查查：如如果果药药皮皮表表面面有有黑黑斑斑存存在在，则则表表明明焊焊条条内

50、内部部的的焊焊芯芯已已锈锈蚀蚀。也也可可敲敲掉掉药药皮皮，直直接接检检查查焊焊芯芯是否锈蚀。是否锈蚀。（10）在焊接操作过程中检查，受潮焊条的工艺性能会出现）在焊接操作过程中检查，受潮焊条的工艺性能会出现下列变化：下列变化： 同一电流值时，电弧吹力变大，熔深增加；同一电流值时，电弧吹力变大，熔深增加； 飞溅数量增多，颗粒变大；飞溅数量增多，颗粒变大； 对酸性焊条，熔渣覆盖不良，且焊缝成形变差；对酸性焊条，熔渣覆盖不良，且焊缝成形变差； 对低氢型焊条，熔渣的内面（指与焊缝接触的一面）出现对低氢型焊条，熔渣的内面（指与焊缝接触的一面）出现许多小孔。许多小孔。 6、焊接材料有效期限的确定：、焊接材料

51、有效期限的确定： JB3223-96焊接材料质量管理规程规定：焊接材料质量管理规程规定： 自生产日期算起按下述方法确定：自生产日期算起按下述方法确定： （1）焊材质量证明书或说明书推荐的期限；）焊材质量证明书或说明书推荐的期限； （2）酸性焊材及防潮包装密封良好的低氢型焊材为两年；）酸性焊材及防潮包装密封良好的低氢型焊材为两年； （3）石墨型焊材及其他焊材为一年。）石墨型焊材及其他焊材为一年。 超过上述规定有效期限的焊条、焊剂及药芯焊丝，应按超过上述规定有效期限的焊条、焊剂及药芯焊丝，应按规定复验合格后才能发放使用。规定复验合格后才能发放使用。（四）焊条的使用（四）焊条的使用1、焊条烘烤注意事

52、项：、焊条烘烤注意事项： （1）焊焊条条吸吸潮潮，如如果果焊焊芯芯不不生生锈锈和和药药皮皮不不变变质质，焊焊条条重重新新烘干后可确保原来的性能而不影响使用。烘干后可确保原来的性能而不影响使用。 （2）烘烤温度应遵照焊条说明书的规定。烘烤温度应遵照焊条说明书的规定。 烘烤温度低了达不到除去水份的目的；烘烤温度低了达不到除去水份的目的； 烘烘烤烤过过高高，容容易易引引起起粘粘结结剂剂的的分分解解造造成成药药皮皮开开裂裂，焊焊接接时时产生脱落现象，而且药皮内的合金元素会氧化，影响合金的过渡。产生脱落现象，而且药皮内的合金元素会氧化，影响合金的过渡。铬铬不锈钢和铬镍奥不锈钢和铬镍奥氏体不锈钢焊条氏体不

53、锈钢焊条酸性焊条酸性焊条烘烤烘烤150/1小时小时 碱性焊条碱性焊条烘烤烘烤250/1小时小时其他类别焊条其他类别焊条酸性焊条酸性焊条烘烤烘烤150/1小时小时碱性焊条碱性焊条烘烤烘烤350-400/1小时小时纤维素焊条纤维素焊条烘烤烘烤80/1.5-2小时小时 焊条推荐烘烤规范焊条推荐烘烤规范（3）焊焊条条在在烘烘箱箱中中叠叠起起层层数数：一一般般以以直直径径4mm的的不不超超过过3层层；直直径径3.2mm的的不不超超过过5层层，且且堆堆放放不不应应超超过过隔隔层层高高度度的的2/3，避避免免烘烤时受热不均和潮气不易排出。烘烤时受热不均和潮气不易排出。 焊焊条条叠叠起起太太厚厚易易造造成成烘

54、烘烤烤温温度度不不均均匀匀，不不能能烘烘透透或或局局部部过过热而使药皮脱落。热而使药皮脱落。 （4）焊焊条条烘烘烤烤速速度度控控制制：应应缓缓慢慢升升温温，然然后后保保温温和和缓缓慢慢冷冷却却。推荐焊条进箱温度为推荐焊条进箱温度为100以下，升降温速度不宜超过以下，升降温速度不宜超过150/小时。小时。 不不可可将将焊焊条条突突然然放放入入高高温温箱箱内内，或或者者突突然然从从高高温温箱箱内内取取出出，这样也会引起药皮开裂、剥落。这样也会引起药皮开裂、剥落。 （5）烘干后的焊条应及时放入烘干后的焊条应及时放入100150恒温箱内恒温保存恒温箱内恒温保存。 （6）重新烘干次数一般不超过重新烘干次

55、数一般不超过2次次，超过，超过2次应征求焊条制造次应征求焊条制造厂的意见。厂的意见。 烘烤次数过多易造成药皮脱落。烘烤次数过多易造成药皮脱落。2、焊条使用注意事项：、焊条使用注意事项： （1）焊条放在保温筒内随用随取。同一保温筒内严禁混）焊条放在保温筒内随用随取。同一保温筒内严禁混装不同牌号焊条。装不同牌号焊条。 （2）在）在4小时内回收的焊条应堆放在恒温箱内指定的位置，小时内回收的焊条应堆放在恒温箱内指定的位置，不得混淆。不得混淆。 （3）超过）超过4小时或低于规定温度的焊条回收后应重新进行小时或低于规定温度的焊条回收后应重新进行烘烤。烘烤。 四、焊条的选用四、焊条的选用为什么要重视对焊接材

56、料的正确选择？为什么要重视对焊接材料的正确选择？ 正正确确选选择择焊焊材材是是保保证证焊焊接接质质量量的的最最重重要要、也也是是最最基基本本的的条条件。件。 工程所采用的焊接材料一般要求在设计文件中作出规定。工程所采用的焊接材料一般要求在设计文件中作出规定。 GB50236-98第第2.0.2条条规规定定：设设计计文文件件应应标标明明母母材材、焊焊接接材材料料、焊焊缝缝系系数数及及焊焊缝缝坡坡口口的的形形式式，并并对对焊焊接接方方法法、焊焊前前预预热热、焊后热处理及焊接检验提出要求。焊后热处理及焊接检验提出要求。 作作为为施施工工单单位位的的工工程程技技术术人人员员要要求求掌掌握握焊焊材材选选

57、择择的的基基本本知知识，目的是：识，目的是： （1）在审图时核对设计对焊材选择的正确性；）在审图时核对设计对焊材选择的正确性； （2）当设计无规定或现场条件满足不了设计规定时，为自）当设计无规定或现场条件满足不了设计规定时，为自选焊材提供方便。选焊材提供方便。 特别注意：特别注意：施工单位自选的焊材最终仍应报请设计同施工单位自选的焊材最终仍应报请设计同意。意。 特别提醒：特别提醒：焊条选择是否合理，不完全由焊接工艺评焊条选择是否合理，不完全由焊接工艺评定所决定。定所决定。（一）选择焊条的基本要点（一）选择焊条的基本要点1、考虑焊件材料的物理性能、力学性能和化学成分：、考虑焊件材料的物理性能、力

58、学性能和化学成分： （1）按等强度的原则，选择满足接头力学性能要求的焊条。）按等强度的原则，选择满足接头力学性能要求的焊条。 举举例例：Q235，按按等等强强度度的的原原则则应应选选用用J42焊焊条条，而而不不应应选用选用J50 焊条。焊条。 特特殊殊情情况况：根根据据母母材材的的焊焊接接性性，选选用用不不等等强强度度（高高强强度度匹匹配配或或低低强强度度匹匹配配）、而而韧韧性性好好的的焊焊条条，但但需需通通过过改改变变焊焊缝缝结结构形式，以满足设计强度和刚度的要求。构形式，以满足设计强度和刚度的要求。 （2）使熔敷金属的合金成分符合或接近母材。）使熔敷金属的合金成分符合或接近母材。 举举例例

59、：15CrMo必必须须选选用用R307焊焊条条（1Cr-0.5Mo），而而不不能选用能选用R207焊条（焊条（0.5Cr-0.5Mo)。 （3）当当母母材材化化学学成成分分中中碳碳或或硫硫、磷磷等等有有害害杂杂质质较较高高时时，应应选择抗裂性和抗气孔能力较强的焊条。如低氢型焊条等。选择抗裂性和抗气孔能力较强的焊条。如低氢型焊条等。 注注意意：焊焊接接构构件件对对力力学学性性能能和和化化学学成成分分的的要要求求并并不不是是均均衡衡的：的： 有有的的焊焊件件可可能能偏偏重重于于强强度度、韧韧性性等等方方面面的的要要求求，而而对对化化学学成成分分不不一一定定要要求求与与母母材材一一致致。如如选选用用

60、结结构构钢钢焊焊条条时时，首首先先应应侧重考虑焊缝金属与母材间的等强度，或焊缝金属的高韧性；侧重考虑焊缝金属与母材间的等强度，或焊缝金属的高韧性； 有有的的焊焊件件又又可可能能偏偏重重于于化化学学成成分分方方面面的的要要求求，如如对对于于耐耐热热钢钢、不不锈锈钢钢焊焊条条的的选选择择，通通常常侧侧重重于于考考虑虑焊焊缝缝金金属属与与母母材材化化学成分的一致；学成分的一致； 有有的的也也可可能能对对两两者者都都有有严严格格的的要要求求。如如异异种种钢钢焊焊条条的的选选择。择。 因此在选择焊条时应分清主次，综合考虑。因此在选择焊条时应分清主次，综合考虑。2、考虑焊件的工作条件和使用性能：、考虑焊件

61、的工作条件和使用性能： （1）焊焊件件在在承承受受动动载载荷荷和和冲冲击击载载荷荷情情况况下下，除除了了要要求求保保证证抗抗拉拉强强度度、屈屈服服强强度度外外，对对冲冲击击韧韧性性、塑塑性性均均有有较较高高的的要要求求。此时应选用低氢型、钛钙型或氧化铁型焊条。此时应选用低氢型、钛钙型或氧化铁型焊条。举举例例：16Mn钢钢用用于于非非重重要要结结构构时时可可选选用用J502、J503等等酸酸性性焊条；而当用于重要结构时，则应选用焊条；而当用于重要结构时，则应选用J506、J507等碱性焊条。等碱性焊条。 （2）焊焊件件在在腐腐蚀蚀介介质质中中工工作作时时，必必须须分分清清介介质质种种类类、浓浓度

62、度、工工作作温温度度以以及及腐腐蚀蚀类类型型（一一般般腐腐蚀蚀、晶晶间间腐腐蚀蚀、应应力力腐腐蚀蚀等等），从而选择合适的不锈钢焊条。从而选择合适的不锈钢焊条。 举举例例：焊焊接接1Cr18Ni9不不锈锈钢钢时时，为为了了满满足足焊焊缝缝与与母母材材金金属属成成分分相相同同的的要要求求，对对于于在在腐腐蚀蚀要要求求不不高高的的条条件件下下工工作作的的焊焊件件，可可选选用用A102、A107焊焊条条；而而对对于于工工作作温温度度低低于于300而而耐耐腐腐蚀蚀要求较高的焊件，则应选用要求较高的焊件，则应选用A132、A137或或A002焊条。焊条。（3）焊焊件件在在受受磨磨损损条条件件下下工工作作时

63、时，须须区区分分是是一一般般磨磨损损还还是是冲冲击击磨磨损损，是是金金属属间间磨磨损损还还是是磨磨料料磨磨损损，是是在在常常温温下下磨磨损损还还是是在在高高温温下下磨磨损损等等。还还应应考考虑虑是是否否在在腐腐蚀蚀介介质质中中工工作作，以以选选择择合合适的堆焊焊条。适的堆焊焊条。 （4）处在低温或高温下工作的焊件，应选择能保证低温或）处在低温或高温下工作的焊件，应选择能保证低温或高温力学性能的焊条。高温力学性能的焊条。举例：举例： 12CrMo在在400下工作，焊接应选下工作，焊接应选R207 ，而不能选而不能选J507。 16MnDR在在-40下工作，焊接应选下工作，焊接应选J507RH（

64、-40 ），），而不能用而不能用J507、 J507Mo、 J507H等焊条（等焊条（ -30 ）。）。3、考虑焊件的复杂程度和结构特点、焊接接头型式等：、考虑焊件的复杂程度和结构特点、焊接接头型式等： （1）形形状状复复杂杂或或大大厚厚度度的的焊焊件件，由由于于其其焊焊缝缝金金属属在在冷冷却却收收缩缩时时产产生生的的内内应应力力大大，容容易易产产生生裂裂纹纹。因因此此，必必须须采采用用抗抗裂裂性性好的焊条，如低氢型焊条、和高韧性焊条焊条。好的焊条，如低氢型焊条、和高韧性焊条焊条。 （2）对对于于某某些些坡坡口口较较小小的的接接头头，或或对对根根部部焊焊透透控控制制严严格格的的接头，应选用具有

65、较大熔深或熔透能力的焊条。接头，应选用具有较大熔深或熔透能力的焊条。 举例：举例： 长长输输管管线线用用钢钢X42焊焊接接，为为保保证证根根部部焊焊透透又又不不至至于于有有过过大大的的焊瘤，常采用纤维素型焊条焊瘤，常采用纤维素型焊条E6010进行向下立焊操作。进行向下立焊操作。 （3）因因受受条条件件限限制制而而使使某某些些焊焊接接部部位位难难以以清清理理干干净净时时，就就应应考考虑虑选选用用氧氧化化性性强强，容容易易脱脱渣渣，对对铁铁锈锈、氧氧化化皮皮和和油油污污反反应应不不敏感的酸性焊条，以免产生气孔等缺陷。敏感的酸性焊条，以免产生气孔等缺陷。 4、考虑焊缝的空间位置：、考虑焊缝的空间位置

66、： 有有的的焊焊条条只只适适用用于于某某一一位位置置的的焊焊接接，其其它它位位置置焊焊接接时时效效果果较较差差，有有的的焊焊条条则则是是各各种种位位置置均均能能焊焊接接的的全全位位置置焊焊条条，选选用用时时要要考考虑焊接位置的特点：虑焊接位置的特点： （1）对对于于仰仰焊焊、立立焊焊缝缝较较多多的的焊焊件件，应应选选用用钛钛钙钙型型、钛钛型型、低氢型或钛铁矿型的全位置焊条。低氢型或钛铁矿型的全位置焊条。 （2）焊接部位所处的位置不能翻转时，必须选择能进行全）焊接部位所处的位置不能翻转时，必须选择能进行全位置焊接的焊条。位置焊接的焊条。 5、考虑施焊工作条件：、考虑施焊工作条件： （1）没有直流

67、焊机的场合，应选用交直流两用的焊条。）没有直流焊机的场合，应选用交直流两用的焊条。 （2）某某些些钢钢材材（如如珠珠光光体体耐耐热热钢钢）需需进进行行焊焊后后消消除除应应力力热热处处理理，但但受受设设备备条条件件限限制制或或本本身身结结构构限限制制而而不不能能进进行行时时，应应选选用用与与母母材材金金属属化化学学成成分分不不同同的的焊焊条条（如如奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢焊焊条条），可以免进行焊后热处理。可以免进行焊后热处理。 （3）应应根根据据施施工工现现场场条条件件，如如野野外外操操作作、焊焊接接工工作作环环境境等来合理选用焊条。等来合理选用焊条。6、考虑改善焊接操作环境和保证工人身体健康：

68、、考虑改善焊接操作环境和保证工人身体健康： （1）尽量选用发尘量小、产生有害气体少的焊条。）尽量选用发尘量小、产生有害气体少的焊条。 （2）在酸性焊条和碱性焊条都可以满足的地方，鉴于碱）在酸性焊条和碱性焊条都可以满足的地方，鉴于碱性焊条对操作技术及施工准备要求高，故应尽量采用酸性焊条。性焊条对操作技术及施工准备要求高，故应尽量采用酸性焊条。 （3）对于在密闭容器内或通风不良场所焊接时，应尽量）对于在密闭容器内或通风不良场所焊接时，应尽量采用低尘低毒焊条或酸性焊条。采用低尘低毒焊条或酸性焊条。 7、考虑焊接的经济性：、考虑焊接的经济性： （1）在在保保证证使使用用性性能能的的前前提提下下，尽尽量

