焊絲

　　焊接時作為填充金屬或同時作為導(dǎo)電用的金屬絲焊接材料。在氣焊和鎢極氣體保護(hù)電弧焊時，焊絲用作填充金屬；在埋弧焊、電渣焊和其他熔化極氣體保護(hù)電弧焊時，焊絲既是填充金屬，同時也是導(dǎo)電電極。焊絲可分為3類。焊絲的表面不涂防氧化作用的焊劑。
分類
1、　軋制焊絲
　　大多數(shù)焊絲屬于此類，包括碳鋼焊絲、低合金結(jié)構(gòu)鋼焊絲、合金結(jié)構(gòu)鋼焊絲、不銹鋼焊絲和有色金屬焊絲等。
　　常見焊絲：
　　SKD11 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 56~58 焊補(bǔ)冷作鋼、五金沖壓模、切模、刀具、成型模、工件硬面制作具高硬度、耐磨性及高韌性之氬焊條，焊補(bǔ)前先加溫預(yù)熱，否則易產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。
　　63度刀口刃口焊絲> 0.5 ~ 3.2mm HRC 63~55，主要應(yīng)用于焊拉刀模，熱作高硬度具模，熱鍛總模，熱沖模，螺絲模，耐磨耗硬面，高速鋼，刀口修復(fù)。
　　SKD61 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 40~43 焊補(bǔ)鋅、鋁壓鑄模、具良好之耐熱性與耐龜裂性、熱氣沖模、鋁銅熱鍛模、鋁銅壓鑄模、具良好耐熱、耐磨、耐龜裂性。一般熱壓鑄模常有龜甲裂紋狀，大部 份是由熱應(yīng)力所引起,亦有因表面氧化或壓鑄原料之腐蝕所引起，熱處理調(diào)至適當(dāng)硬度改善其壽命，硬度太低或太高均不適用。
　　70N > 0.1 ~ 4.0mm焊絲特性與用途:高硬度鋼之接合，鋅鋁壓鑄模龜裂、焊合重建、生鐵/鑄鐵焊補(bǔ)。可直接堆焊各種鑄鐵/生鐵材料，也可做為模具龜裂之焊合，使用鑄鐵焊接時，盡量將電流放低，用短距離的電弧焊接，鋼材進(jìn)行部份之預(yù)熱，焊接后之加熱以及慢慢冷卻。
　　60E> 0.5 ~ 4.0mm特性與用途:專用焊高拉力鋼之接合，硬面制作之打底，龜裂之焊合。 高強(qiáng)度焊絲，含鎳鉻合金成份高，專業(yè)用于防破裂底層焊接、填充打底用，拉力強(qiáng)，并可修補(bǔ)鋼材焊后龜裂現(xiàn)象。抗拉強(qiáng)度: 760 N/mm² 廷伸率: 26%
　　8407-H13 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 43~46 制鋅、鋁、錫等有色合金及銅合金之壓鑄模，可用作熱鍛或沖壓模。具高韌性、耐磨性及防熱熔蝕性佳，抗高溫軟化，防高溫疲勞性良好，可焊補(bǔ)熱作沖頭、 絞刀、軋刀、切槽刀、剪刀...等做熱處理時，需防止脫碳，熱工具鋼焊后所產(chǎn)生之硬度太高亦發(fā)生破裂。
　　-防爆裂打底焊絲 > 0.5 ~ 2.4mm HB~300 高硬度鋼之接合，硬面制作之打底，龜裂之焊合。高強(qiáng)度焊支，含鎳鉻合金成份高，用于防破裂底層焊接、填充打底，拉力強(qiáng)，并可修補(bǔ)鋼材之龜裂焊合重建。
　　718 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 28~30 大型家電、玩具、通信、電子、運(yùn)動器材等塑料產(chǎn)品模具鋼。塑料射出模、耐熱模、抗腐蝕模，切削性、蝕花性良好，研磨后表面光澤性優(yōu)良，使用壽命長。 預(yù)熱溫度250~300℃后熱溫度400~500℃，作多層焊補(bǔ)時，采用后退法焊補(bǔ)，較不易產(chǎn)生融合不良及等缺陷。
