Seleção de fio de soldagem: um guia sólido versus fluxado

I. Crítico Pontos na seleção do fio de soldagem

A seleção do fio de soldagem deve ser baseada no tipo de aço a ser soldado, nos requisitos de qualidade das peças de soldagem, nas condições de construção da soldagem (espessura da placa, formato da ranhura, posição de soldagem, condições de soldagem, tratamento térmico pós-soldagem e soldagem operação, etc.) e considerações de custo.

A ordem de consideração para a seleção do fio de soldagem é a seguinte:

① Selecione o fio de soldagem com base no tipo de aço da estrutura a ser soldada.

Para aço carbono e aço de baixa liga e alta resistência, o princípio de “correspondência de resistência igual” é seguido principalmente, selecionando o fio de soldagem que atenda aos requisitos de desempenho mecânico.

Para aço resistente ao calor e aço resistente às intempéries, a ênfase está principalmente na consistência ou similaridade da composição química do metal de solda e do material original, para atender aos requisitos de resistência ao calor e à corrosão.

② Selecione o fio de soldagem com base nos requisitos de qualidade da peça a ser soldada (especialmente resistência ao impacto).

Em relação às condições de soldagem, formato da ranhura, proporções de gás de proteção e outras condições técnicas, devem ser selecionados os materiais de soldagem que atingem a máxima eficiência de soldagem e reduzem o custo de soldagem, garantindo o desempenho da junta soldada.

③ Selecione o fio de soldagem com base na posição de soldagem no local.

Correspondente à espessura da placa da peça a ser soldada, selecione o diâmetro do fio de soldagem usado, determine o valor da corrente usada e consulte os materiais de introdução do produto e a experiência de uso de vários fabricantes para selecionar a marca do fio de soldagem adequada para a soldagem posição e uso atual.

O desempenho do processo de soldagem inclui estabilidade do arco, tamanho e quantidade de partículas de respingo, remoção de escória, aparência e formato da solda. Para a soldagem de aço carbono e aço de baixa liga (especialmente soldagem semiautomática), o método de soldagem e os materiais de soldagem são selecionados principalmente com base no desempenho do processo de soldagem.

A comparação do desempenho do processo de soldagem de soldagem com proteção a gás usando arame sólido e arame fluxado é mostrada na Tabela 1.

Tabela 1 Comparação do desempenho do processo de soldagem entre fio de soldagem com núcleo sólido e fio de soldagem com núcleo de fluxo em soldagem com proteção a gás

Desempenho do processo de soldagem			Fio de soldagem de núcleo sólido		CO2 Soldagem, fio de solda fluxado.
			CO2 Soldagem	Ar+CO2 Soldagem	Molde de Escória	Tipo de pó metálico
Dificuldade de Operação	Soldagem plana	Folha ultrafina (δ≤2mm) Folha fina (δ<6mm) Folha média (δ>6mm) Folha espessa (δ>25mm)	Um pouco pobre Média Bom Bom	Superior Superior Bom Bom	Um pouco pobre Excelente Bom Bom	Um pouco pobre Excelente Bom Bom
	Soldagem em ângulo horizontal	Camada única Multicamada	Geralmente Geralmente	Bom Bom	Superior Superior	Bom Bom
	Soldagem vertical	Para baixo Para baixo	Bom Bom	Excelente Excelente	Superior Superior	Um pouco inferior Um pouco inferior
Aparência da costura de solda		Soldagem plana Soldagem em ângulo horizontal Soldagem vertical Soldagem aérea	Média Abaixo da média Média Abaixo da média	Superior Superior Superior Bom Superior	Superior Superior Superior Superior Superior	Excelente Bom Média Abaixo da média
Outro		Estabilidade do Arco Profundidade de fusão Respingos Escória Destacabilidade Mordida de borda	Em geral Excelente Um pouco pobre – Excelente	Excelente Excelente Excelente – Excelente	Superior Superior	Superior Superior Superior Um pouco inferior Superior

II. Seleção de fio de soldagem de núcleo sólido

1. Fio de soldagem por arco submerso

O fio e o fluxo de soldagem são materiais consumíveis na soldagem por arco submerso. A soldagem com uma ampla gama de materiais metálicos, desde aço carbono até ligas com alto teor de níquel, pode ser realizada usando fio e fluxo de soldagem.

A seleção do fio de soldagem por arco submerso deve considerar a influência dos componentes do fluxo e do material de base.

Para obter diferentes composições de cordão de solda e propriedades mecânicas, uma combinação de um tipo de fluxo (principalmente fluxo fundido) com vários tipos de fio de soldagem pode ser usada, ou um tipo de fio de soldagem pode ser combinado com vários tipos de fluxo (principalmente fluxo sinterizado). ).

Para uma determinada estrutura de soldagem, o fio e o fluxo de soldagem a serem utilizados devem ser decididos após uma análise abrangente da composição do tipo de aço, dos requisitos de desempenho da costura de solda e das alterações nos parâmetros do processo de soldagem.