69、量选选用用价价格格低低廉廉的的焊焊条条。根据我国的矿藏资源，应大力推广钛铁矿型焊条（根据我国的矿藏资源，应大力推广钛铁矿型焊条（3型）型） 。 （2）对对性性能能有有不不同同要要求求的的主主次次焊焊缝缝，可可采采用用不不同同焊焊条条，不不要片面追求焊条的全面性能。要片面追求焊条的全面性能。 （3）根根据据结结构构的的工工作作条条件件，合合理理选选用用焊焊条条的的合合金金系系统统。如如对对在在常常温温下下工工作作，用用于于一一般般腐腐蚀蚀条条件件的的不不锈锈钢钢，就就不不必必选选用用含含铌的不锈钢焊条。铌的不锈钢焊条。8、考虑焊接效率：、考虑焊接效率： （1）对对焊焊接接工工作作量量大大的的结结

70、构构，有有条条件件时时应应尽尽量量采采用用高高效效率率焊焊条条，如如铁铁粉粉焊焊条条、高高效效率率不不锈锈钢钢焊焊条条、重重力力焊焊条条、底底层层焊焊条条、立向下焊条之类的专用焊条。立向下焊条之类的专用焊条。 （2）水水平平位位置置焊焊接接时时采采用用铁铁粉粉焊焊条条，垂垂直直位位置置焊焊接接时时采采用用下向焊条等，均可大大提高生产率和降低成本。下向焊条等，均可大大提高生产率和降低成本。9、考虑焊条的工艺性能：、考虑焊条的工艺性能： 焊条工艺性能的好坏是焊条使用的前提。工艺性能不好的焊条工艺性能的好坏是焊条使用的前提。工艺性能不好的焊条会产生各种焊接缺陷焊条会产生各种焊接缺陷 。 （1）对于同

71、一牌号（型号）的焊条，不同的生产厂家，其）对于同一牌号（型号）的焊条，不同的生产厂家，其工艺性能差别很大，需要我们在采购时认真分析。工艺性能差别很大，需要我们在采购时认真分析。 （2）采购不同厂家同一牌号的焊条时，还应考虑焊工的习）采购不同厂家同一牌号的焊条时，还应考虑焊工的习惯问题和对该焊条工艺性能的适用性。惯问题和对该焊条工艺性能的适用性。 （二）碳素钢的焊条选用（二）碳素钢的焊条选用1、对碳素钢的认识：、对碳素钢的认识： 碳钢的主要分类方法：碳钢的主要分类方法： （1）按含碳量分类：按含碳量分类：低碳钢：低碳钢：C0.30%（有的国家称为软有的国家称为软钢）；中碳钢：钢）；中碳钢：C=0

72、.30-0.60%；高碳钢：高碳钢：C0.60%。 （2）按冶炼方法分：按冶炼方法分：平炉钢；转炉钢；电炉钢。平炉钢；转炉钢；电炉钢。 （3）按钢的脱氧程度的不同分：按钢的脱氧程度的不同分：沸腾钢；半镇静钢；镇静沸腾钢；半镇静钢；镇静钢。钢。 （4）按用途分：按用途分：结构钢；工具钢。结构钢；工具钢。 （5）根据钢中有害杂质根据钢中有害杂质S、P的含量分：的含量分： 普通碳素钢：普通碳素钢：S 0.050%， P 0.045%； 优质碳素钢：优质碳素钢： S 0.035%， P 0.035%； 高级优质碳素钢：高级优质碳素钢： S 0.030%， P 0.035%。注意：注意：经常需要焊接的钢

73、是各种碳素结构钢，包括普通碳经常需要焊接的钢是各种碳素结构钢，包括普通碳素结构钢（如素结构钢（如Q235）、）、优质碳素结构钢（优质碳素结构钢（20钢）、专门用途碳钢）、专门用途碳素结构钢等。素结构钢等。 高碳钢实际上不用于制造焊接结构。高碳钢实际上不用于制造焊接结构。与焊接关系密切的专门用途碳素结构钢：与焊接关系密切的专门用途碳素结构钢： （1）船体用碳素钢船体用碳素钢（GB712-88）：）： A、B、D、E: C0.18-0.22%；屈服强度屈服强度235MPa。 （2）焊接气瓶用碳素钢焊接气瓶用碳素钢（GB6653-94）：）： HP245、HP265、HP295： C0.16-0.2

74、0%；屈服强度屈服强度245-295MPa。 （3）压力容器用碳素钢压力容器用碳素钢（GB6654-1996）：）： 20R： C0.20%；屈服强度屈服强度225-245MPa。 （4）锅炉用碳素钢锅炉用碳素钢（GB713-1997） 20g： C0.21%；屈服强度屈服强度225-245MPa。 （5）桥梁用碳素结构钢桥梁用碳素结构钢（YB/T10-81） 16q： C=0.12-0.20%；屈服强度屈服强度225MPa。 （6）石油天然气管道用螺旋缝埋弧焊碳素钢石油天然气管道用螺旋缝埋弧焊碳素钢（GB9711-88） S205、S240、S290： C0.17-0.22%；屈服强度屈服强

75、度205-290MPa （7）铁道钢轨用碳素钢铁道钢轨用碳素钢（GB2585-81）：）： U、71、U74、U71Cu： C=0.64-0.80%；抗拉强度抗拉强度785MPa。 （8）核压力容器用碳素结构钢核压力容器用碳素结构钢 20HR： C0.20%；屈服强度屈服强度235MPa。 （9）汽车制造用碳素结构钢汽车制造用碳素结构钢（GB3275-91） 08Al： C= 0.05-0.12%；抗拉强度抗拉强度315-440MPa 15Al：C= 0.12-0.17%；抗拉强度抗拉强度345-490MPa2、低碳钢的焊接特点：低碳钢的焊接特点： （1）焊接性能优良，一般不会因焊接而引起淬硬

76、组织。）焊接性能优良，一般不会因焊接而引起淬硬组织。 （2）冶炼方法落后或非正规小型钢厂生产，造成碳钢含）冶炼方法落后或非正规小型钢厂生产，造成碳钢含N、O高，焊接裂纹倾向大。高，焊接裂纹倾向大。 （3）母材成分不合格（如）母材成分不合格（如C、S过高）时，焊接裂纹倾向大。过高）时，焊接裂纹倾向大。 （4）焊条质量不好时造成焊缝中）焊条质量不好时造成焊缝中C、S偏高，焊接裂纹倾向偏高，焊接裂纹倾向大。大。 （5）厚度大、刚性大的结构件在低温条件下焊接可能出现）厚度大、刚性大的结构件在低温条件下焊接可能出现裂纹。裂纹。3、低碳钢在低温环境下的焊接措施：、低碳钢在低温环境下的焊接措施： （1）焊前

77、预热，焊时保持道间温度）焊前预热，焊时保持道间温度 （2）采用低氢或超低氢型焊条）采用低氢或超低氢型焊条 （3）整条焊缝连续焊完，尽量避免中断）整条焊缝连续焊完，尽量避免中断 （4）不在坡口以外的母材上打弧）不在坡口以外的母材上打弧 （5）弯板、矫正和装配时尽可能不在低温下进行）弯板、矫正和装配时尽可能不在低温下进行 （6）尽可能改善严寒下劳动生产条件）尽可能改善严寒下劳动生产条件4、低碳钢的焊条选用要点：、低碳钢的焊条选用要点： （1）按照等强度匹配的原则，通常选用）按照等强度匹配的原则，通常选用E43 系列的焊条。系列的焊条。有时也可选用有时也可选用E50 系列焊条代用，但不应作为首选，否

78、则违系列焊条代用，但不应作为首选，否则违背了等强的原则。背了等强的原则。 （2）一般结构选用酸性焊条或碱性焊条。）一般结构选用酸性焊条或碱性焊条。 （3）焊接动载荷、复杂和厚板结构和重要受压容器，以）焊接动载荷、复杂和厚板结构和重要受压容器，以及低温下焊接时，应选用碱性、低氢型焊条，如及低温下焊接时，应选用碱性、低氢型焊条，如E4316（J426）、）、E4315（J427）。）。 各国根据自己的资源及使用习惯，选用的药皮类型均各国根据自己的资源及使用习惯，选用的药皮类型均有所不同。在我国，钛钙型焊条（如有所不同。在我国，钛钙型焊条（如J422）的消耗量最大，的消耗量最大，要占全部焊条产量的要

79、占全部焊条产量的80%以上以上 。壁厚壁厚mm在在各种气温下的预热温度各种气温下的预热温度低碳钢管道、容器低温环境下焊接时低碳钢管道、容器低温环境下焊接时16不不低于低于-30时不预热；低于时不预热；低于-30时预热时预热100-15017-30不低于不低于-20时不预热；低于时不预热；低于-20时预热时预热100-15031-40不低于不低于-10时不预热；低于时不预热；低于-10时预热时预热100-15041-50不低于不低于0时不预热；低于时不预热；低于0时预热时预热100-150低碳钢梁、柱、桁架结构低温焊接时低碳钢梁、柱、桁架结构低温焊接时30不低于不低于-30时不预热；低于时不预热

80、；低于-30时预热时预热100-15031-51不低于不低于-10时不预热；低于时不预热；低于-10时预热时预热100-15051-70不低于不低于0时不预热；低于时不预热；低于0时预热时预热100-150低碳钢在低温条件下的焊接预热温度低碳钢在低温条件下的焊接预热温度5、中碳钢的焊接特点：、中碳钢的焊接特点： （1）随着含）随着含C量的增加，焊接性逐渐变差，焊接接头的硬量的增加，焊接性逐渐变差，焊接接头的硬化倾向、裂纹倾向和气孔敏感性均增大，杂质化倾向、裂纹倾向和气孔敏感性均增大，杂质S控制不严时裂控制不严时裂纹倾向更加明显。纹倾向更加明显。 （2）若对已经热处理（正火或调质）的中碳钢部件进

81、行）若对已经热处理（正火或调质）的中碳钢部件进行焊接，裂纹倾向较大。且热处理后的焊接会使母材热影响区软焊接，裂纹倾向较大。且热处理后的焊接会使母材热影响区软化。化。6、中碳钢的焊接工艺要点：、中碳钢的焊接工艺要点： （1）正确选择焊接材料。）正确选择焊接材料。 （2）大多数情况下，需要焊前预热和保持一定的层间温）大多数情况下，需要焊前预热和保持一定的层间温度。度。 （3）焊后立即进行消除应力热处理，热处理温度一般为）焊后立即进行消除应力热处理，热处理温度一般为600-650。 （4）不能立即进行热处理的，则应立即后热。）不能立即进行热处理的，则应立即后热。（5）对对已已经经热热处处理理的的中中

82、碳碳钢钢部部件件进进行行焊焊接接，应应采采取取防防裂裂纹纹的措施。的措施。7、中碳钢的焊条选用要点：、中碳钢的焊条选用要点： （1）在在要要求求焊焊缝缝与与母母材材等等强强度度的的情情况况下下，应应选选用用相相应应强强度度等级而塑性、韧性较高的低氢或超低氢焊条。等级而塑性、韧性较高的低氢或超低氢焊条。 举举例例：35钢钢选选用用J506、J507；45钢钢选选用用J556、J557；55钢选用钢选用J606、J607焊条。焊条。 （2）个个别别情情况况下下也也可可采采用用钛钛铁铁矿矿型型或或钛钛钙钙型型焊焊条条，但但一一定定要要有有严严格格的的工工艺艺措措施施配配合合，如如控控制制预预热热温温

83、度度和和尽尽量量减减少少母母材材熔熔深以减少焊缝含深以减少焊缝含C量。量。 （3）在在仅仅要要求求实实现现完完整整连连接接而而不不要要求求强强度度，或或不不要要求求焊焊缝缝与与母母材材等等强强度度的的场场合合，或或者者焊焊件件结结构构复复杂杂对对采采取取防防裂裂纹纹措措施施有有困困难难时时，可可采采用用强强度度等等级级较较母母材材低低一一档档的的焊焊条条。但但须须满满足足设设计计要求的各项力学性能指标。要求的各项力学性能指标。举例：举例： 35钢选用钢选用J422、J423、J426、J427； 45钢选用钢选用J422、J423、J426、J427 、J506、J507； 55钢选用钢选用J

84、422、J423、J426、J427 、J506、J507 焊条。焊条。 （4）特特殊殊情情况况也也可可采采用用铬铬镍镍奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢焊焊条条，此此时时可可不不预预热热或或适适当当降降低低预预热热温温度度。理理由由是是奥奥氏氏体体焊焊缝缝金金属属塑塑性性好好、溶溶解解氢氢的的能能力力强强。如如A102、A107、A302、A307、A402、A407等等焊条均可采用。焊条均可采用。 （5）有有时时也也可可在在中中、高高碳碳钢钢的的坡坡口口表表面面堆堆焊焊一一层层含含碳碳量量很很低低（C0.03%）、强强度度低低、塑塑性性好好的的纯纯铁铁过过渡渡层层，然然后后再再用用与与母材强度相匹配

85、的焊条填满坡口，能有效地防止焊接裂纹。母材强度相匹配的焊条填满坡口，能有效地防止焊接裂纹。 举例：举例： 45钢与低碳钢钢与低碳钢Q235的焊接：的焊接： 方方案案一一：先先在在45钢钢坡坡口口面面预预热热300，然然后后用用J427或或J507焊条进行焊接，焊后进行焊条进行焊接，焊后进行650后热并缓冷。后热并缓冷。 方案二：方案二：在无预热情况下，先用在无预热情况下，先用A302或或A307焊条在焊条在45钢钢及及Q235钢的坡口面上堆焊两层隔离层，然后再用钢的坡口面上堆焊两层隔离层，然后再用A302或或A307焊条进行对接焊。焊条进行对接焊。 （二）低合金结构钢的焊条选用（二）低合金结构

86、钢的焊条选用1、对低合金结构钢的认识：、对低合金结构钢的认识： 低合金钢按其使用性能分为三类：低合金钢按其使用性能分为三类： 低合金结构钢（也称强度型低合金钢）低合金结构钢（也称强度型低合金钢） 低合金低温钢（也称低温型低合金钢）低合金低温钢（也称低温型低合金钢） 低合金耐热钢（也称耐热型低合金钢）低合金耐热钢（也称耐热型低合金钢） 低合金结构钢的合金总含量小于低合金结构钢的合金总含量小于5%。 低低合合金金结结构构钢钢一一般般按按其其屈屈服服强强度度分分级级。常常用用的的低低合合金金结结构构钢的屈服强度在钢的屈服强度在300-600MPa范围内。范围内。 屈屈服服强强度度为为300-450M

87、Pa的的低低合合金金结结构构钢钢，以以热热轧轧或或正正火状态使用。如火状态使用。如16MnR（屈服强度下限屈服强度下限 285MPa） 屈屈服服强强度度大大于于450MPa的的低低合合金金高高强强度度结结构构钢钢，以以调调质质状态使用。如状态使用。如07MnNiCrMoVDR（屈服强度下限屈服强度下限 490MPa）2、低合金结构钢的焊接特点：、低合金结构钢的焊接特点： （1）热影响区的淬硬倾向（硬化）热影响区的淬硬倾向（硬化）： 强度等级和含碳量低的钢，热影响区淬硬倾向小；强度等级和含碳量低的钢，热影响区淬硬倾向小； 屈屈服服强强度度450MPa以以上上的的低低合合金金高高强强钢钢，热热影影

88、响响区区可可能能出出现现硬硬而而脆脆的的马马氏氏体体组组织织，冲冲击击韧韧性性下下降降，冷冷裂裂敏敏感感性性增增大大，可可焊焊性变差。性变差。 防止硬化的措施：防止硬化的措施： 采采用用适适中中的的线线能能量量配配合合以以适适当当的的预预热热，以以获获得得适适当当小小的的焊焊接接冷冷却却速速度度。因因为为线线能能量量增增大大可可使使硬硬化化倾倾向向降降低低，但但易易使使晶晶粒粒长大。长大。 （2）焊接接头的冷裂纹倾向：焊接接头的冷裂纹倾向： 产生冷裂纹的三要素：产生冷裂纹的三要素： 热影响区或焊缝金属的淬硬倾向（组织硬化）热影响区或焊缝金属的淬硬倾向（组织硬化） 焊接接头的拉应力存在（拘束度大