　　738 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 32~35 半透明及需有表面光澤之塑料產(chǎn)品模具鋼，大型模具，產(chǎn)品形狀復(fù)雜及精度高之塑料模用鋼。塑料射出模、耐熱模、抗腐蝕模、蝕花性良好，具備優(yōu)良加工性 能，易切削拋光和電蝕，韌性及耐磨性佳。預(yù)熱溫度250~300℃后熱溫度400~500℃，作多層焊補(bǔ)時，采用后退法焊補(bǔ)，較不易產(chǎn)生融合不良及等缺陷。
　　P20Ni > 0.5 ~ 3.2mm HRC 30~34 塑料射出模、耐熱模（鑄銅模）。以焊接裂開敏感性低的合金成份設(shè)計(jì)，含鎳約1%，適合PA、POM、 PS、PE、PP、ABS塑料,具良好之拋光性，焊后無氣孔、 裂紋，打磨后有良好之光潔度，經(jīng)真空脫氣，鍛造后，預(yù)硬至HRC 33度，斷面硬度分布均一，模具壽命達(dá)300,000以上。預(yù)熱溫度250~300℃后熱溫度400~500℃，作多層焊補(bǔ)時，采用后退法焊補(bǔ)，較不易產(chǎn) 生融合不良及等缺陷。
　　NAK80 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 38~42 塑料射出模、鏡面鋼。高硬度，鏡面效果特佳，放電加工性良好，焊接性能極好，研磨后，光滑如鏡，為世界最進(jìn)步，最優(yōu)秀塑模鋼，加入易削元素，切削加 工容易，具高強(qiáng)韌性及耐磨不變形特性，適合各種透明塑料產(chǎn)品之模具鋼。預(yù)熱溫度300~400℃后熱溫度450~550℃，作多層焊補(bǔ)時，采用后退法焊補(bǔ)，較不易產(chǎn)生融合不良及等缺陷。
　　S136 > 0.5 ~ 1.6mm HB~400 塑料射出模，抗腐蝕、滲透性良好。高純度、高鏡面度，拋光性良好，抗銹防酸能力極佳，熱處理變型少，適合PVC、PP、EP、PC、PMMA塑料，耐腐蝕及容易加 工之模件及夾具，超鏡面耐蝕精密模具，如橡膠模具、照相機(jī)部件、透鏡、表殼等。
　　皇牌鋼> 0.5 ~ 2.4mm HB~200 鐵模、鞋模、軟鋼焊接、易雕刻蝕花, S45C 、S55C 鋼材等修補(bǔ)。質(zhì)地細(xì)密、軟、易加工、不會有氣孔產(chǎn)生，預(yù)熱溫度200~250℃ 后熱溫度350~450℃。
　　BeCu (鈹銅) > 0.5 ~ 2.4mm HB~300 高導(dǎo)熱的銅合金模具材料，主加元素為鈹，其適用于塑料注塑成型模具的內(nèi)鑲件、模芯、壓鑄沖頭、熱流道冷卻系統(tǒng)、導(dǎo)熱嘴、吹塑模具的整體型腔、磨耗板等。 鎢銅材料則應(yīng)用在電阻焊、電火花、電子封裝以及精密機(jī)械設(shè)備等。
　　CU(氬焊銅) > 0.5 ~ 2.4mm HB~200 此焊支用途廣泛，可焊補(bǔ)電解片、銅合金、鋼、青銅、生鐵、一般銅件之焊補(bǔ)。機(jī)械性能良好，可用于銅合金之焊接修補(bǔ)，也可用于焊接鋼和生鐵、鐵的接合。
　　油鋼焊絲 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 52~57 沖裁模、量規(guī)、拉模、穿孔沖頭、可廣泛使用在五金冷沖壓，手飾壓花模等，通用特殊工具鋼、耐磨、油冷。
　　Cr鋼焊絲 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 55~57 沖裁模、冷作成型模、冷拉模、沖頭、高硬度、高軔性、線切割性良好。焊補(bǔ)前先加溫預(yù)熱，焊補(bǔ)后請做后熱動作。
　　MA-1G > 1.6~2.4mm，超鏡面焊絲，主要應(yīng)用于軍工產(chǎn)品或要求極高的產(chǎn)品。硬度HRC 48~50 馬氏體時效鋼系,鋁壓鑄模,低壓鑄造模,鍛造模,沖裁模,注塑模的堆焊。特殊硬化高韌度合金,非常適用于鋁重力壓鑄模、澆 口、延長使用壽命的2~3倍,可制作非常精密之模具、超鏡面（澆口補(bǔ)焊,使用不易熱疲勞裂痕）。