Durante a soldagem por arco submerso, o fluxo tem duas finalidades: proteger o metal de solda e conduzir o tratamento metalúrgico. O fio de soldagem atua como metal de adição, enquanto elementos de liga também são adicionados à solda para participar das reações metalúrgicas.

(1) Fios de soldagem para aço de baixo carbono e aço de baixa liga

Existem três fios de soldagem comumente usados ​​para soldagem por arco submerso de aço de baixo carbono e aço de baixa liga:

• Fio de soldagem com baixo teor de manganês (como H08A): Este tipo de fio de soldagem é frequentemente usado para soldagem de aço de baixo carbono e aço de baixa liga com alto fluxo de manganês.
• Fio de soldagem de manganês médio (como H08MnA, H10MnS): Este tipo de fio de soldagem é usado principalmente para soldagem de aço de baixa liga e também pode ser usado para soldagem de aço de baixo carbono com baixo fluxo de manganês.
• Fio de soldagem com alto teor de manganês (como H10Mn2, H08Mn2Si): ​​Este tipo de fio de soldagem é usado para soldagem de aço de baixa liga.

(2) Fio de aço de alta resistência

Este tipo de fio de soldagem contém mais de 1% de manganês e entre 3% a 0,8%, como H08MnMoA e H08Mn2MoA. É usado para soldar aço de baixa liga e alta resistência com alta resistência.

Para melhorar o desempenho da soldagem, Ni, Cr, V e Re podem ser adicionados ao fio de soldagem, com base nos requisitos de composição e desempenho do aço de alta resistência. O fio de soldagem MN-MO é usado principalmente para metais de solda com resistência à tração de 590MPa, como H08MnMoA.

O metal de solda com um nível de resistência de 590MPa geralmente usa fio de soldagem da série Mn-Mo, como H08MnMoA, H08Mn2MoA, H10Mn2Mo, etc.

Costuras de solda com um nível de resistência de 690 a 780MPa geralmente usam fio de soldagem da série Mn-Cr-Mo, série Mn-Ni-Mo ou série Mn-Ni-Cr-Mo.

Quando for necessária maior tenacidade para a costura de solda, um fio de soldagem contendo Ni pode ser usado, como H08CrNi2MoA, etc.

Ao soldar classes de aço com um nível de resistência inferior a 690MPa, pode-se usar fluxo fundido e fluxo sinterizado.

Na soldagem de aço de alta resistência com nível de resistência de 780MPa, deve-se utilizar fluxo sinterizado para obter alta tenacidade, além de selecionar o fio de soldagem adequado.

Consulte a Tabela 2 para obter as propriedades mecânicas, características e usos do fio sólido para soldagem por arco submerso.

Tabela 2: Propriedades mecânicas, características e usos do fio sólido para soldagem por arco submerso

Classe de fio de soldagem	Diâmetro /milímetros	Recursos e aplicativos	Propriedades mecânicas da superfície metálica.
			Resistência à tração σb /MPa	Resistência ao escoamento σS /MPa	Taxa de alongamento δ5 /%	Energia de Impacto AkV /J
H08A	2,0~5,0	O fio de soldagem de aço estrutural de baixo carbono é mais comumente usado na soldagem por arco submerso, em conjunto com fluxos de soldagem como HJ430, HJ431 e HJ433. É usado para soldar estruturas de aço de baixo carbono e certos aços de baixa liga (como 16Mn).	410~550	≥330	≥22	≥27(0℃)
H08MnA	2,0~5,8	O fio de soldagem de aço carbono, usado em conjunto com fluxo para soldagem por arco submerso, resulta em metal de cordão de solda com excelentes propriedades mecânicas. É usado para soldagem por arco submerso de aço carbono e aço de baixa liga com níveis de resistência correspondentes (como 16Mn, etc.) em caldeiras e vasos de pressão.	410~550	≥330	≥22	≥27(0℃)
H10Mn2	2,0~5,8	O fio de soldagem por arco submerso revestido de cobre, combinado com os fluxos HJ130, HJ330 e HJ350 para soldagem, produz cordões de solda com excelentes propriedades mecânicas. É utilizado para soldagem por arco submerso de estruturas de aço carbono e aço baixa liga (como 16Mn, 14MnNb, etc.).	410~550	≥330	≥22	－
H10MnSi	2,0~5,0	O fio de solda banhado a cobre, quando usado com o fluxo correspondente, pode produzir metal de solda com boas propriedades mecânicas. Oferece alta eficiência de soldagem e qualidade de soldagem confiável. É usado para soldar importantes estruturas de aço de baixo carbono e aço de baixa liga.	410~550	≥330	≥22	≥27(0℃)
HYD047	3,0~5,0	O fio de soldagem, combinado com o fluxo HJ107, proporciona um metal fundido com excelente resistência à extrusão e abrasão granular. Seu desempenho anti-fissuração é excelente e não há rachaduras na soldagem a frio. A superfície do fio de soldagem é perfeita e pode ser revestida de cobre, simplificando a operação de soldagem. O arco é estável, com forte resistência às flutuações de tensão líquida e bom desempenho do processo. É comumente usado para revestir a superfície do rolo de extrusão do laminador.	－	－	－	－

(3) Fio de soldagem para aço inoxidável

A composição do fio de soldagem utilizado para o aço inoxidável deve ser semelhante à do aço inoxidável a ser soldado. Para aço inoxidável cromo, fios de soldagem como HoCr14, H1Cr13 e H1Cr17 devem ser usados.