89、）焊接接头的拉应力存在（拘束度大） 焊缝金属内的高含氢量（扩散氢的影响）焊缝金属内的高含氢量（扩散氢的影响）焊接冷裂纹的控制措施：焊接冷裂纹的控制措施： 控制组织硬化：控制组织硬化： 预预热热；通通过过较较大大线线能能量量降降低低接接头头冷冷却却速速度度；冬冬季季和和厚板多道焊时采取缓冷等措施。厚板多道焊时采取缓冷等措施。 限制扩散氢：限制扩散氢： 焊焊件件坡坡口口表表面面清清理理；采采用用低低氢氢或或超超低低氢氢焊焊材材，并并防防止止吸吸潮；潮； 预热或预热或“紧急紧急”后热以减少扩散氢；后热以减少扩散氢； 采采用用奥奥氏氏体体焊焊条条来来固固溶溶氢氢，限限制制氢氢的的扩扩散散，但但带带来来

90、其其它它问问题题（如如热热裂裂纹纹、熔熔合合区区冷冷裂裂纹纹、不不经经济济等等），非非特特殊殊情情况况不不采用。采用。 控制拘束应力：控制拘束应力： 通过结构设计减少刚度或拘束度；通过结构设计减少刚度或拘束度； 预热；预热； 采取合理焊接顺序，使焊缝有收缩余地；采取合理焊接顺序，使焊缝有收缩余地； 坡口设计以减少焊缝金属填充量；坡口设计以减少焊缝金属填充量； 焊后消除应力热处理焊后消除应力热处理（3）焊缝金属的热裂纹倾向焊缝金属的热裂纹倾向 产生热裂纹的两要素：产生热裂纹的两要素： 焊焊缝缝中中S、P杂杂质质偏偏析析，易易形形成成低低熔熔点点共共晶晶体体偏偏析析于于晶晶界界处。处。焊接接头的内

91、应力存在焊接接头的内应力存在 在在低低合合金金结结构构钢钢及及其其常常用用的的配配套套焊焊接接材材料料中中，由由于于能能增增大热裂倾向的元素含量较少，故产生热裂纹的敏感性不大。大热裂倾向的元素含量较少，故产生热裂纹的敏感性不大。 焊缝热裂纹的控制措施：焊缝热裂纹的控制措施： 控控制制焊焊缝缝成成分分：关关键键是是选选择择适适用用的的焊焊接接材材料料，控控制制C、S、P含量。含量。C含量最好小于含量最好小于0.12%。 调整焊接工艺：调整焊接工艺： 限制过热：降低线能量，并采用小的焊接电流和小的焊限制过热：降低线能量，并采用小的焊接电流和小的焊接速度。因为熔池过热易促使热裂。接速度。因为熔池过热

92、易促使热裂。 注意：不能通过提高焊接速度来降低线能量。因为焊接注意：不能通过提高焊接速度来降低线能量。因为焊接速度增大会改变熔池形状，影响到偏析。速度增大会改变熔池形状，影响到偏析。 控制成形系数（焊缝宽度与焊缝厚度之比）：控制成形系数（焊缝宽度与焊缝厚度之比）： 焊缝系数影响枝晶成长方向及其会合面的偏析情况。焊缝焊缝系数影响枝晶成长方向及其会合面的偏析情况。焊缝系数小，则使偏析集中于焊缝中心，形成焊缝中心薄弱面，热系数小，则使偏析集中于焊缝中心，形成焊缝中心薄弱面，热裂倾向大。裂倾向大。 一般希望避免出现焊缝系数小于一般希望避免出现焊缝系数小于1的情况，即焊缝实际厚的情况，即焊缝实际厚度不要

93、超过焊缝宽度。度不要超过焊缝宽度。 减小熔合比：通过开大坡口，或减小熔深，或采取隔离减小熔合比：通过开大坡口，或减小熔深，或采取隔离层堆焊法，采用镍基合金焊材等，来减小熔合比，防止母材向层堆焊法，采用镍基合金焊材等，来减小熔合比，防止母材向焊缝转移某些有害杂质。焊缝转移某些有害杂质。 降低拘束度。如合理布置焊缝，合理安排施焊顺序等。降低拘束度。如合理布置焊缝，合理安排施焊顺序等。 其它：如控制装配间隙、改善接头设计、改进装配质量其它：如控制装配间隙、改善接头设计、改进装配质量等。等。 3、低合金结构钢的焊条选择要点：、低合金结构钢的焊条选择要点： 总总体体原原则则：一一般般根根据据母母材材的的

94、化化学学成成分分、力力学学性性能能、接接头头的的裂裂纹纹敏敏感感性性、焊焊后后是是否否热热处处理理、焊焊件件的的使使用用条条件件（耐耐蚀蚀、耐耐高高温温、耐耐低低温温等等）、结结构构形形式式及及受受力力情情况况、焊焊接接施施工工条条件件等等因因素素进行综合考虑。必要时还应通过焊接性试验最终确定。进行综合考虑。必要时还应通过焊接性试验最终确定。 （1）首首先先考考虑虑等等强强度度原原则则。要要求求焊焊缝缝的的强强度度等等于于或或略略高高于于母材金属的强度，而不希望焊缝强度太高。母材金属的强度，而不希望焊缝强度太高。 经经验验证证明明，如如果果焊焊缝缝强强度度超超过过母母材材过过多多且且塑塑性性差

95、差时时，可可能造成冷弯角小，甚至出现横向裂纹。能造成冷弯角小，甚至出现横向裂纹。 JB/T4709规规定定：碳碳素素钢钢、低低合合金金钢钢的的焊焊缝缝金金属属应应保保证证力力学学性性能能，且且其其抗抗拉拉强强度度不不应应超超过过母母材材标标准准规规定定的的上上限限值值加加30MPa。 （2）应应考考虑虑化化学学成成分分的的要要求求。一一般般情情况况选选用用焊焊条条熔熔敷敷金金属属的的S、P含量应与母材一致。含量应与母材一致。 压压力力容容器器焊焊接接的的焊焊接接材材料料熔熔敷敷金金属属硫硫、磷磷含含量量应应符符合合JB/T4747-2002压力容器用钢焊条订货技术条件的规定。压力容器用钢焊条订

96、货技术条件的规定。 压压力力容容器器制制造造和和现现场场组组焊焊时时，应应注注意意所所采采购购的的焊焊条条其其质质量证明书标注的量证明书标注的S、P量是否符合量是否符合JB/T4747-2002的规定。的规定。 （3）满满足足所所要要求求的的常常温温或或低低温温冲冲击击韧韧性性指指标标要要求求。对对于于有有冲冲击击韧韧性性要要求求的的焊焊件件，一一般般情情况况选选用用的的焊焊条条其其焊焊缝缝金金属属冲冲击击值应不低于相应母材标准规定下限值。值应不低于相应母材标准规定下限值。 用用于于压压力力容容器器焊焊接接的的焊焊条条应应符符合合JB/T4747-2002压压力力容器用钢焊条订货技术条件的规定

97、。容器用钢焊条订货技术条件的规定。 （4）对对于于一一些些在在腐腐蚀蚀介介质质中中工工作作的的低低合合金金钢钢，则则主主要要根根据焊缝金属耐腐蚀性能来选择焊条。据焊缝金属耐腐蚀性能来选择焊条。 举举例例：10MoWVNb抗抗氢氢钢钢应应采采用用J507MoW 焊焊条条，而而不不能用能用J507。 （5）对于对于同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用，主，主要取决于焊接件的结构形状（简单或复杂）、钢板厚度、工作要取决于焊接件的结构形状（简单或复杂）、钢板厚度、工作条件（静载荷或动载荷）和钢材的抗裂性能等方面。条件（静载荷或动载荷）和钢材的抗裂性能等方面。 对

98、对于于重重要要结结构构及及要要求求抗抗裂裂性性好好、塑塑性性好好、冲冲击击韧韧性性好好、低低温温性性能能好好的的焊焊接接结结构构，应应选选用用碱碱性性焊焊条条（低低氢氢型型或或超超低低氢氢型型）。 低低氢氢型型焊焊条条的的含含氢氢量量标标准准是是5-10mL/100g；超超低低氢氢型型焊焊条为条为5mL/100g。 对对于于非非重重要要结结构构或或坡坡口口表表面面有有油油、锈锈、氧氧化化皮皮等等脏脏物物而而又又很很难难清清理理时时，在在结结构构性性能能要要求求允允许许的的前前提提下下，可可选选用用酸酸性性焊焊条。条。 （6）在在某某些些特特殊殊情情况况下下，例例如如钢钢材材冷冷裂裂纹纹倾倾向向

99、较较大大、结结构构刚刚性性大大、板板材材较较厚厚和和接接头头冷冷却却速速度度较较快快时时，为为防防止止裂裂纹纹，以以及及考考虑虑母母材材金金属属成成分分的的过过渡渡，有有效效的的办办法法是是选选用用强强度度级级别别比比母母材金属略低、塑性和韧性高、抗裂性好的焊条。材金属略低、塑性和韧性高、抗裂性好的焊条。（三）低温钢的焊条选用（三）低温钢的焊条选用1、对低温钢的认识：、对低温钢的认识： 用用于于制制造造-20-253低低温温下下工工作作的的焊焊接接结结构构的的专专用用钢钢材材，称为称为低温钢低温钢。 低温钢的分类：低温钢的分类：根据化学成分和组织特点，分为三大类：根据化学成分和组织特点，分为三

100、大类： 低低合合金金铁铁素素体体型型低低温温钢钢：含含合合金金元元素素总总量量不不超超过过5%。组组织为铁素体加少量珠光体，在织为铁素体加少量珠光体，在-40-110范围内使用。范围内使用。 举举例例：低低合合金金低低温温钢钢16MnDR（-40 ）、低低温温碳碳钢钢ASTM A333Gr6（ -45 ） 、 3.5Ni 钢钢ASTM A333Gr3 （-100 ）等。等。 中中合合金金低低碳碳马马氏氏体体型型低低温温钢钢：合合金金元元素素含含量量大大于于5-10%。组组织织与与热热处处理理方方法法有有关关：淬淬火火后后的的组组织织为为低低碳碳马马氏氏体体；正正火火后后的的组组织织为为低低碳碳

101、马马氏氏体体、铁铁素素体体及及少少量量奥奥氏氏体体；回回火火后后的的组组织织为为含镍铁素体和少量富碳奥氏体。含镍铁素体和少量富碳奥氏体。 典典型型钢钢种种有有9Ni钢钢：回回火火后后的的组组织织使使9Ni钢钢在在-196低低温温下仍具有优良的低温韧性。下仍具有优良的低温韧性。 高高合合金金奥奥氏氏体体型型低低温温钢钢：合合金金元元素素总总含含量量大大于于10%，组组织为奥氏体，在织为奥氏体，在-196-269的低温下仍保持相当高的韧性。的低温下仍保持相当高的韧性。 举例：举例：1Cr18Ni9Ti等。等。2、低温钢结构发生脆性断裂的必要条件：、低温钢结构发生脆性断裂的必要条件： （1）必须具备

102、由外载荷及残余内应力引起的一定应力水平；）必须具备由外载荷及残余内应力引起的一定应力水平； （2）由由结结构构、材材料料、制制造造缺缺陷陷引引起起的的缺缺口口效效应应，其其中中由由焊焊接而引起的缺陷（几何的或冶金的）往往是脆断的裂源。接而引起的缺陷（几何的或冶金的）往往是脆断的裂源。 （3 3）设备和管道的工作温度低于材料的脆性转变温度）设备和管道的工作温度低于材料的脆性转变温度3、低合金低温钢的焊接特点：、低合金低温钢的焊接特点： （1）不含镍低温钢：不含镍低温钢：由于其含碳量低、其他合金元素也由于其含碳量低、其他合金元素也不高，淬硬和冷裂倾向小，具有良好的焊接性。一般可不采用不高，淬硬和冷

103、裂倾向小，具有良好的焊接性。一般可不采用预热，但应避免在低温下施焊。预热，但应避免在低温下施焊。 （2）含镍低温钢含镍低温钢：由于添加了镍，增大了钢的淬硬性，但：由于添加了镍，增大了钢的淬硬性，但不显著，冷裂倾向不大。当板厚较大或拘束较大时，应采用适不显著，冷裂倾向不大。当板厚较大或拘束较大时，应采用适当预热。当预热。 虽然镍可能增大热裂倾向，但是严格控制钢及焊接材料虽然镍可能增大热裂倾向，但是严格控制钢及焊接材料中的中的C、S、P含量，以及采用合理的焊接工艺，增大焊缝成形含量，以及采用合理的焊接工艺，增大焊缝成形系数，可以避免热裂纹。系数，可以避免热裂纹。 特别提醒：特别提醒：低温下使用的焊

104、接结构易于发生脆性断裂。低温下使用的焊接结构易于发生脆性断裂。所以保证焊缝和粗晶区的低温韧性是低温钢焊接时的技术关键。所以保证焊缝和粗晶区的低温韧性是低温钢焊接时的技术关键。 举例：举例：9 9NiNi钢的焊接特点的焊接特点 （1 1）焊接接头的低温韧性问题焊接接头的低温韧性问题（包括包括焊缝金属、熔合区和金属、熔合区和粗晶区）。粗晶区）。 （2 2）焊接热裂纹问题焊接热裂纹问题，尤其表尤其表现为为弧坑裂弧坑裂纹。 （3 3）焊接冷裂纹问题焊接冷裂纹问题：在低在低氢条件下一般不会条件下一般不会产生冷裂生冷裂纹。但高但高氢下也有一定冷裂敏感性。下也有一定冷裂敏感性。 （4 4）焊接时电弧的磁偏吹

105、焊接时电弧的磁偏吹问题问题：9 9NiNi钢系铁磁性钢，焊接时钢系铁磁性钢，焊接时易发生电弧的磁偏吹，易发生电弧的磁偏吹，造成造成夹渣、未熔合等渣、未熔合等焊接缺陷的接缺陷的产生生 。 焊接磁偏吹的消除及控制措施：焊接磁偏吹的消除及控制措施： 采用永久磁铁平衡法来消除焊接磁偏吹的影响。在坡口采用永久磁铁平衡法来消除焊接磁偏吹的影响。在坡口焊缝的背侧移动永久磁铁，并用特斯拉计监测，可以保证焊缝焊缝的背侧移动永久磁铁，并用特斯拉计监测，可以保证焊缝内的剩磁接近于零。内的剩磁接近于零。 采用交流焊接电源，由于电流方向的高频率变换（每秒采用交流焊接电源，由于电流方向的高频率变换（每秒100100次），

106、磁场不会造成电弧偏吹。次），磁场不会造成电弧偏吹。 避免使用大避免使用大电流的碳弧气刨清根，而改用砂流的碳弧气刨清根，而改用砂轮打磨。打磨。 4、低温钢焊接接头的低温韧性保证措施：、低温钢焊接接头的低温韧性保证措施： （1）从结构设计上充分考虑焊透从结构设计上充分考虑焊透，避免结构不良而引起的，避免结构不良而引起的人为缺陷。人为缺陷。 （2）正确选择焊材正确选择焊材，保证焊缝足够的冲击韧性水平。，保证焊缝足够的冲击韧性水平。 （3）正确制定焊接工艺，）正确制定焊接工艺，控制焊接线能量控制焊接线能量：采取小电流、：采取小电流、快焊速、控制多层焊的层间温度等措施。快焊速、控制多层焊的层间温度等措施

107、。 （4）避免工艺缺陷避免工艺缺陷：防止焊接接头产生各种应力集中源。：防止焊接接头产生各种应力集中源。 采采用用锤锤击击工工件件等等强强制制手手段段进进行行组组装装会会增增加加残残余余应应力力，易易导导致致发发生生低低应应力力脆脆性性断断裂裂破破坏坏。所所以以规规定定低低温温钢钢在在组组装装过过程程中中不不允许采用锤击等强制手段进行组装。允许采用锤击等强制手段进行组装。 因因为为缺缺口口效效应应往往往往是是脆脆断断的的裂裂源源，所所以以不不允允许许在在受受压压元元件件上刻划或敲打材料标记和焊工钢印等导致产生缺口效应的划痕。上刻划或敲打材料标记和焊工钢印等导致产生缺口效应的划痕。 焊焊件件表表面

108、面的的电电弧弧擦擦伤伤是是应应力力集集中中源源，所所以以规规定定焊焊接接时时不不得得在焊件表面引弧、收弧和试验电流，严禁有电弧擦伤。在焊件表面引弧、收弧和试验电流，严禁有电弧擦伤。 对对低低温温钢钢焊焊接接实实行行表表面面退退火火焊焊道道，对对改改善善焊焊接接接接头头的的韧韧性性有有相相当当有有利利的的作作用用。这这种种表表面面退退火火焊焊道道通通常常可可以以用用钨钨极极氩氩弧弧焊焊不填焊丝表面重熔来实现。不填焊丝表面重熔来实现。 为为了了消消除除表表面面层层的的柱柱状状组组织织，也也可可以以最最后后多多焊焊一一层层退退火火焊焊道道，再把退火焊道加工掉。再把退火焊道加工掉。 （5）焊后消除应力

