集输管道焊接材料

焊丝的品种较多，焊丝的分类方法也很多，集输管道用焊丝可分别按其适用的焊接方法、被焊材料、制造方法与焊丝的形状等从不同角度对焊丝进行分类。

①按制造方法与焊丝的形状可分为实心焊丝和药芯焊丝两大类。

②按其适用的焊接方法可分为气体保护电弧焊焊丝、埋弧焊焊丝。

③按被焊管道材料的性质可分为碳钢焊丝、低合金钢焊丝、不锈钢焊丝、镍基合金焊丝。

实心焊丝

实心焊丝是目前集输管道用焊丝中最常用的一种，由热轧线材经拉拔加工而成。为了防止焊丝生锈，除不锈钢焊丝外都要进行表面处理。目前主要是镀铜处理。集输管道用实心焊丝包括气体保护电弧焊用实心焊丝和埋弧焊用焊丝，其分类及应用特点见下表。实心焊丝主要依据GB/T 8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》、GB/T 14957《熔化焊用钢丝》、YB/T 5092《焊接用不锈钢丝》、GB/T 15620《镍及镍合金焊丝》、GB/T 5293《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》、GB/T12470《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》、GB/T17854《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》等标准，适用于焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、镍及镍合金的气体保护电弧焊实心焊丝、埋弧焊实心焊丝或用于钨极氩弧焊的填充焊丝。对于超出以上标准要求的焊丝产品，既有参照美国AWS A5.9、AWS A5.18和AWS A5.28进行制造的，也有生产厂家根据实际需要按照企业内部的标准开发研制的。集输管道焊接常用实心焊丝的选用可参考下表。

实心焊丝的分类及应用特点

（1）ER50-6　ER50-6气体保护电弧焊用实心焊丝，执行标准为GB/T 8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》，按供货方式可分为直条状焊丝和盘状焊丝，直条状焊丝主要用于集输管道手工钨极氩弧焊焊接碳钢、低合金钢的打底焊道时的填充丝，保护气体为纯Ar，是目前集输管道中应用最为广泛的实心焊丝之一。盘状焊丝主要用于碳钢、低合金钢的填充、盖面焊道的焊接，焊接方式可采用半机械化或机械化，保护气体根据选用的焊接方法不同可为纯Ar、CO2、Ar（80％～95％）+CO2（5％～20％）。该焊丝焊接工艺性能良好，可进行全位置焊接，低电流焊接时电流稳定、成形美观、焊缝金属气孔敏感性低。ER50-6焊丝化学成分、熔敷金属力学性能分别见下表。

ER50-6焊丝化学成分（质量分数）

ER50-6熔敷金属力学性能

（2）ER316L（H03Cr19Ni12Mo2Si）ER316L（H03Cr19Ni12Mo2Si）气体保护电弧焊用实心焊丝执行标准为AWS A5.9、YB/T 5092《焊接用不锈钢丝》，该焊丝含碳量低，因其含碳量低，在不采用钛、铌等稳定化元素的条件下，焊缝具有良好的耐晶间腐蚀性能。主要用于超低碳含钼奥氏体不锈钢及合金（如022Cr17Ni12Mo2）的焊接，根据焊接方法的不同，可选用直条状或盘状焊丝。直条状用于手工钨极氩弧焊，盘状用于气体保护电弧焊、埋弧焊等机械化焊接。保护气体根据选用的焊接方法不同可为纯Ar、Ar（98％）+O2（2％）。ER316L焊丝化学成分见下表。

ER316L焊丝化学成分（质量分数）

（3）H08MnA　H08MnA是常用的碳素钢埋弧焊焊丝，配合相应的焊剂，其熔敷金属具有优良的力学性能，采用相同的焊剂，其熔敷金属强度比H08A、H08E更高。焊丝表面经过镀铜或钝化处理。焊丝配合HJ431、HJ350、SJ301，主要适用于强度级别为420MPa低碳钢低合金钢的填充、盖面焊接。H08MnA焊丝化学成分、熔敷金属力学性能分别见下表。