　　高速鋼焊絲(SKH9) > 1.2~1.6mm HRC 61~63 高速鋼,耐用性為普通高速鋼的1.5~3倍，適用于制造加工高溫合金、不銹鋼、鈦合金、高強(qiáng)度鋼等難加工材料的刀具、焊補(bǔ)拉刀、熱作高硬度工具、模具、 熱鍛總模、熱沖模、螺絲模、耐磨耗硬面、高速度鋼、沖具、刀具、電子零件、螺紋滾模、牙板、鉆滾輪、滾字模、壓縮機(jī)葉片及各種模具機(jī)械零件等 ...。經(jīng)過歐洲工業(yè)水準(zhǔn)嚴(yán)格品質(zhì)管制,高含碳量,成份優(yōu) 良材料內(nèi)部組織均勻,硬度穩(wěn)定,而且耐磨性、韌性、耐高溫等 ...。特性皆比一般同等級之材料為佳。
　　氮化零件焊補(bǔ)焊絲> 0.8 ~ 2.4mm HB~300 適用于氮化后模具，零件表面修補(bǔ)。
2、　鑄造焊絲
　　有些合金，如鈷鉻鎢合金，不能鍛、軋和拔絲，而用鑄造方法制成。它主要用于工件表面的手工堆焊，以滿足如抗氧化、耐磨損和高溫下耐腐蝕等特殊性能要求。采用連續(xù)澆注和液態(tài)擠壓可制造出長達(dá)數(shù)米的鈷鉻鎢焊絲，用于自動填絲鎢極氣體保護(hù)電弧焊，以提高焊接效率和堆焊層質(zhì)量，同時還能改善勞動條件。鑄鐵補(bǔ)焊有時也采用鑄造焊絲。
3、藥芯焊絲
　　用薄鋼帶卷成圓形或異形鋼管，內(nèi)填一定成分的藥粉，經(jīng)拉制成的有縫藥芯焊絲，或用鋼管填滿藥粉拉制成的無縫藥芯焊絲（見圖）。用這種焊絲焊接熔敷效率高，對鋼材適應(yīng)性好，試制周期短，因而它的使用量和使用范圍不斷擴(kuò)大。這種焊絲主要用于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、埋弧焊和電渣焊。藥芯焊絲中的藥粉成分一般與焊條藥皮相似。含有造渣、造氣和穩(wěn)弧成分的藥芯焊絲焊接時不需要保護(hù)氣體，稱自保護(hù)藥芯焊絲，適用于大型焊接結(jié)構(gòu)工程的施工。
　　早在1950年代初氣保護(hù)藥芯焊絲便已開始開發(fā)問市，但至1957年才開始廣為 商業(yè)上使用。此種方法可說是取自埋弧焊與CO2焊接（指實(shí)心）的優(yōu)點(diǎn)組合而成，焊劑包在焊絲內(nèi)并藉外圍CO2氣體的保護(hù)可使焊接時產(chǎn)生較柔和且穩(wěn)定的電弧以及低飛濺為其特點(diǎn)。開發(fā)之初只有大絲徑焊絲（2.0—4.0mm），用于重大工件的平焊與橫焊。直至1972年小絲徑焊絲開始發(fā)展才大大的擴(kuò)展了藥芯焊絲使用的領(lǐng)域。
　　自保護(hù)藥芯焊絲是在氣保護(hù)藥芯焊絲問市不久便被發(fā)展出來而且也很快的被工業(yè)界廣為認(rèn)同于特定的用途上。
　　兩者最大的不同點(diǎn)在第二單元便已有所述明，本單元將做整體的探討。
　　2、 藥芯焊絲的制造
　　藥芯焊絲的制造過程控制非常嚴(yán)謹(jǐn)，由于熔填金屬來自鋼片皮材及焊劑所含的成份，制造前尺寸與化學(xué)成份均需詳細(xì)核對以確保品質(zhì)。
　　由于焊材內(nèi)部空間受到限制，焊劑顆粒的大小愈顯得重要，顆粒間形成類似鳥巢般結(jié)合在一起，焊劑成份元素不均勻。
　　絕大部分的藥芯焊絲均由一扁平金屬薄片長條逐段經(jīng)過滾卷成U型斷面，粒狀焊劑填充于U型金屬槽中然后再經(jīng)最后的密封滾卷步驟，將焊劑緊緊的滾壓在管形焊絲內(nèi)
　　卷成管形的焊絲再經(jīng)過一連串抽拉動作成為最后需要的絲徑，此抽拉的動作也可以使填充的焊劑均勻的固定在焊絲皮材內(nèi)。
　　制造/生產(chǎn)過程中如何不使焊絲內(nèi)因管制不良而造成部分線材形成中空（沒有焊劑）是藥芯焊絲生產(chǎn)品質(zhì)的關(guān)鍵。另外線材表面亦需光滑平順且清潔否則將影響送絲的順暢及焊接電流的傳迅。焊絲包裝成卷或成桶以避免線材相互糾纏或折損，通常成卷絲材均以塑膠套包封后并放置干燥劑使避免材料受潮，包封后的材料再放入硬紙盒內(nèi)送出。