109、热处理可以降低低温钢焊接产品的脆断焊后消除应力热处理可以降低低温钢焊接产品的脆断危险性。危险性。 5、低合金低温钢的焊条选用要点：、低合金低温钢的焊条选用要点： 低温钢焊接的主要矛盾是保证接头的低温韧性要求，防止接低温钢焊接的主要矛盾是保证接头的低温韧性要求，防止接头在使用过程中产生脆性断裂，其强度通常均能满足要求。故应头在使用过程中产生脆性断裂，其强度通常均能满足要求。故应按以下原则选用与母材的使用温度相适应的焊条：按以下原则选用与母材的使用温度相适应的焊条： （1）当当低低温温钢钢结结构构的的使使用用条条件件在在-45以以上上时时，可可选选用用低低温温韧性好的韧性好的Ti-B系或高韧性普通

110、低合金钢焊条。如系或高韧性普通低合金钢焊条。如W507、J507RH。 （2）使使用用条条件件在在-60以以下下的的低低温温钢钢，一一般般均均采采用用含含镍镍的的低低温钢焊条。如温钢焊条。如W607、W707Ni等。等。 （3）在在-100左左右右使使用用的的低低温温钢钢，通通常常均均使使用用含含3.5Ni或或更更高含镍量并含一定量钼的低温钢焊条。高含镍量并含一定量钼的低温钢焊条。 如如W907Ni。 （4）对对于于9Ni钢钢的的焊焊接接，常常用用的的焊焊接接材材料料有有三三种种，即即：含含NiNi约约60%60%以以上上的的InconelInconel型型、含含NiNi约约40%40%的的F

111、e-NiFe-Ni基基型型、含含Ni13%-Ni13%-Cr16%Cr16%的的奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢改改进进型型。 如如： 如如ENiCrFe-2 、 ENiCrFe-4 、 ENiCrMo-6等焊条等焊条 。 JB/T4709-2000规规定定：用用于于焊焊接接低低温温钢钢的的镍镍钢钢焊焊条条的的焊焊缝缝金属夏比金属夏比V型缺口冲击吸收功在相应低温时应不小于型缺口冲击吸收功在相应低温时应不小于34J。 低温钢焊条药皮一般均采用低氢型。低温钢焊条药皮一般均采用低氢型。（四）铬钼珠光体耐热钢的焊条选用（四）铬钼珠光体耐热钢的焊条选用1、对耐热钢的认识：、对耐热钢的认识： 在在高高温温下下能能

112、够够保保持持化化学学稳稳定定性性（耐耐腐腐蚀蚀、不不起起皮皮）叫叫做做热热稳稳定定性性；在在高高温温下下具具有有足足够够的的强强度度叫叫做做热热强强性性。具具有有热热稳稳定定性性和和热热强性的钢称为强性的钢称为耐热钢耐热钢。 耐热钢的分类：耐热钢的分类： （1）低合金耐热钢：低合金耐热钢： 合合金金元元素素总总含含量量5%以以下下。供供货货状状态态为为退退火火、或或正正火火+回回火火。组组织织主主要要为为珠珠光光体体+铁铁素素体体，所所以以也也称称珠珠光光体体耐耐热热钢钢。以以Cr、Mo为为主要元素的珠光体耐热钢称为铬钼珠光体耐热钢。主要元素的珠光体耐热钢称为铬钼珠光体耐热钢。 如：如：12C

113、rMo、15CrMo、12Cr1MoV等。等。 （2）中合金耐热钢：中合金耐热钢： 合金元素总含量合金元素总含量6-12%，以，以Cr为主，含为主，含Mo0.5-1%。供货状供货状态主要为退火、或正火态主要为退火、或正火+回火。也有以调质状态供货。退火状态回火。也有以调质状态供货。退火状态下的组织为铁素体下的组织为铁素体+碳化物；正火碳化物；正火+回火状态下的组织为铁素体回火状态下的组织为铁素体+贝氏体。合金元素总含量大于贝氏体。合金元素总含量大于10%以上的耐热钢组织为马氏体。以上的耐热钢组织为马氏体。 如：如：5Cr-0.5Mo、7Cr-0.5Mo、9Cr-1Mo-V等。等。 （3）高合金

114、耐热钢：高合金耐热钢： 合合金金元元素素总总含含量量大大于于13%，以以Cr或或Cr-Ni为为主主。组组织织为为马马氏氏体、铁素体和奥氏体三种。体、铁素体和奥氏体三种。 如如 0Cr13Al（ 铁铁 素素 体体 ） 、 1Cr13（ 马马 氏氏 体体 ） 、1Cr18Ni9Ti（奥氏体）。奥氏体）。 耐热钢的高温性能：耐热钢的高温性能： （1）抗蠕变性能抗蠕变性能。 蠕变蠕变：金属在一定温度和一定应力作用下随着时间的增加，：金属在一定温度和一定应力作用下随着时间的增加，慢慢发生塑性变形的现象慢慢发生塑性变形的现象 碳钢工作温度超过碳钢工作温度超过300-350，合金钢的工作温度高于，合金钢的工

115、作温度高于400 ，都会发生蠕变。，都会发生蠕变。 （2）高温持久强度高温持久强度：金属材料在高温、长期应力作用下：金属材料在高温、长期应力作用下抵抗断裂的能力。抵抗断裂的能力。 （3）蠕变脆性蠕变脆性（钢的持久塑性）：在温度、应力和时间（钢的持久塑性）：在温度、应力和时间三者联合作用下所产生的脆性倾向。三者联合作用下所产生的脆性倾向。 （4）高温抗氧化能力高温抗氧化能力。2、对耐热钢焊接接头性能的基本要求：、对耐热钢焊接接头性能的基本要求： （1）接头的等强度和等塑性：接头的等强度和等塑性：不仅要有与母材基本相等不仅要有与母材基本相等的常温和高温短时强度，而且更重要的应具有与母材相当的高的常

116、温和高温短时强度，而且更重要的应具有与母材相当的高温持久强度，同时还应具有与母材相近的塑性变形能力。温持久强度，同时还应具有与母材相近的塑性变形能力。 （2）接头的抗氢性和抗氧化性：接头的抗氢性和抗氧化性：具有与母材基本相同的具有与母材基本相同的抗氢性和抗高温氧化性。为此要求焊缝金属的合金成分应与母抗氢性和抗高温氧化性。为此要求焊缝金属的合金成分应与母材基本相同。材基本相同。 （3）接头的组织稳定性：接头的组织稳定性：要求接头各区的组织不应产生要求接头各区的组织不应产生明显的变化及由此引起的脆变或软化。明显的变化及由此引起的脆变或软化。 （4）接头的抗脆断性：接头的抗脆断性：焊接接头应能承受焊

117、接接头应能承受1.5倍工作压力倍工作压力的压力试验，和高温高压设备投运或检修后的冷起动过程。的压力试验，和高温高压设备投运或检修后的冷起动过程。 （5）低合金耐热钢接头的物理均一性：低合金耐热钢接头的物理均一性：低合金耐热钢焊低合金耐热钢焊接接头具有与母材基本相同的物理性能，防止接头材料的热膨接接头具有与母材基本相同的物理性能，防止接头材料的热膨胀系数和导热率的差别造成过大的热应力，对接头的提前失效胀系数和导热率的差别造成过大的热应力，对接头的提前失效产生不利影响。产生不利影响。 奥氏体耐热钢与奥氏体不锈钢具有基本相同的焊接特点，奥氏体耐热钢与奥氏体不锈钢具有基本相同的焊接特点，其焊条选用原则

118、将在后面的奥氏体不锈钢一章中一并介绍。其焊条选用原则将在后面的奥氏体不锈钢一章中一并介绍。3、铬钼珠光体耐热钢的焊接特点：、铬钼珠光体耐热钢的焊接特点： 铬钼珠光体耐热钢的基本合金元素是铬钼珠光体耐热钢的基本合金元素是Cr和和Mo，有的还含有的还含有有V、W、Si、Ti、B等。等。 焊接时存在的主要问题是：焊接时存在的主要问题是： （1）热影响区的脆化（淬硬性）：热影响区的脆化（淬硬性）：在冷却速度较大的情况在冷却速度较大的情况下，接近熔合线的粗晶区容易形成淬硬的马氏体组织。主要合下，接近熔合线的粗晶区容易形成淬硬的马氏体组织。主要合金元素金元素Cr和和Mo能显著地提高钢的淬硬性。能显著地提高

119、钢的淬硬性。 虽然多层焊的接头性能比单层焊好得多，但紧靠熔合线虽然多层焊的接头性能比单层焊好得多，但紧靠熔合线的热影响区仍是最薄弱的环节。的热影响区仍是最薄弱的环节。 防止措施：防止措施： 通过预热尽可能提高焊接加热速度；通过预热尽可能提高焊接加热速度； 适中的焊接线能量。适中的焊接线能量。（2）焊缝和热影响区的软化：焊缝和热影响区的软化：冷却速度过慢，使接头在冷却速度过慢，使接头在AC1附近的停留时间增长，而出现附近的停留时间增长，而出现“软化区软化区”，冲击韧性下降，冲击韧性下降，引起断裂。引起断裂。 防止措施：防止措施： 尽量减小焊接线能量；尽量减小焊接线能量； 控制预热温度不宜过高。控

120、制预热温度不宜过高。 （3）冷裂纹：冷裂纹：一般发生在热影响区的粗晶区内。当焊缝强一般发生在热影响区的粗晶区内。当焊缝强度和氢含量较高时也会发生在焊缝内。度和氢含量较高时也会发生在焊缝内。 防止措施：同低合金结构钢。防止措施：同低合金结构钢。 （4）回火脆性：回火脆性：铬钼钢及其焊接接头在铬钼钢及其焊接接头在370-565温度区温度区间长期运行过程中发生渐进的脆变现象。以间长期运行过程中发生渐进的脆变现象。以2.25Cr-1Mo钢为典钢为典型。型。 防止措施：防止措施： 降低焊缝金属中的降低焊缝金属中的O、Si和和P含量；含量； 控制线能量（控制线能量（43kJ/cm以下）。以下）。（5）再热

121、裂纹：再热裂纹：在焊接之后再次处于高温（如焊后热处理）在焊接之后再次处于高温（如焊后热处理）下产生的裂纹。容易发生在钼钢、铬钼钢及铬钼钒钢等珠光体耐下产生的裂纹。容易发生在钼钢、铬钼钢及铬钼钒钢等珠光体耐热钢的焊接接头上（多数在粗晶区，少数在焊缝金属中）。热钢的焊接接头上（多数在粗晶区，少数在焊缝金属中）。 再热裂纹的主要影响因素：再热裂纹的主要影响因素： 化学成分：化学成分：Cr、Mo、V是碳化物的形成元素，会有析出是碳化物的形成元素，会有析出强化作用，增加钢的再热裂纹敏感性。强化作用，增加钢的再热裂纹敏感性。 焊接残余应力：再热裂纹发生在高焊接残余应力的部位。焊接残余应力：再热裂纹发生在高

122、焊接残余应力的部位。焊接接头中的咬边、根部未焊透等处是产生再热裂纹的裂源。焊接接头中的咬边、根部未焊透等处是产生再热裂纹的裂源。 焊后热处理条件：加热温度是该钢种的再热裂纹最敏感温焊后热处理条件：加热温度是该钢种的再热裂纹最敏感温度，此时保温时间越长越不利。加热速度较慢时容易发生再热裂度，此时保温时间越长越不利。加热速度较慢时容易发生再热裂纹。纹。 再热裂纹的防止措施：再热裂纹的防止措施： 合理设计接头形式，降低接头的拘束度。合理设计接头形式，降低接头的拘束度。 正确选用焊接材料：正确选用焊接材料： 采用强度较低的焊缝金属，以提高其塑性变形能力，可采用强度较低的焊缝金属，以提高其塑性变形能力，

123、可减轻近缝区塑性应变集中程度；减轻近缝区塑性应变集中程度； 也可仅在焊缝表层用低强高塑性焊条盖面。也可仅在焊缝表层用低强高塑性焊条盖面。 注意：注意：上述两点都必须服从设计强度允许的范围。上述两点都必须服从设计强度允许的范围。 控制焊接工艺：控制焊接工艺： 堆焊隔离层；堆焊隔离层；控制适宜的线能量；控制适宜的线能量； 适当预热和提高层间温度；适当预热和提高层间温度； 采用回火焊道（焊趾覆层或采用回火焊道（焊趾覆层或TIG重熔）有助于细化晶粒，重熔）有助于细化晶粒，减小应力集中；减小应力集中； 调整施焊方式减少焊接应力（焊接顺序、分段退焊等）；调整施焊方式减少焊接应力（焊接顺序、分段退焊等）；

124、焊后对焊缝的加强高和焊趾部位打磨呈圆滑过渡，减小焊后对焊缝的加强高和焊趾部位打磨呈圆滑过渡，减小应力集中程度；应力集中程度； 有条件时可采用热输入量小、热影响区窄、焊缝金属含有条件时可采用热输入量小、热影响区窄、焊缝金属含氢量低的焊接方法（如窄间隙焊、熔化极气体保护焊等）。氢量低的焊接方法（如窄间隙焊、熔化极气体保护焊等）。 正确选择热处理工艺：正确选择热处理工艺： 采用低温焊后热处理及高加热速度（如采用低温焊后热处理及高加热速度（如CrMoV钢可提高钢可提高500-720区间最终回火的加热速度为区间最终回火的加热速度为400-460 /h）；）； 尽量缩短在敏感温度区间的保温时间；尽量缩短在

125、敏感温度区间的保温时间； 采用中间分段消除应力热处理（如采用中间分段消除应力热处理（如CrMoV钢钢480-500 1h） ； 完全正火处理；完全正火处理； 锤击焊缝表层。锤击焊缝表层。4、铬钼珠光体耐热钢的焊条选用要点：、铬钼珠光体耐热钢的焊条选用要点： 从从合合金金元元素素过过渡渡方方式式看看，绝绝大大多多数数低低合合金金耐耐热热钢钢焊焊条条的的主要合金成分都是由药皮来过渡的。主要合金成分都是由药皮来过渡的。 （1）一一般般可可按按钢钢种种和和构构件件的的工工作作温温度度来来选选用用，以以保保证证接接头头的的高高温温性性能能。通通常常选选用用熔熔敷敷金金属属化化学学成成分分和和力力学学性性

126、能能与与母母材材相相同或接近的焊条。同或接近的焊条。 JB/T4709-2000规规定定：低低合合金金耐耐热热钢钢的的焊焊缝缝金金属属除除应应保保证证力力学学性性能能、抗抗拉拉强强度度不不应应超超过过母母材材标标准准规规定定的的上上限限值值加加30MPa外，还应保证化学成分。外，还应保证化学成分。 （2）如如焊焊件件焊焊后后需需经经退退火火、正正火火或或热热成成形形，则则应应选选用用合合金金成分和强度级别较高的焊条。成分和强度级别较高的焊条。 （3）对对于于有有冲冲击击韧韧性性要要求求的的焊焊件件，一一般般情情况况选选用用的的焊焊条条其其焊缝金属常温冲击值应不低于相应母材标准规定下限值；焊缝金

127、属常温冲击值应不低于相应母材标准规定下限值； 压压力力容容器器焊焊接接的的铬铬钼钼钢钢焊焊条条应应符符合合JB/T4747-2002压压力力容器用钢焊条订货技术条件的规定。容器用钢焊条订货技术条件的规定。（4）不不论论从从提提高高焊焊接接接接头头的的抗抗裂裂纹纹能能力力，还还是是从从满满足足力力学学性性能能考考虑虑，都都要要求求采采用用碱碱性性低低氢氢型型焊焊条条。只只有有在在一一些些小小直直径径薄薄壁壁管管及及一一些些管管道道经经氩氩弧弧焊焊打打底底后后作作盖盖面面焊焊时时才才可可选选用用其其他他类类型型焊条（如焊条（如R302、R310等）。等）。 （5）考考虑虑到到防防止止热热裂裂纹纹，