H08Mn A焊丝化学成分（质量分数）

H08MnA熔敷金属力学性能（配合HJ431）

药芯焊丝

药心焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同的截面形状经轧拔加工制成的焊丝。药芯焊丝也称管状焊丝或折叠焊丝，用于气体保护焊、自保护焊。药芯焊丝粉剂的作用与焊条药皮相似，区别在于焊条的药皮涂敷在焊芯的外层，而药芯焊丝的粉剂被钢带包裹在芯部。药芯焊丝可以制成盘状供应，易于实现机械化焊接。

与实心焊丝相比，药芯焊丝由于具有工艺性好、飞溅小、焊缝成形美观、可采用大电流进行全位置焊接和熔敷效率高等优点而备受关注。近年来全位置焊接用细直径药芯焊丝的用量急剧增加，这类焊丝多为钛型渣系，具有十分优异的焊接工艺性能。过去实心焊丝难以解决的诸多问题，如飞溅大、成形差、电弧硬等，采用细直径药芯焊丝焊接时这些问题都不存在了。由于药芯焊丝具有高效率和良好的焊接工艺性能等特点，已得到各行业部门的高度评价，成为最具发展前途的焊接材料。

药芯焊丝在集输管道焊接中的应用主要在两个方面：一是用于半机械化焊接（或机械化焊接）的药芯焊丝（包括金属粉芯焊丝），有气体保护和自保护两种，主要应用于管径在DN200mm以上的碳钢、低合金钢管道的填充、盖面焊接；二是钨极氩弧焊焊接用的药芯焊丝填充丝，主要应用于不锈钢管道、双金属复合管焊接的打底焊接，可免于采用背面充氩保护措施，提高焊接工效，改善焊接质量，降低成本。

（1）R316LT1-5　该焊丝为不锈钢钨极氩弧焊用药芯焊丝，执行标准为GB/T 17853《不锈钢药芯焊丝》、AWS A5.22《电弧焊不锈钢药芯焊丝及钨极惰性气体保护焊不锈钢药芯填充焊丝规程》，主要用于不锈钢管道的打底焊接，焊接时焊丝中熔化的药芯可渗透到熔池背面形成熔渣并均匀覆盖住背面焊缝，使背面焊缝不受氧化，使得不锈钢焊接时可免于采用背面充氩保护措施，且能够实现单面焊双面成形，适于全位置焊接，焊缝成形良好，是目前集输管道不锈钢焊接应用广泛的打底焊丝。R316LT1-5熔敷金属化学成分、熔敷金属力学性能分别见下表。

R316LT1-5焊丝化学成分（质量分数）

R316LT1-5熔敷金属力学性能

（2）E70C-6X　该焊丝为气体保护电弧焊用金属粉芯焊丝，执行标准为AWS A5.18《气体保护焊用碳钢焊丝和填充丝》。金属粉芯焊丝是一种新型药芯焊丝，目前已在许多发达国家得到广泛应用，关于金属粉芯焊丝的归类方法在美国由于其构造同熔渣型药芯焊丝相似，过去归于AWS A5.20标准中的T-1型焊丝，但由于其在操作和使用性能上同实心焊丝又有相似之处，现在AWS（美国焊接协会）将其归入A5.18标准中。在我国，目前将金属粉芯焊丝归入标准GB/T 17493《低合金药芯焊丝》。金属粉芯焊丝是由薄钢带包裹粉剂组成，粉剂的主要成分为铁合金粉，非金属矿物含量很少，同实心焊丝和普通药芯焊丝相比具有较大的电流密度，熔化速度快，可以获得更高的熔敷速度和熔敷效率，熔渣量、焊接飞溅少，特别适合机械化（或半机械化）焊接。目前，金属粉芯焊丝已广泛应用于我国长输管道建设，近年来在集输管道方面的应用也在逐步推广。E70C-6X型金属粉芯焊丝主要应用于碳钢、低合金钢管道焊接，其熔敷金属化学成分、熔敷金属力学性能分别见下表。

E70C-6X焊丝化学成分（质量分数）

①Ni/Cr/Mo/V含量总和不能超过0.5％。

E70C-6X熔敷金属力学性能