　　在皮材較厚時斷面多為對接（BUTT）方式且焊劑量較少，絕大多數(shù)的碳鋼及低合金鋼，絲徑在2.8mm及以下均為此種形狀斷面，類如不銹鋼等高合金且絲徑較大時，絲材內(nèi)需較大的空間包容焊劑與合金元素?cái)嗝嫘螤顒t多成疊接或心形（LAP及HEART SHAPED）接頭。
　　3、 藥芯焊絲的特征：
　　前已述及藥芯焊絲突顯了許多焊接方法的有利特性，例如焊劑部分扮演了與被覆焊條能改善熔填金屬化學(xué)成分與機(jī)械性之功能。生產(chǎn)效率上又有氣體保護(hù)金屬電弧焊及埋弧焊的特點(diǎn)。
　　藥芯焊絲可用于碳鋼，低合金高張力鋼，高強(qiáng)度淬火回火鋼，不銹鋼以及硬面耐磨鋼材等的焊接。
　　藥芯焊絲是很有發(fā)展前途的新型焊接材料,近年來國產(chǎn)藥芯焊絲的品種和用量與日俱增。與實(shí)心焊絲相比藥芯焊絲有如下優(yōu)缺點(diǎn)。
　　（1）優(yōu)點(diǎn)：
　　1）對各種鋼材的焊接，適應(yīng)性強(qiáng) 調(diào)整焊劑的成分和比例極為方便和容易，可以提供所要求的焊縫化學(xué)成分。
　　2）工藝性能好，燭縫成形美觀 采用氣渣聯(lián)合保護(hù)，獲得良好成形。加入穩(wěn)弧劑使電弧穩(wěn)定，熔滴過渡均勻。
　　3）熔敷速度快，生產(chǎn)效率高 在相同焊接電流下藥芯焊絲的電流密度大，熔化速度快，其熔敷率約為85%-90%,生產(chǎn)率比焊條電弧焊高約3-5倍。
　　4）可用較大焊接電流進(jìn)行全位置焊接。
　　（2）缺點(diǎn)
　　1）焊絲制造過程復(fù)雜
　　2）焊接時，送絲較實(shí)心焊絲困難
　　3）焊絲外表容易銹蝕，粉劑易吸潮，因此對藥芯焊絲保存一管理的要求更為嚴(yán)格
　　3.1、焊劑成份所扮演的功能：
　　與被覆焊條相同，藥芯焊絲的制造商對焊劑成份均為其特有的配方，隨著焊材適用的功能不同，焊劑成份組成亦各不同。
　　焊劑成份的基本功能略述如下：
　　（1）除氧劑與除氮劑
　　由于氮與氧可使焊道金屬造成氣孔或脆化，焊劑中必須添加錳與硅等除氧劑，至于自保護(hù)藥芯焊絲，焊劑中另需添加AL為除氮劑。以上添加除氧劑及除氮劑目的均在于凈化熔填金屬。
　　（2）焊渣形成劑
　　鈣、鉀、鈉或硅等均為焊渣形成劑，添加在焊劑中可以有效保護(hù)熔池不受大氣污染，焊渣可使焊道具較佳的外觀而且快速冷卻后又可以支撐全姿勢焊接時的熔池。焊渣的覆蓋更可緩和熔填金屬冷卻速率，此功能對低合金鋼的焊接尤其重要。
　　（3）電弧穩(wěn)定劑
　　鈉及鉀可以使電弧保持柔和順暢而且降低飛濺。
　　（4）合金元素
　　鉬、鉻、碳、錳、鎳及釩等合金元素的添加，可以提高（改善）熔填金屬的強(qiáng)度、延性、硬度及韌性等。
　　（5）氣體形成劑
　　氟石、石灰石等需添加在自保護(hù)藥芯焊絲中使燃燒產(chǎn)生保護(hù)氣體。
　　3.2 焊渣的類別
　　焊劑的成份決定焊材的焊接作業(yè)性與熔填金屬的機(jī)械性，焊劑成份中若以酸性為主，焊接后便生成酸性焊渣，同樣的以堿性（石灰質(zhì)）焊劑為主將產(chǎn)生堿性焊渣。酸性系統(tǒng)的焊材焊接性非常好，焊接過程中電弧平順穩(wěn)定，形態(tài)類似射流弧，飛濺量少，作業(yè)上廣為焊接人員所喜歡，熔填金屬機(jī)械性普通但可達(dá)AWS規(guī)范的要求。
　　焊劑為堿性系統(tǒng)的焊材可使熔填金屬獲得非常優(yōu)良的延性與韌性，但作業(yè)性遠(yuǎn)較酸性系為差。熔滴的過渡多以球滴過渡為主，飛濺較多。
近年來，低合金鋼焊材的焊劑系統(tǒng)的開發(fā)融合了酸性系的作業(yè)性與堿性系的優(yōu)良機(jī)械性。