128、通通常常将将焊焊材材中中的的碳碳含含量量控控制制在在低低于母材的碳含量。于母材的碳含量。 焊焊缝缝金金属属的的含含碳碳量量一一般般应应不不大大于于0.14%。对对于于1.25Cr-0.5Mo钢和钢和2.25Cr-1Mo钢，焊缝金属的最佳碳含量为钢，焊缝金属的最佳碳含量为0.10%左右。左右。 碳碳含含量量过过低低的的铬铬钼钼钢钢焊焊缝缝经经长长时时间间的的焊焊后后热热处处理理会会促促使使铁素体形成，导致韧性下降，故应谨慎使用碳含量过低的焊材。铁素体形成，导致韧性下降，故应谨慎使用碳含量过低的焊材。 （6）对对于于不不便便于于进进行行高高温温预预热热或或焊焊后后热热处处理理的的场场合合（尤尤其其

129、是现场补焊），可采用奥氏体焊条或镍基合金焊条。是现场补焊），可采用奥氏体焊条或镍基合金焊条。 一般情况下选用一般情况下选用Cr25Ni13型焊条，如型焊条，如A307、A312等；等； （五）奥氏体不锈钢的焊条选用（五）奥氏体不锈钢的焊条选用1、对不锈钢的认识：、对不锈钢的认识： 不不锈锈钢钢是是指指主主加加元元素素Cr高高于于12%，能能使使钢钢处处于于钝钝化化状状态态、又又具具有有不不锈锈钢钢特特性性的的钢钢。不不锈锈钢钢实实际际是是不不锈锈钢钢（耐耐大大气气、水水等等弱弱腐腐蚀蚀介介质质）和和耐耐酸酸钢钢（耐耐酸酸、碱碱、盐盐等等强强腐腐蚀蚀介介质质）的的总总称称。不锈钢并不一定耐酸，而

130、耐酸钢一般具有良好的不锈性能。不锈钢并不一定耐酸，而耐酸钢一般具有良好的不锈性能。 不锈钢的分类不锈钢的分类 不不锈锈钢钢根根据据其其显显微微组组织织分分为为铁铁素素体体型型、马马氏氏体体型型、奥奥氏氏体型、奥氏体体型、奥氏体+铁素体型和沉淀硬化型不锈钢。铁素体型和沉淀硬化型不锈钢。 不不锈锈钢钢根根据据主主要要合合金金元元素素大大致致分分为为高高铬铬型型不不锈锈钢钢和和高高铬铬镍型不锈钢。镍型不锈钢。 高高铬铬型型不不锈锈钢钢包包括括马马氏氏体体型型不不锈锈钢钢和和铁铁素素体体不不锈锈钢钢两两大大类。类。 高高铬铬镍镍型型不不锈锈钢钢则则包包括括奥奥氏氏体体、奥奥氏氏体体+铁铁素素体体型型和

131、和沉沉淀淀硬化型不锈钢。硬化型不锈钢。 马氏体不锈钢：马氏体不锈钢：常见的以常见的以Cr13不锈钢为代表，在常温下不锈钢为代表，在常温下具有马氏体组织，如具有马氏体组织，如1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18MoV。 铁铁素素体体不不锈锈钢钢：常常见见的的以以Cr13、Cr17为为代代表表，在在常常温温下下具具有有铁铁素素体体组组织织，如如0Cr13、0Cr13Al、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25Ti。 奥氏体不锈钢：奥氏体不锈钢：大致分为：大致分为： Cr18-Ni8Cr18-Ni8型，如型，如0 0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2等；等； Cr2

132、5-Ni13型，如型，如0Cr23Ni13； Cr25-Ni20型，如型，如0Cr25Ni20 ； Cr25-Ni35型，如型，如4Cr25Ni35（国外铸造不锈钢）国外铸造不锈钢） ； 超级奥氏体型，如超级奥氏体型，如254SMo（20Cr-18Ni-6Mo）。）。 Cr18Ni9不锈钢是基本的铬镍奥氏体不锈钢。不锈钢是基本的铬镍奥氏体不锈钢。 注意：注意： 不锈钢的不锈性和耐蚀性是相对的和有条件的，目前还没不锈钢的不锈性和耐蚀性是相对的和有条件的，目前还没有对任何腐蚀环境都具有耐蚀性的不锈钢，所以不锈钢的选用有对任何腐蚀环境都具有耐蚀性的不锈钢，所以不锈钢的选用应根据具体的使用条件加以合理

133、考虑。应根据具体的使用条件加以合理考虑。 技术人员在进行材料代技术人员在进行材料代用时应注意。用时应注意。 奥氏体不锈钢的组织特点：奥氏体不锈钢的组织特点： 通常在常温下的组织为纯奥氏体，也有一些为奥氏体通常在常温下的组织为纯奥氏体，也有一些为奥氏体+少少量铁素体，这种少量铁素体有助于防止热裂纹。量铁素体，这种少量铁素体有助于防止热裂纹。 不能用热处理方法强化。但具有显著的冷加工硬化性，不能用热处理方法强化。但具有显著的冷加工硬化性，可通过冷变形方法提高强度。可通过冷变形方法提高强度。 经冷变形产生的加工硬化，可采用固溶处理便之软化。经冷变形产生的加工硬化，可采用固溶处理便之软化。2、奥氏体不

134、锈钢的焊接特点：、奥氏体不锈钢的焊接特点： （1）热裂纹。热裂纹。 防止措施：防止措施： 尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3-5%以下。因为铁素体能大量溶解有害的以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。杂质。 尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。等的含量。 （2）晶间腐蚀：晶间腐蚀：根据贫铬理论，焊缝和热影响区在加热到根据贫铬理论，焊缝和热影响区在加热到450-850敏化温度区时在晶界上析出碳化铬，造成贫铬的晶界，敏化温度区时在晶界上析出碳化铬，造成贫铬的晶界，不

135、足以抵抗腐蚀的程度。不足以抵抗腐蚀的程度。 防止措施：防止措施： 采用低碳或超低碳的焊材，如采用低碳或超低碳的焊材，如A002等；采用含钛、铌等等；采用含钛、铌等稳定化元素的焊条，如稳定化元素的焊条，如A137、A132等。等。 由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体金属成为奥氏体+铁素体的双相组织，（铁素体一般控制在铁素体的双相组织，（铁素体一般控制在4-12%）。）。 减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度。速度，加快冷却速度。 焊后稳

136、定化退火处理（对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊焊后稳定化退火处理（对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件而言）：件而言）：850 /2-3h，空冷。空冷。 （3 3）应力腐蚀开裂：应力腐蚀开裂： 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。力作用时所产生的延迟开裂现象。 奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。 应力腐蚀开裂的宏观特征：裂纹从表面开始向内部扩展，应力腐蚀开裂的宏观特征：裂纹从

137、表面开始向内部扩展，点蚀往往是裂纹的根源。断口上常附有各种腐蚀产物及氧化现点蚀往往是裂纹的根源。断口上常附有各种腐蚀产物及氧化现象。象。 影响应力腐蚀开裂的三要素：化学成分、拉应力、工作介影响应力腐蚀开裂的三要素：化学成分、拉应力、工作介质。质。 化学成分：不同的材料本身对于应力腐蚀敏感性有所不同。化学成分：不同的材料本身对于应力腐蚀敏感性有所不同。 工作介质：主要是介质的浓度和温度的影响：工作介质：主要是介质的浓度和温度的影响： 对于碳钢及低合金钢的应力腐蚀开裂：对于碳钢及低合金钢的应力腐蚀开裂： H2SH2S介质的存在：介质的存在：H2SH2S的浓度达到饱和状态；的浓度达到饱和状态；H2S

138、H2S水溶液的水溶液的温度在室温附近开裂倾向最大。温度在室温附近开裂倾向最大。 NaOHNaOH介质的存在：在超过介质的存在：在超过5% 5% NaOHNaOH的几乎全部浓度范围内的几乎全部浓度范围内都可产生碱脆，而以都可产生碱脆，而以30% 30% NaOHNaOH附近最为危险。碱脆的临界温度约附近最为危险。碱脆的临界温度约为沸点，碱脆的最低温度约为为沸点，碱脆的最低温度约为6060。 对于奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂：对于奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂： 氯化物介质的存在：几乎只要有氯化物介质的存在：几乎只要有ClCl- - 存在，即可发生应力存在，即可发生应力腐蚀开裂；温度升高，应力腐蚀开裂加

139、速，在腐蚀开裂；温度升高，应力腐蚀开裂加速，在ClCl- - 浓度少的稀溶浓度少的稀溶液中，存在一个液中，存在一个SCCSCC敏感温度范围，一般在敏感温度范围，一般在150-300150-300。NaOHNaOH介质的存在：介质的存在：OHOH- -的浓度高于的浓度高于0.1%0.1%即发生即发生SCCSCC，40-42%40-42%的的NaOHNaOH是最危险的浓度；最低发生应力腐蚀开裂的温度是是最危险的浓度；最低发生应力腐蚀开裂的温度是115115左左右（对于右（对于40-42%40-42%的的NaOHNaOH）。）。 高温高压水介质的存在：其中溶解的氧（高温高压水介质的存在：其中溶解的氧

140、（O O）浓度对不锈浓度对不锈钢应力腐蚀开裂倾向影响很大，且存在一敏感温度范围钢应力腐蚀开裂倾向影响很大，且存在一敏感温度范围150-150-300300，在，在300300附近最易产生应力腐蚀开裂。附近最易产生应力腐蚀开裂。 接头拉应力：拉应力的存在是接头拉应力：拉应力的存在是SCCSCC的先决条件。压应力不的先决条件。压应力不会引起会引起SCCSCC。据调查，造成据调查，造成SCCSCC的应力主要是残余应力，约占的应力主要是残余应力，约占80%80%，其中由焊接引起的残余应力约占，其中由焊接引起的残余应力约占30%30%。 应力腐蚀开裂防止措施：应力腐蚀开裂防止措施： 合理设计：合理设计：

141、耐蚀材料的合理选择，实用上选用高耐蚀材料的合理选择，实用上选用高CrCr、NiNi且含高且含高MoMo的奥氏体不锈钢是合理的，双相不锈钢具有最好的抗的奥氏体不锈钢是合理的，双相不锈钢具有最好的抗SCCSCC性能，超级奥氏体不锈钢显示明显的耐应力腐蚀能力；性能，超级奥氏体不锈钢显示明显的耐应力腐蚀能力； 最最大限度地减少应力集中和减少高应力区。大限度地减少应力集中和减少高应力区。 合理制定成形加工和组装工艺，尽可能减小冷作变形度，合理制定成形加工和组装工艺，尽可能减小冷作变形度，避免强制组装，防止组装过程中造成各种伤痕（各种组装伤痕避免强制组装，防止组装过程中造成各种伤痕（各种组装伤痕及电弧灼痕

142、都会成为及电弧灼痕都会成为SCCSCC的裂源，易造成腐蚀坑）。的裂源，易造成腐蚀坑）。 合理选择焊材：焊缝与母材应有良好的匹配，不产生任合理选择焊材：焊缝与母材应有良好的匹配，不产生任何不良组织，如晶粒粗化及硬脆马氏体等；何不良组织，如晶粒粗化及硬脆马氏体等； 采取合适的焊接工艺：保证焊缝成形良好，不产生任何采取合适的焊接工艺：保证焊缝成形良好，不产生任何应力集中或点蚀的缺陷，如咬边等；采取合理的焊接顺序，降应力集中或点蚀的缺陷，如咬边等；采取合理的焊接顺序，降低焊接残余应力水平；低焊接残余应力水平； 消除应力处理：焊后热处理，如焊后完全退火或退火；消除应力处理：焊后热处理，如焊后完全退火或退

143、火；在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。 生产管理措施：介质中杂质的控制，如液氨介质中的生产管理措施：介质中杂质的控制，如液氨介质中的O O2 2、N N2 2、H2OH2O等；液化石油气中的等；液化石油气中的H H2 2S S；氯化物溶液中的氯化物溶液中的O O2 2、FeFe3+3+、CrCr6+6+等；防蚀处理：如涂层、衬里或阴极保护等；添加缓蚀剂。等；防蚀处理：如涂层、衬里或阴极保护等；添加缓蚀剂。 （4 4）焊缝金属的低温脆化：焊缝金属的低温脆化： 对于奥氏体不锈钢焊接接头，在低温使用时，焊缝金属的对于奥氏体不锈钢焊接接头，在低温使用时，焊

144、缝金属的塑韧性是关键问题。此时，焊缝组织中的铁素体的存在总是恶塑韧性是关键问题。此时，焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。化低温韧性。 由此可知，除了单相奥氏体钢，其他各类不锈钢均不适由此可知，除了单相奥氏体钢，其他各类不锈钢均不适用于低温条件。用于低温条件。 防止措施：通过选用纯奥氏体焊材和调整焊接工艺获得防止措施：通过选用纯奥氏体焊材和调整焊接工艺获得单一的奥氏体焊缝。单一的奥氏体焊缝。 （5 5）焊接接头的）焊接接头的 相脆化：相脆化： 焊件在经受一定时间的高温加热后会在焊缝中析出一种脆焊件在经受一定时间的高温加热后会在焊缝中析出一种脆性的性的 相，导致整个接头脆化，塑性和韧性显著

145、下降。相，导致整个接头脆化，塑性和韧性显著下降。 相的析出温度范围相的析出温度范围650-850。 在高温加热过程中，在高温加热过程中， 相主要由铁素体转变而成。加热时间越长，相主要由铁素体转变而成。加热时间越长， 相析出越多。相析出越多。 防止措施：防止措施： 限制焊缝金属中的铁素体含量（小于限制焊缝金属中的铁素体含量（小于15%）；采用超合）；采用超合金化焊接材料，即高镍焊材。金化焊接材料，即高镍焊材。 采用小规范，以减小焊缝金属在高温下的停留时间；采用小规范，以减小焊缝金属在高温下的停留时间； 对已析出的对已析出的 相在条件允许时进行固溶处理，使相在条件允许时进行固溶处理，使 相溶相溶入

146、奥氏体。入奥氏体。3、奥氏体不锈钢的焊条选用要点：、奥氏体不锈钢的焊条选用要点： 不不锈锈钢钢主主要要用用于于耐耐腐腐蚀蚀，但但也也用用作作耐耐热热钢钢和和低低温温钢钢。因因此此，在在焊焊接接不不锈锈钢钢时时，焊焊条条的的性性能能必必须须与与不不锈锈钢钢的的用用途途相相符符。不不锈锈钢钢焊焊条条必必须须根根据据母母材材和和工工作作条条件件（包包括括工工作作温温度度和和接接触触介介质质等等）来选用。来选用。 （1 1）一一般般来来说说，焊焊条条的的选选用用可可参参照照母母材材的的材材质质，选选用用与与母母材材成成分分相相同同或或相相近近的的焊焊条条。如如：A102A102对对应应0 0Cr19N

147、i9Cr19Ni9；A137A137对对应应1 1Cr18Ni9TiCr18Ni9Ti。 （2 2）由由于于碳碳含含量量对对不不锈锈钢钢的的抗抗腐腐蚀蚀性性能能有有很很大大的的影影响响，因因此此，一一般般选选用用熔熔敷敷金金属属含含碳碳量量不不高高于于母母材材的的不不锈锈钢钢焊焊条条。如如316316L L必须选用必须选用A022A022焊条。焊条。 （3 3）奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢的的焊焊缝缝金金属属应应保保证证力力学学性性能能。可可通通过过工工艺评定验证艺评定验证 （4）对对于于在在高高温温工工作作的的耐耐热热不不锈锈钢钢（奥奥氏氏体体耐耐热热钢钢），所所选选用用的的焊焊条条主主要要应应

148、能能满满足足焊焊缝缝金金属属的的抗抗热热裂裂性性能能和和焊焊接接接接头头的的高高温性能。温性能。 对对Cr/Ni11的的奥奥氏氏体体耐耐热热钢钢，如如1 1Cr18Ni9TiCr18Ni9Ti等等，一一般般均均采采用用奥奥氏氏体体- -铁铁素素体体不不锈锈钢钢焊焊条条，以以焊焊缝缝金金属属中中含含2-5%2-5%铁铁素素体体为为宜宜。铁铁素素体体含含量量过过低低时时，焊焊缝缝金金属属抗抗裂裂性性差差；若若过过高高，则则在在高高温温长长期期使使用用或或热热处处理理时时易易形形成成脆脆化化相相，造造成成裂裂纹纹。如如A002A002、A102A102、A137A137。 在在某某些些特特殊殊的的应

149、应用用场场合合，可可能能要要求求采采用用全全奥奥氏氏体体的的焊焊缝缝金金属属时，可采用比如时，可采用比如A402A402、A407A407焊条等。焊条等。 对对Cr/Ni1 1的的稳稳定定型型奥奥氏氏体体耐耐热热钢钢，如如Cr16Ni25Mo6Cr16Ni25Mo6等等，一一般般应应在在保保证证焊焊缝缝金金属属具具有有与与母母材材化化学学成成分分大大致致相相近近的的同同时时，增增加加焊焊缝缝金金属属中中MoMo、W W、MnMn等等元元素素的的含含量量，使使得得在在保保证证焊焊缝缝金金属属热热强性的同时，提高焊缝的抗裂性。如采用强性的同时，提高焊缝的抗裂性。如采用A502A502、A507A5

150、07。 （5 5）对对于于在在各各种种腐腐蚀蚀介介质质中中工工作作的的耐耐蚀蚀不不锈锈钢钢，则则应应按按介介质质和和工工作作温温度度来来选选择择焊焊条条，并并保保证证其其耐耐腐腐蚀蚀性性能能（做做焊焊接接接接头头的的腐蚀性能试验）。腐蚀性能试验）。 对对于于工工作作温温度度在在300300以以上上、有有较较强强腐腐蚀蚀性性的的介介质质，须须采采用含有用含有TiTi或或NbNb稳定化元素或超低碳不锈钢焊条。如稳定化元素或超低碳不锈钢焊条。如A137A137或或A002A002等。等。 对对于于含含有有稀稀硫硫酸酸或或盐盐酸酸的的介介质质，常常选选用用含含MoMo或或含含MoMo和和CuCu的的不

151、锈钢焊条如：不锈钢焊条如：A032A032、A052A052等。等。 对对于于在在常常温温下下工工作作，腐腐蚀蚀性性弱弱或或仅仅为为避避免免锈锈蚀蚀污污染染的的设设备备，方可采用不含方可采用不含TiTi或或NbNb的不锈钢焊条。的不锈钢焊条。 为保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力，采用超合金化的焊为保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力，采用超合金化的焊材，即焊缝金属中的耐蚀合金元素（材，即焊缝金属中的耐蚀合金元素（CrCr、MoMo、NiNi等）含量高于等）含量高于母材。如采用母材。如采用0000Cr18Ni12Mo2Cr18Ni12Mo2类型的焊接材料（如类型的焊接材料（如A022A022）焊接焊接000

152、0Cr19Ni10Cr19Ni10焊件。焊件。 （6 6）对对于于在在低低温温条条件件下下工工作作的的奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢，应应保保证证焊焊接接接接头头在在使使用用温温度度的的低低温温冲冲击击韧韧性性，故故采采用用纯纯奥奥氏氏体体焊焊条条。如如A402A402、A407A407。 （7 7）也可选用镍基合金焊条。如采用也可选用镍基合金焊条。如采用MoMo达达9%9%的镍基焊材焊的镍基焊材焊接接Mo6Mo6型超级奥氏体不锈钢。型超级奥氏体不锈钢。 （8 8）焊条药皮类型的选择：）焊条药皮类型的选择： 由于双相奥氏体钢焊缝金属本身含有一定量的铁素体，由于双相奥氏体钢焊缝金属本身含有一定量的铁素

153、体，具有良好的塑性和韧性，从焊缝金属抗裂性角度进行比较，碱具有良好的塑性和韧性，从焊缝金属抗裂性角度进行比较，碱性药皮与钛钙型药皮焊条的差别不像碳钢焊条那样显著。因此性药皮与钛钙型药皮焊条的差别不像碳钢焊条那样显著。因此在实际应用中，从焊接工艺性能方面着眼较多，大都采用药皮在实际应用中，从焊接工艺性能方面着眼较多，大都采用药皮类型代号为类型代号为1717或或1616的焊条（如的焊条（如A102AA102A、A102A102、A132A132等）。等）。 只有在结构刚性很大或焊缝金属抗裂性较差（如某些马只有在结构刚性很大或焊缝金属抗裂性较差（如某些马氏体铬不锈钢、纯奥氏体组织的铬镍不锈钢等）时，

154、才考虑选氏体铬不锈钢、纯奥氏体组织的铬镍不锈钢等）时，才考虑选用药皮代号为用药皮代号为1515的碱性药皮不锈钢焊条（如的碱性药皮不锈钢焊条（如A107A107、A407A407等）。等）。 4、铁素体、铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接：奥氏体双相不锈钢的焊接： （1）对国内外双相不锈钢的认识：）对国内外双相不锈钢的认识： 用用途途：主主要要用用于于耐耐强强腐腐蚀蚀性性介介质质（如如氯氯离离子子含含量量较较高高）的的石油化工、海水与废水处理的设备、管道等场合。石油化工、海水与废水处理的设备、管道等场合。 组织和性能特点：组织和性能特点： 含含有有较较高高的的铬铬（18-28%）和和较较低低的的镍镍

155、（4-10%），室室温温下的组织为奥氏体下的组织为奥氏体+铁素体，通常铁素体含量不低于铁素体，通常铁素体含量不低于50%。 屈服强度可达屈服强度可达400-550MPa，是普通不锈钢的是普通不锈钢的2倍倍 同同时时具具有有奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢和和铁铁素素体体不不锈锈钢钢的的一一些些特特性性，韧韧性良好，强度较高，耐氯化物应力腐蚀优于普通不锈钢。性良好，强度较高，耐氯化物应力腐蚀优于普通不锈钢。具具有有良良好好的的焊焊接接性性能能：与与奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢相相比比，具具有有较较低低的热裂倾向；与铁素体不锈钢相比，具有较低的加热脆化倾向。的热裂倾向；与铁素体不锈钢相比，具有较低的加热脆化倾

156、向。双相不锈钢的类型：双相不锈钢的类型： 双相不锈钢的品种很多，最常用的有双相不锈钢的品种很多，最常用的有3种，即：种，即： 超低碳的超低碳的18Cr-5Ni-3Mo型（也称型（也称Cr18型、型、 1805型）：型）： 如如已已列列入入国国家家标标准准GB4237双双相相不不锈锈钢钢热热轧轧钢钢板板的的00Cr18Ni5Mo3Si2（1805）；美美国国ASTM S31500（18Cr-5Ni-3Mo-N，抗拉强度下限抗拉强度下限630MPa） 23Cr-4Ni-Mo型（也称型（也称Cr23无无Mo型、型、 2305型）：型）： 如如：美美国国ASTM S32304（23Cr-4Ni-Mo-

157、Cu-N，抗抗拉拉强强度度下限下限600MPa） 22Cr-5Ni-3Mo型（也称型（也称Cr22型、型、 2205型）：型）： 如如：美美国国ASTM S31803（22Cr-5Ni-3Mo-N，抗抗拉拉强强度度下下限限620MPa）25Cr-7Ni-4Mo型（也称型（也称Cr25型、型、2507型）：分普通和超级型）：分普通和超级两种类型。两种类型。 如如：已已列列入入国国家家标标准准GB4237-92双双相相不不锈锈钢钢热热轧轧钢钢板板和和GB13296-91的的普普通通双双相相不不锈锈钢钢有有0Cr26Ni5Mo2；美美国国ASTM S31260（ 普普 通通 型型 ， 25Cr-6N

158、i-3Mo-Cu-N-W， 抗抗 拉拉 强强 度度 下下 限限690MPa）、 ASTM S32750（超超级级型型，25Cr-7Ni-4Mo-N，抗抗拉拉强强度下限度下限800MPa）。）。 （2）双相不锈钢的焊接特点：双相不锈钢的焊接特点： 具有良好的焊接性，热裂纹敏感性较小，当双相组织的比具有良好的焊接性，热裂纹敏感性较小，当双相组织的比例适当时冷裂纹敏感性也较低。但在拘束度较大及焊缝金属含氢例适当时冷裂纹敏感性也较低。但在拘束度较大及焊缝金属含氢量较高时，由于双相组织中的铁素体作用，仍存在氢致裂纹的危量较高时，由于双相组织中的铁素体作用，仍存在氢致裂纹的危险。险。 双相钢在双相钢在30

159、0-500范围内存在时间较长时，发生范围内存在时间较长时，发生“475脆性脆性”，所以双相钢的使用温度常低于，所以双相钢的使用温度常低于250。 各种类型双相钢的具体焊条选用：Cr18型双相钢：选用Cr22-Ni9-Mo3型超低碳焊材（如AWSA5.4E2209和ER2209牌号）；也可选用含Mo的奥氏体型不锈钢焊材，如A022Si（E316L-16）、A042（E309MoL-16）。Cr23无Mo型双相钢：选用Cr22-Ni9-Mo3型超低碳焊材（如AWSA5.4E2209和ER2209牌号）；也可选用奥氏体型不锈钢焊材，如A062（E309L-16）。Cr22型：选用Cr22-Ni9-M

160、o3型超低碳焊材（如AWSA5.4E2209和ER2209牌号）；也可选用含Mo的奥氏体型不锈钢焊材，如A042（E309MoL-16）。Cr25型：选用Cr25-Ni5-Mo3或Cr25-Ni5-Mo4型超低碳焊材，（如AWSA5.4E2553和ER2553牌号）；也可选用不含Nb的高Mo镍基焊材，如无Nb的NiCrMo-3型焊材。预热：不需要。层间温度不高于100。焊接线能量：Cr18型双相钢不大于15kJ/cm；Cr23无Mo型和Cr22型双相钢为10-25kJ/cm；Cr25型双相钢为10-15kJ/cm。焊后热处理：不需要。 （3）双相不锈钢的焊接工艺要点：双相不锈钢的焊接工艺要点：

161、 焊接方法：焊接方法： 钨极氩弧焊、手工电弧焊、熔化极钨极气体保护焊、埋弧钨极氩弧焊、手工电弧焊、熔化极钨极气体保护焊、埋弧焊均可均可。焊均可均可。 焊接材料：焊接材料： 为防止为防止相和保证焊缝金属正常的相和保证焊缝金属正常的奥氏体奥氏体/铁素体相比例铁素体相比例，焊接双相钢也同样要采用焊接双相钢也同样要采用“超合金化超合金化”焊材，即高镍焊材。焊材，即高镍焊材。 为防止碳化物析出，焊缝金属的含碳量应控制在超低碳为防止碳化物析出，焊缝金属的含碳量应控制在超低碳（0.03%）的水平。）的水平。 当对焊缝金属的耐腐蚀性能有特殊要求时，还应采用超当对焊缝金属的耐腐蚀性能有特殊要求时，还应采用超级双

162、相钢成分的碱性焊条。级双相钢成分的碱性焊条。5、超级奥氏体不锈钢的焊接：、超级奥氏体不锈钢的焊接： 目前在国外广泛开发应用的新钢种，用于抗氯离子等强腐目前在国外广泛开发应用的新钢种，用于抗氯离子等强腐蚀的环境。我公司将在烟台万华蚀的环境。我公司将在烟台万华MDI项目和宁波台塑项目和宁波台塑NAE项目项目上接触到。上接触到。 国外最典型的超级奥氏体不锈钢是国外最典型的超级奥氏体不锈钢是ASTM S31254（254SMo），），公称成分公称成分20Cr-18Ni-6Mo，强度比强度比316L高高约约50%。 （1）组织和性能特点：组织和性能特点： 化学成分介于普通奥氏体不锈钢与镍基合金之间，含有

163、化学成分介于普通奥氏体不锈钢与镍基合金之间，含有较高的较高的Mo、N、Cu等合金化元素，以提高奥氏体组织的稳定性、等合金化元素，以提高奥氏体组织的稳定性、耐腐蚀性，特别是提高抗耐腐蚀性，特别是提高抗Cl-的应力腐蚀开裂性能的应力腐蚀开裂性能 钢的组织为纯奥氏体组织。钢的组织为纯奥氏体组织。 冷加工硬化倾向较大，冷成形后有较大的反弹。所以加冷加工硬化倾向较大，冷成形后有较大的反弹。所以加工时要有一定的成形留量。冷成形后不需热处理。工时要有一定的成形留量。冷成形后不需热处理。 长时间热成形加热易导致严重的起皮现象。热成形后一长时间热成形加热易导致严重的起皮现象。热成形后一般需要固溶处理。般需要固溶

164、处理。 （2）焊接特点：焊接特点：同其它奥氏体不锈钢相同。同其它奥氏体不锈钢相同。 （3）焊接工艺要点：焊接工艺要点： 焊接方法：优选钨极氩弧焊，其次手工电弧焊。焊接方法：优选钨极氩弧焊，其次手工电弧焊。 焊接材料：采用镍基焊材，如焊丝焊接材料：采用镍基焊材，如焊丝ASTM A5.14 ERNiCrMo-3；焊条焊条ASTM A5.11 ENiCrMo-12。 预热：不需要，层间温度不高于预热：不需要，层间温度不高于100。 焊接线能量：控制。焊接线能量：控制。 焊后热处理：一般不需要。如果采用自熔焊（即不填丝焊后热处理：一般不需要。如果采用自熔焊（即不填丝TIG焊）时，要进行固溶处理和淬火，

165、以保证耐蚀性。建议尽焊）时，要进行固溶处理和淬火，以保证耐蚀性。建议尽量不采用自熔焊工艺。量不采用自熔焊工艺。（六）异种钢的焊条选用（六）异种钢的焊条选用1、异种钢焊接的主要问题：、异种钢焊接的主要问题： 焊接接头的化学不均匀性及由此引起的组织和力学性能焊接接头的化学不均匀性及由此引起的组织和力学性能的不均匀性的不均匀性 界面组织的不稳定性界面组织的不稳定性 应力变形的复杂性应力变形的复杂性2、获得优质异种钢焊接接头的焊接工艺要点：、获得优质异种钢焊接接头的焊接工艺要点： 避免淬火钢的复合结构近缝区产生裂纹；避免淬火钢的复合结构近缝区产生裂纹； 保证焊缝金属中没有热裂纹；保证焊缝金属中没有热裂

166、纹； 保证不使高合金钢有显著的稀释；保证不使高合金钢有显著的稀释； 保证焊接接头与基本金属有较近的膨胀系数。保证焊接接头与基本金属有较近的膨胀系数。3、异种钢焊接材料选择的基本原则：、异种钢焊接材料选择的基本原则： 所选择的焊接材料必须能够保证异种钢焊接接头设计所需所选择的焊接材料必须能够保证异种钢焊接接头设计所需要的性能，如力学性能、耐热、耐蚀性能等；要的性能，如力学性能、耐热、耐蚀性能等； 所选择的焊材必须在有关稀释率、熔化温度和焊接件其他所选择的焊材必须在有关稀释率、熔化温度和焊接件其他物理性能要求等方面能保证焊接性需要；物理性能要求等方面能保证焊接性需要；在焊接接头中不产生裂纹等缺陷的

167、前提下，当不可能兼顾在焊接接头中不产生裂纹等缺陷的前提下，当不可能兼顾焊缝金属的强度和塑性时，应优先选用塑性好的填充金属；焊缝金属的强度和塑性时，应优先选用塑性好的填充金属； 焊接材料应经济、易得，并具有良好的焊接工艺性能。焊接材料应经济、易得，并具有良好的焊接工艺性能。 4、碳钢与低合金结构钢或异种低合金结构钢焊接时的焊条选用、碳钢与低合金结构钢或异种低合金结构钢焊接时的焊条选用： （1）选选用用的的焊焊条条应应能能保保证证焊焊缝缝金金属属及及接接头头的的强强度度高高于于强强度度较较低低一一侧侧的的钢钢材材，而而焊焊缝缝的的塑塑性性及及冲冲击击韧韧性性不不低低于于强强度度较较高高而而塑塑性性

168、、韧韧性性较较低低一一侧侧的的钢钢材材。即即强强度度、塑塑性性和和韧韧性性都都不不应应低低于于被焊材料的最低值。被焊材料的最低值。 （2）一一般般选选用用低低氢氢型型焊焊条条，以以保保证证焊焊缝缝金金属属的的抗抗裂裂性性能能和和塑性。塑性。 （3）要要求求焊焊丝丝中中的的碳碳含含量量低低些些，而而锰锰的的含含量量高高些些，希希望望锰锰/硅的比值提高，以减少热裂纹产生。硅的比值提高，以减少热裂纹产生。 JB/T4709-2000规规定定：不不同同强强度度钢钢号号的的碳碳素素钢钢、低低合合金金钢钢之之间间的的焊焊缝缝金金属属应应保保证证力力学学性性能能，且且其其抗抗拉拉强强度度不不应应超超过过强强

169、度度较高母材标准规定的上限值。较高母材标准规定的上限值。5、碳钢、低合金结构钢与珠光体耐热钢焊接时的焊条选用：、碳钢、低合金结构钢与珠光体耐热钢焊接时的焊条选用： （1）通通常常这这类类异异种种接接头头的的使使用用温温度度不不很很高高，一一般般选选用用与与合合金金含含量量较较低低一一侧侧的的母母材材相相匹匹配配的的焊焊材材，并并保保证证焊焊接接接接头头的的常常温温力学性能，接头强度不低于两种母材标准规定值的较低者。力学性能，接头强度不低于两种母材标准规定值的较低者。 （2）可可选选用用碳碳钢钢焊焊条条，也也可可选选用用耐耐热热钢钢焊焊材材。但但焊焊接接工工艺艺应应遵遵循循珠珠光光体体耐耐热热钢

170、钢的的要要求求。如如A3或或16Mn与与15CrMo焊焊接接时时，可采用可采用J507或或R207焊条。焊条。 （3）结构刚性大、焊后不进行热处理的场合，可采用）结构刚性大、焊后不进行热处理的场合，可采用A307焊条，焊条，但这类异种钢接头的最高工作温度不得超过但这类异种钢接头的最高工作温度不得超过350。5、异种珠光体耐热钢焊接时的焊条选用：、异种珠光体耐热钢焊接时的焊条选用： （1）在同工作温度下，应满足强度较低一侧钢材的要求，）在同工作温度下，应满足强度较低一侧钢材的要求，又要考虑使焊缝合金元素的含量不低于合金元素较少的一侧母材，又要考虑使焊缝合金元素的含量不低于合金元素较少的一侧母材，

171、但焊缝的热强性应等于或高于母材金属。一般情况下均选用低氢但焊缝的热强性应等于或高于母材金属。一般情况下均选用低氢型焊条。型焊条。 （2）在某些情况下，为防止焊接时、焊后热处理时或使用）在某些情况下，为防止焊接时、焊后热处理时或使用过程中碳的迁移，保证接头的高温性能，应选用介于两种母材金过程中碳的迁移，保证接头的高温性能，应选用介于两种母材金属之间的焊条。属之间的焊条。 举例：举例： 12Cr1MoV与与10CrMo910管道焊接，当选用管道焊接，当选用R307、R407、R317、J507时，焊接接头的室温力学性能均能满足（焊接工艺时，焊接接头的室温力学性能均能满足（焊接工艺评定结果）。但按高

172、温持久强度要求，选用评定结果）。但按高温持久强度要求，选用R407、R317焊条可焊条可以满足使用要求；而用以满足使用要求；而用R307、 J507则不能满足要求。则不能满足要求。 （3）若产品不允许或施工现场无法进行焊前预热和焊后热）若产品不允许或施工现场无法进行焊前预热和焊后热处理时，可选用奥氏体焊材。但对于高温状态下的珠光体异种处理时，可选用奥氏体焊材。但对于高温状态下的珠光体异种接头，要慎用奥氏体焊材。接头，要慎用奥氏体焊材。 （4）若该类异种钢接头在使用温度下可能产生扩散层时，）若该类异种钢接头在使用温度下可能产生扩散层时，则最好在坡口面堆焊隔离层，隔离层金属应含有则最好在坡口面堆焊

173、隔离层，隔离层金属应含有Cr、V、Ti等强等强烈碳化物形成元素。烈碳化物形成元素。6、珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时的焊条选用：、珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时的焊条选用： 通通常常把把碳碳钢钢、低低合合金金结结构构钢钢、珠珠光光体体耐耐热热钢钢统统称称为为珠珠光光体钢。体钢。 焊接特点：焊接特点： 珠珠光光体体钢钢与与奥奥氏氏体体钢钢接接头头的的熔熔合合线线两两侧侧出出现现碳碳和和碳碳化化物物形形成成元元素素的的浓浓度度差差，它它处处于于350-400温温度度下下长长期期工工作作时时，或或在在焊焊后热处理过程中，往往会在熔合线区域出现碳元素的扩散：后热处理过程中，往往会在熔合线区域出现碳元素的扩

174、散： 在在珠珠光光体体钢钢母母材材金金属属边边缘缘形形成成脱脱碳碳层层，脱脱碳碳层层晶晶粒粒甚甚粗粗大，导致软化。大，导致软化。在在奥奥氏氏体体钢钢母母材材金金属属一一侧侧形形成成增增碳碳层层，增增碳碳层层中中的的碳碳元元素素以铬的碳化物形态析出，并导致硬化。以铬的碳化物形态析出，并导致硬化。 实实践践证证明明，脱脱碳碳层层是是接接头头中中的的薄薄弱弱环环节节，对对高高温温持持久久强强度的影响较大，约降低度的影响较大，约降低10-20%。 奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接材料的选择要考虑的因素：奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接材料的选择要考虑的因素： （1）克服珠光体钢对焊缝的释释作用。克服珠光体钢对焊缝

175、的释释作用。 举例：举例： 比较比较J507、A132、A302、A402四种焊条焊接时的焊缝组织：四种焊条焊接时的焊缝组织： 用用J507施焊，组织为马氏体，不允许采用；施焊，组织为马氏体，不允许采用； 用用A132施施焊焊，焊焊缝缝基基本本上上也也是是马马氏氏体体组组织织，而而且且越越靠靠近近碳碳钢侧，马氏体数量越多，是脆性破坏的起始区域，也不适用；钢侧，马氏体数量越多，是脆性破坏的起始区域，也不适用； 用用含含镍镍大大于于12%的的A302、A402施施焊焊时时，组组织织基基本本上上是是奥奥氏体或全部为奥氏体，可用。氏体或全部为奥氏体，可用。 （2）抑抑制制熔熔合合区区中中碳碳的的扩扩散

176、散。提提高高焊焊材材的的奥奥氏氏体体形形成成元元素素，是是抑抑制制熔熔合合区区中中碳碳扩扩散散最最有有效效的的手手段段。随随着着工工作作温温度度的的提提高高，要阻止碳扩散，必须提高镍含量：要阻止碳扩散，必须提高镍含量： 350以下：焊缝金属的镍含量可以不超过以下：焊缝金属的镍含量可以不超过10%； 350-450：镍含量应为：镍含量应为10-19%； 450-550：镍含量应为：镍含量应为19-31%； 550以上：镍含量应为以上：镍含量应为31%以上。以上。 （3）改变焊接接头的应力分布改变焊接接头的应力分布。 国国外外常常用用与与珠珠光光体体钢钢线线膨膨胀胀系系数数相相接接近近的的Cr15

177、Ni70镍镍基基焊焊材材来来焊焊接接该该类类异异种种钢钢，使使得得高高温温应应力力集集中中在在奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢一一侧侧的的熔熔合合区区，减减轻轻了了珠珠光光体体钢钢一一侧侧熔熔合合区区的的压压力力，对对接接头头比比较较有利。有利。 在在坡坡口口面面堆堆焊焊隔隔离离层层也也有有效效。但但用用于于堆堆焊焊的的焊焊条条合合金金成成分分应应高高于于焊焊缝缝金金属属。如如：在在珠珠光光体体钢钢一一侧侧坡坡口口上上堆堆焊焊两两层层A302或或A307焊条，然后与奥氏体不锈钢焊接。焊条，然后与奥氏体不锈钢焊接。（4）提提高高焊焊缝缝金金属属的的抗抗裂裂纹纹能能力力：在在不不影影响响使使用用性性能能的

178、的前前提提下，最好使焊缝金属中含有一定数量的铁素体组织。下，最好使焊缝金属中含有一定数量的铁素体组织。 试试验验表表明明，A302、A307焊焊条条的的抗抗裂裂性性能能比比单单相相的的A402、A407焊条优越。焊条优越。 综综上上所所述述，此此类类异异种种钢钢焊焊接接所所选选用用的的焊焊条条只只有有A302、A307或或A402、A407适适宜宜，不不仅仅能能克克服服珠珠光光体体钢钢对对焊焊缝缝的的稀稀释释，对对抑抑制制熔熔合合区区中中碳碳扩扩散散和和改改变变焊焊接接接接头头应应力力分分布布也也有有利利。但但A402、A407的热裂纹倾向较大，生产上比较少用。的热裂纹倾向较大，生产上比较少用

179、。 JB4709-2000规规定定：奥奥氏氏体体高高合合金金钢钢与与碳碳素素钢钢或或低低合合金金钢钢之之间间的的焊焊缝缝金金属属应应保保证证抗抗裂裂性性能能和和力力学学性性能能。宜宜采采用用铬铬镍镍含含量量较较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。工程应用实例：工程应用实例： （1）12CrMo、15CrMo珠珠光光体体钢钢与与1Cr18Ni9Ti奥奥氏氏体体钢钢焊焊接接时时，若若选选用用A307、A407焊焊条条，则则即即使使稀稀释释率率达达25-30%，焊焊缝缝金属中也不致出现马氏体组织。金属中也不致出现马氏体组织。 （2）结结构构刚刚性性大大、板板厚厚超超过过2

180、0mm的的珠珠光光体体钢钢与与奥奥氏氏体体钢钢的的焊焊接接接接头头，在在焊焊后后热热处处理理过过程程中中或或周周期期性性的的加加热热、冷冷却却运运行行条条件件下下，将将产产生生很很大大的的热热应应力力，导导致致珠珠光光体体钢钢一一侧侧的的熔熔合合线线出出现现热热疲疲劳劳裂裂纹纹。为为消消减减热热应应力力，采采用用热热膨膨胀胀系系数数与与珠珠光光体体耐耐热热钢相接近的含镍量高的钢相接近的含镍量高的A507或或Ni307焊条。焊条。 （3）运运行行温温度度高高于于400-500的的异异种种钢钢结结构构焊焊接接时时，在在珠珠光光体体钢钢（如如15Cr1MoV）坡坡口口上上采采用用含含V、Nb、Ti、

181、W等等碳碳化化物物形形成成元元素素的的珠珠光光体体耐耐热热钢钢焊焊条条（如如R317、R337）堆堆焊焊一一层层厚厚约约5-6mm的的过过渡渡层层，以以限限制制珠珠光光体体钢钢中中的的碳碳向向奥奥氏氏体体焊焊缝缝扩扩散散。然后再用相应的奥氏体钢焊条（如然后再用相应的奥氏体钢焊条（如A307）焊接对接接头。焊接对接接头。 （4）为为提提高高高高温温下下运运行行的的珠珠光光体体与与奥奥氏氏体体钢钢管管焊焊接接接接头头的的高高温温持持久久强强度度，可可在在异异种种钢钢管管间间加加一一段段含含V、Nb、Ti等等强强碳碳化化物物形形成成元元素素的的珠珠光光体体钢钢中中间间过过渡渡管管段段（如如12Cr1

182、MoV）。先先用用铬铬钼钼钢钢焊焊条条（如如R317）焊焊接接珠珠光光体体钢钢与与中中间间过过渡渡管管段段的的连连接接焊焊缝缝，焊焊后后在在700-760下下进进行行退退火火处处理理，再再用用奥奥氏氏体体钢钢焊焊条条（如如A307）焊接奥氏体钢管与中间过渡管段的焊缝。焊接奥氏体钢管与中间过渡管段的焊缝。（5）用用A407焊焊成成的的12Cr2Mo1与与1Cr18Ni9Ti异异种种钢钢接接头头，在在600长长期期试试验验时时，由由于于碳碳的的强强烈烈扩扩散散，使使熔熔合合线线附附近近的的性性能能降降低低。但但若若用用含含铌铌的的12Cr2Mo1焊焊条条R337在在珠珠光光体体钢钢一一侧侧堆堆焊焊

183、一一层层过过渡渡层层，则则碳碳的的扩扩散散能能力力显显著著减减弱弱，高高温温持持久久强强度度提提高高，试试样样断裂位置移至珠光体母材金属一侧。断裂位置移至珠光体母材金属一侧。 （6）珠珠光光体体耐耐热热钢钢管管与与奥奥氏氏体体钢钢过过热热器器管管的的焊焊接接结结构构，采采用用镍镍基基合合金金焊焊条条及及加加衬衬环环的的方方法法进进行行焊焊接接，可可消消除除熔熔合合线线区区域域的应力突变，提高接头的工作能力。的应力突变，提高接头的工作能力。7、奥氏体不锈钢与铁素体低温钢焊接时的焊条选用：、奥氏体不锈钢与铁素体低温钢焊接时的焊条选用： 此此类类异异种种钢钢焊焊接接接接头头的的主主要要问问题题是是：

184、碳碳的的迁迁移移和和合合金金元元素的扩散。素的扩散。 资资料料介介绍绍：对对于于中中强强度度低低温温钢钢如如06MnNb、3.5Ni等等与与奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢焊焊接接时时，不不论论用用A402、A302、A102或或A202焊焊条条，都都不不可可避避免免在在熔熔合合线线产产生生马马氏氏体体组组织织。而而用用超超低低碳碳的的A022焊焊条条焊焊接接06MnNb与与1Cr18Ni9Ti时是可行的。时是可行的。（1）选择含碳量相同的不同牌号焊条时，应选用含镍量较）选择含碳量相同的不同牌号焊条时，应选用含镍量较高的焊条，对控制碳的迁移和提高低温冲击韧性都有利。高的焊条，对控制碳的迁移和提高低温冲

185、击韧性都有利。 （2）选选择择含含镍镍量量相相同同的的不不同同牌牌号号焊焊条条时时，应应选选用用含含碳碳量量较较低低的的铬铬镍镍奥奥氏氏体体焊焊条条，可可以以控控制制焊焊缝缝中中的的碳碳迁迁移移和和改改善善力力学学性性能。能。（3）当当不不同同钢钢号号的的低低温温钢钢焊焊接接时时，应应选选择择与与低低温温韧韧性性较较高高的钢材相匹配的焊条。的钢材相匹配的焊条。 （4）考虑到母材对焊缝的稀释作用，可对焊缝金属的化学）考虑到母材对焊缝的稀释作用，可对焊缝金属的化学成分进行适当的调整。成分进行适当的调整。 8、奥氏体不锈钢之间焊接时的焊条选用：、奥氏体不锈钢之间焊接时的焊条选用： 此此类类异异种种奥

186、奥氏氏体体钢钢的的焊焊接接，主主要要是是防防止止焊焊接接接接头头内内产产生热裂纹、晶间腐蚀及生热裂纹、晶间腐蚀及相脆化等问题。相脆化等问题。 （1）根根据据合合金金含含量量较较低低一一侧侧母母材材或或介介于于两两者者之之间间选选用用焊焊条。条。 （2）选选用用奥奥氏氏体体-铁铁素素体体的的双双相相组组织织焊焊条条，使使焊焊缝缝金金属属含含3-5%的铁素体，以提高接头的抗裂性能及抗腐蚀性能。的铁素体，以提高接头的抗裂性能及抗腐蚀性能。 （3）控制焊缝金属的含碳量。）控制焊缝金属的含碳量。 举举例例：1Cr18Ni9Ti与与0Cr18Ni12Mo2Ti焊焊接接选选用用A132、A137、A202、

187、A207、A212均可。均可。 （七）复合钢板（管）的焊条选用（七）复合钢板（管）的焊条选用1、对复合钢板（管）的认识：、对复合钢板（管）的认识： 复合钢板（管）：以不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛板复合钢板（管）：以不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛板等高性能合金为复层，以低碳钢或低合金钢等珠光体钢为基层，等高性能合金为复层，以低碳钢或低合金钢等珠光体钢为基层，进行复合成型（轧制、爆炸或钎焊）。进行复合成型（轧制、爆炸或钎焊）。 基层主要满足强度和刚度的要求；复层满足耐蚀、耐磨等基层主要满足强度和刚度的要求；复层满足耐蚀、耐磨等特殊性能要求。特殊性能要求。 我们在工程中常遇见的是不锈钢复合钢板或复

188、合钢管。其我们在工程中常遇见的是不锈钢复合钢板或复合钢管。其中又以奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢为复层的复合钢板为多见。中又以奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢为复层的复合钢板为多见。 2、不锈钢复合钢板（管）的焊接特点：、不锈钢复合钢板（管）的焊接特点： 不锈钢复合钢的焊缝可分为复层、基层和过渡层三部分。不锈钢复合钢的焊缝可分为复层、基层和过渡层三部分。 不锈钢复合钢的焊接性能主要取决于不锈钢的物理性能、不锈钢复合钢的焊接性能主要取决于不锈钢的物理性能、化学成分、接头形式及填充材料种类，所以需要解决下列问题：化学成分、接头形式及填充材料种类，所以需要解决下列问题： （1）焊缝金属的稀释作用增大了热裂纹倾

189、向；）焊缝金属的稀释作用增大了热裂纹倾向； （2）熔合区可能出现马氏体组织导致硬度和脆性增加；）熔合区可能出现马氏体组织导致硬度和脆性增加； （3）基层和复层含铬量的较大差异促使碳的迁移而形成增）基层和复层含铬量的较大差异促使碳的迁移而形成增碳层和脱碳层，加剧熔合的脆化或另一侧热影响区软化。碳层和脱碳层，加剧熔合的脆化或另一侧热影响区软化。2、复合钢的焊条选用原则：、复合钢的焊条选用原则： JB4709-2000规定：规定： 不锈钢复合钢基层的焊缝金属应保证力学性能，且其抗不锈钢复合钢基层的焊缝金属应保证力学性能，且其抗拉强度不应超过母材标准规定的上限值加拉强度不应超过母材标准规定的上限值加3

190、0MPa； 复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要求复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要求时还应保证力学性能。时还应保证力学性能。 复层焊缝与基层焊缝以及复层焊缝与基层钢板的交界处复层焊缝与基层焊缝以及复层焊缝与基层钢板的交界处宜采用过渡焊缝。宜采用过渡焊缝。基于上述原则的焊条选用要点：基于上述原则的焊条选用要点： 基层焊缝：选用与基层珠光体钢单独焊接时相同的焊条。基层焊缝：选用与基层珠光体钢单独焊接时相同的焊条。 复层焊缝：原则上使用与单独焊接不锈钢时相同的焊条。复层焊缝：原则上使用与单独焊接不锈钢时相同的焊条。 过渡层焊缝：要求其过渡层焊缝：要求其Cr、Ni含量高于复层焊

191、缝的含量，含量高于复层焊缝的含量，以减少碳钢的稀释和补充焊接过程中合金元素以减少碳钢的稀释和补充焊接过程中合金元素 的烧损。的烧损。 （1）常根据复合钢材质的不同分别选用）常根据复合钢材质的不同分别选用25Cr-13Ni 、 25Cr-20Ni型焊条。如型焊条。如A302、A307、A402、A407等焊条。等焊条。 （2）对复层含钼的不锈钢复合钢，过渡层应采用）对复层含钼的不锈钢复合钢，过渡层应采用25Cr-13Ni-Mo型焊条，如型焊条，如A312、 A042。 （3）对于塑性要求不高、抗腐蚀性能一般的不锈钢复合对于塑性要求不高、抗腐蚀性能一般的不锈钢复合钢，过渡层焊缝也可选用焊接复层时的

192、焊条。钢，过渡层焊缝也可选用焊接复层时的焊条。 焊条选用焊接时应注意的事项：焊条选用焊接时应注意的事项： 一般应采用先焊基层焊缝、然后焊过渡层焊缝、最后焊一般应采用先焊基层焊缝、然后焊过渡层焊缝、最后焊复层焊缝的焊接顺序施焊；但复合管是特例。复层焊缝的焊接顺序施焊；但复合管是特例。 不得用珠光体钢焊材在复层母材、过渡层焊缝和复层焊不得用珠光体钢焊材在复层母材、过渡层焊缝和复层焊缝上施焊；缝上施焊； 过渡层焊缝应同时熔合基层焊缝、基层母材和复层母材，过渡层焊缝应同时熔合基层焊缝、基层母材和复层母材，且应盖满基层焊缝和基层母材。且应盖满基层焊缝和基层母材。 过渡层焊缝在整个复合钢板中的厚度：在复层

193、侧，超出过渡层焊缝在整个复合钢板中的厚度：在复层侧，超出基层和复层交界面约基层和复层交界面约0.5-1.5mm；在基层侧，超出基层和复层交在基层侧，超出基层和复层交界面约界面约1.5-2.5mm。 定位焊缝只允许焊在基层母材上。定位焊缝只允许焊在基层母材上。特例：特例： （1）对于复合管，或者由于施工条件限制一定要先焊复层）对于复合管，或者由于施工条件限制一定要先焊复层的复合板，可采取以下方法：的复合板，可采取以下方法： （2）为避免稀释、碳迁移，基层和过渡层均按过渡层焊缝）为避免稀释、碳迁移，基层和过渡层均按过渡层焊缝要求选用焊条，如要求选用焊条，如A307、A407等，基层焊条不变。等，基

194、层焊条不变。 （3）为保证过渡层焊缝塑性好、抗裂性能高，过渡层选用）为保证过渡层焊缝塑性好、抗裂性能高，过渡层选用含碳量极低的纯铁焊条，基层和复层焊条不变。含碳量极低的纯铁焊条，基层和复层焊条不变。 举例：举例： 0Cr13+Q235焊接：基层焊接：基层J422或或J427；过渡层过渡层A302、A307、A402或或A407；复层复层A132、A137、A302或或A307。 0Cr18Ni9+16MnR：基层基层J502或或J507；过渡层过渡层A302或或A307；复层复层A102或或A107。 00Cr17Ni12Mo2+20R：基层基层J422或或J427 ；过渡层过渡层A042或或

195、A312；复层复层A022。五、氩弧焊五、氩弧焊丝的丝的选用选用1 1、氩弧焊丝选用的基本原则：、氩弧焊丝选用的基本原则： （1）应满足接头的化学成分、力学性能和其它特殊性能要）应满足接头的化学成分、力学性能和其它特殊性能要求。求。 （2）焊接工艺性能要好，具有抗裂、防止气孔的能力。）焊接工艺性能要好，具有抗裂、防止气孔的能力。 （3）焊丝含有害杂质）焊丝含有害杂质S、P等要少。等要少。 （4）焊丝应清洁、光滑、干燥、无油渍、污物和锈蚀。）焊丝应清洁、光滑、干燥、无油渍、污物和锈蚀。 前述的焊条选用原则基本适合于焊丝前述的焊条选用原则基本适合于焊丝。 2、常用氩弧焊用焊丝对照表、常用氩弧焊用焊

196、丝对照表母材母材焊丝牌号（型号）焊丝牌号（型号）焊丝标准号焊丝标准号碳钢和抗拉强度碳钢和抗拉强度490MPa以下的低以下的低合金结构钢如合金结构钢如Q235、20、16MnR、15MnVR等等H08Mn2SiA（ ER49-1 ）GB/T8110ER50-2GB/T8110H10MnSiGB/T14958TIG-J50TIG-LDTGS-50（日本）日本）C-0.5Mo钢钢TIG-R100.5Cr-0.5Mo耐热耐热钢钢H08CrMoAGB/T14957ER55-B2Mn(ER80S-G)GB/T8110母材母材焊丝牌号（型号）焊丝牌号（型号）焊丝标准号焊丝标准号1Cr-0.5Mo耐热钢耐热钢

197、H13CrMoAGB/T14957TIG-R30ER55-B2Mn(ER80S-B2) GB/T81101Cr-0.5Mo-V耐热耐热钢钢H08CrMoVAGB/T14957TIG-R312.25Cr-1MoTIG-R40ER62-B3(ER90S-B3)GB/T8110Cr18Ni9类钢类钢H0Cr21Ni10YB/T5091H00Cr21Ni10YB/T5091Cr18Ni9Ti类钢类钢H0Cr21Ni10TiYB/T5091母材母材焊丝牌号（型号）焊丝牌号（型号）焊丝标准号焊丝标准号Cr17Ni12Mo2类钢类钢H0Cr19Ni12Mo2YB/T5091H00Cr19Ni12Mo2YB/

198、T5091Cr19Ni13Mo3类钢类钢H0Cr20Ni14Mo3YB/T5091珠光体钢与奥氏体珠光体钢与奥氏体不锈钢异种钢焊接不锈钢异种钢焊接H1Cr24Ni13YB/T5091H1Cr26Ni21YB/T5091六、镍基合金的焊材选用六、镍基合金的焊材选用1、镍基合金的分类与牌号（七类）：、镍基合金的分类与牌号（七类）： 工业纯镍（工业纯镍（P41）：）：含镍含镍99.5%。如。如Ni200、 Ni201。 Ni-Cu合金（合金（P42）：）： 如：如：Monel 400（蒙乃尔，蒙乃尔，Ni66Cu32)等。等。 Ni-Cr合金（合金（P43）：）： 如：如：0Cr30Ni70 Cor

199、ronel230（柯罗镍，柯罗镍，Cr35Ni65） Inconel671（因康镍，因康镍， Cr50Ni50） Ni-Cr-Fe合金（合金（P43） ： 如：如：Inconel600 （因康镍，因康镍， Cr76Ni15Fe8 ） Inconel625 （Cr61Ni21Mo9Fe3 ） Ni-Mo合金（合金（P44） ： 如：如：Hastelloy A（哈斯特洛依哈斯特洛依A，Ni60Mo19Fe20） Hastelloy B（0Ni65Cr28Fe5V） Hastelloy B-2（00Ni70Mo28） Ni-Cr-Mo合金（合金（P44） ： 如：如：Hastelloy C （Ni6

200、0Cr16Mo16W4） Hastelloy C-276 （000Ni60Cr16Mo16W4） Hastelloy C-4 （000Ni60Cr16Mo16Ti） 。 Ni-Fe-Cr合金（合金（P45）：）： 如：如：Incoloy 800（因康洛依，因康洛依，Ni32Fe46Cr21） Incoloy 825（Ni42Fe30Cr21）2、镍基合金的焊接特点：、镍基合金的焊接特点： 镍基合金的焊接有奥氏体不锈钢焊接相类似的问题：镍基合金的焊接有奥氏体不锈钢焊接相类似的问题： （1）焊接热裂纹焊接热裂纹 （2）气孔气孔：与低碳钢、低合金钢比较，气孔倾向更大，特：与低碳钢、低合金钢比较，气孔

201、倾向更大，特别对不干净的坡口及焊丝。别对不干净的坡口及焊丝。 （3）耐腐蚀性能耐腐蚀性能：大多数镍基耐蚀合金焊后对耐蚀性能没：大多数镍基耐蚀合金焊后对耐蚀性能没有多大影响。但对于有多大影响。但对于Ni-Cr、 Ni-Mo、 Ni-Cr-Mo系的一些合金系的一些合金的热影响区附近会发生贫铬现象，导致在某些介质中的晶间腐的热影响区附近会发生贫铬现象，导致在某些介质中的晶间腐蚀、应力腐蚀性能下降。蚀、应力腐蚀性能下降。 （4）工艺特性工艺特性：液态焊缝金属的流动性差；焊缝金属熔深：液态焊缝金属的流动性差；焊缝金属熔深浅。浅。3、焊接工艺要点：、焊接工艺要点： （1）正确选择焊材）正确选择焊材 （2）

202、接头型式：采用大坡口角度和小纯边的接头型式）接头型式：采用大坡口角度和小纯边的接头型式（3）坡口附近及焊丝的清理坡口附近及焊丝的清理：特点重要，以防止热裂纹和：特点重要，以防止热裂纹和气孔。气孔。 （4）焊前预热焊前预热：一般不需要焊前预热，层间温度应控制在：一般不需要焊前预热，层间温度应控制在100 以下。但当母材温度低于以下。但当母材温度低于15时，应加热至时，应加热至15-20 ，以，以免湿气冷凝。免湿气冷凝。 （5）焊接工艺焊接工艺： 限制热输入，采用小线量和保持电弧电压的稳定，并采限制热输入，采用小线量和保持电弧电压的稳定，并采用短弧不摆动或小摆动的操作方法。用短弧不摆动或小摆动的操

203、作方法。 对于小直径管道焊接过程中宜采取强制冷却措施减少焊对于小直径管道焊接过程中宜采取强制冷却措施减少焊缝的高温停留时间，增加焊缝的冷却速度。缝的高温停留时间，增加焊缝的冷却速度。 焊后焊缝表面熔渣和飞溅物的及时清理，以防止熔渣中焊后焊缝表面熔渣和飞溅物的及时清理，以防止熔渣中的的S等杂质对焊缝造成脆化或腐蚀性能下降。等杂质对焊缝造成脆化或腐蚀性能下降。 （6）焊后热处理焊后热处理：一般不推荐焊后热处理。但有时为保证：一般不推荐焊后热处理。但有时为保证使用中不发生晶间腐蚀或应力腐蚀需要热处理。使用中不发生晶间腐蚀或应力腐蚀需要热处理。4、焊条分类与型号：、焊条分类与型号： GB/T13814

204、-92镍及镍合金焊条标准等效采用美国镍及镍合金焊条标准等效采用美国ANSI/AWS A5.11-89镍及镍合金药皮焊条规程：镍及镍合金药皮焊条规程：（五种）（五种） 工业纯镍焊条：工业纯镍焊条：ENi-0、 ENi-1 Ni-Cu系焊条：系焊条：ENiCu-7 Ni-Cr-Fe系焊条：系焊条：ENiCrFe-0至至 ENiCrFe-4 Ni-Mo系焊条：系焊条：ENiMo-1、 ENiMo-3 、ENiMo-7 Ni-Cr-Mo系焊条：系焊条： ENiCrMo-0至至ENiCrMo-9 药皮类型：钛钙型（药皮类型：钛钙型（03）、碱性（）、碱性（15、16）5、焊丝分类与型号：、焊丝分类与型号

205、： 按按GB/T15620-1995镍及镍合金焊丝规定：镍及镍合金焊丝规定： 工业纯镍焊丝：工业纯镍焊丝： Ni-Cu系焊丝：系焊丝：ERNiCu-7 Ni-Cr系焊丝：系焊丝：ERNiCr-3 Ni-Cr-Fe系焊丝：系焊丝：ERNiCrFe-5、 ERNiCrFe-6 Ni-Fe-Cr系焊丝：系焊丝： ERNiFeCr-1、 ERNiFeCr-2 Ni-Mo系焊丝：系焊丝： ERNiMo-1 、ERNiMo-2 、 ERNiMo-3 、ERNiMo-7 Ni-Cr-Mo系焊丝：系焊丝： ERNiCrMo-1至至ERNiCrMo-4、 ERNiCrMo-7至至ERNiCrMo-96、镍基合金

206、的焊材选用原则：镍基合金的焊材选用原则： （1）同种镍材焊接时的焊材选用：）同种镍材焊接时的焊材选用： 应选用和母材合金系列相同的焊接材料应选用和母材合金系列相同的焊接材料 若无耐腐蚀性能要求，也可选用与母材合金系统不同的若无耐腐蚀性能要求，也可选用与母材合金系统不同的焊接材料，但应保证接头具备设计要求的性能。焊接材料，但应保证接头具备设计要求的性能。举例：举例： Monel 400：焊条焊条ENiCu-7 ；焊丝焊丝ERNiCu-7 Inconel600： 焊条焊条ENiCrFe-1；焊丝焊丝ERNiCrFe-5 Incoloy 800H：焊条焊条ENiCrFe-2；焊丝焊丝ERNiCr-3

207、 Hastelloy C-276：焊条焊条ENiCrMo-4 ；焊丝焊丝ERNiCrMo-4 （2）异种镍材及镍材与奥氏体不锈钢之间的焊接，应考虑异种镍材及镍材与奥氏体不锈钢之间的焊接，应考虑下列因素：下列因素： 焊缝的强度（包括高温持久强度），耐腐蚀性满足设计；焊缝的强度（包括高温持久强度），耐腐蚀性满足设计； 选用线膨胀系数与母材相近的焊接材料。选用线膨胀系数与母材相近的焊接材料。 考虑焊材对焊接裂纹、气孔的敏感性。考虑焊材对焊接裂纹、气孔的敏感性。 举例：举例： 奥氏体不锈钢与奥氏体不锈钢与Monel 400焊接：焊条焊接：焊条ENiCu-7 ；焊丝焊丝ERNiCu-7。 Monel 400与与Inconel600焊接：焊条焊接：焊条ENiCrFe-3；焊丝焊丝 ERNiCr-3。 Incoloy 800H与与Hastelloy C-276焊接：焊接： 焊条焊条ENiMo-3；焊丝焊丝ERNiMo-3 。