Para aço inoxidável cromo-níquel, fios de soldagem como H0Cr19Ni9, HoCr19Ni9 e HoCr19Ni9Ti devem ser usados. Para aço inoxidável de ultrabaixo carbono, deve ser usado o fio de soldagem de ultrabaixo carbono correspondente, como HOOCr19Ni9.

O fluxo usado na soldagem por arco submerso pode ser do tipo fundição ou sinterização. A oxidabilidade do fluxo deve ser baixa para reduzir a perda por queima dos elementos da liga.

Atualmente, o fluxo sinterizado é usado principalmente no exterior para soldagem de aço inoxidável, enquanto o fluxo de fundição continua sendo o principal método na China, embora o fluxo sinterizado esteja sendo desenvolvido e ganhando popularidade.

2. Fio de soldagem para soldagem com proteção de gás

A soldagem com proteção de gás é categorizada em três tipos: soldagem com proteção de gás inerte (como soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG) e soldagem com gás inerte de metal (MIG), soldagem com proteção de gás ativo (soldagem com gás metálico ativo (MAG)) e soldagem auto-protegida. soldagem blindada.

Leitura relacionada: Soldagem MIG vs TIG

O argônio puro (Ar) é utilizado para soldagem TIG, enquanto o argônio misturado com 2% de oxigênio (Ar + 2% O2) ou argônio misturado com 5% de dióxido de carbono (Ar + 5% CO2) é comumente usado para soldagem MIG. O gás dióxido de carbono (CO2) é usado principalmente para soldagem MAG.

Para melhorar o desempenho do processo de soldagem com CO2, uma mistura de CO2 + Argônio ou CO2 + Argônio + Oxigênio, ou fio fluxado, também pode ser empregada.

(1) Fio de soldagem TIG

A soldagem TIG pode ou não incluir fio de enchimento. Se o fio de enchimento não for usado, o metal base será conectado diretamente após ser derretido pelo calor da soldagem.

Nos casos em que é utilizado arame de adição, a composição do arame de soldagem permanece inalterada após a fusão devido ao gás de proteção argônio puro que evita a oxidação.

Como resultado, a composição do fio de soldagem é a mesma da solda. Alguns soldadores também usam a composição do metal base como composição do fio de soldagem para garantir consistência entre o metal base e a solda.

A soldagem TIG oferece baixa energia de soldagem, alta resistência de soldagem, plasticidade e tenacidade e é fácil de atender aos requisitos de desempenho.

(2) Fios de soldagem MIG e MAG

O método MIG é usado principalmente para soldagem de aços de alta liga, como aço inoxidável. Para melhorar as características do arco, uma quantidade apropriada de gás oxigênio (O2) ou dióxido de carbono (CO2) é adicionada ao gás argônio, que é conhecido como método MAG. Ao soldar ligas de aço, a adição de 5% de CO2 ao argônio pode melhorar a antiporosidade da solda.

No entanto, ao soldar aço inoxidável com ultrabaixo carbono, apenas argônio misturado com 2% de oxigênio pode ser usado para evitar a carburação da solda. Atualmente, a soldagem MIG de aços de baixa liga está sendo substituída pela soldagem MAG com Argônio misturado com 20% de CO2.

Durante a soldagem MAG, a presença de oxidação no gás de proteção exige um aumento de elementos desoxidantes como Silício (Si) e Manganês (Mn) no fio de soldagem.

Outros componentes do fio de soldagem podem ser iguais ou diferentes do metal base. Na soldagem de aço de alta resistência, o teor de carbono (C) na solda é geralmente inferior ao do metal base e o teor de manganês (Mn) deve ser maior, tanto para os requisitos de desoxidação quanto para a composição da liga.

Para melhorar a tenacidade a baixas temperaturas, o teor de silício (Si) na solda não deve ser muito alto.

(3) Fio de soldagem de CO2

O CO2 é um gás ativo com forte oxidação, portanto o fio de soldagem utilizado para soldagem com CO2 deve conter elementos altamente desoxidantes como Manganês (Mn) e Silício (Si). Fio de soldagem Mn-Si, como h08mnsia, H08Mn2SiA, h04mn2sia, etc., é geralmente usado para soldagem de CO2.

O diâmetro do fio de soldagem CO2 varia de 0,89mm a 2,0mm, sendo os diâmetros de fio menores ou iguais a 2mm considerados soldagem CO2 com fio fino e diâmetros de fio maiores ou iguais a 1,6mm sendo considerados soldagem CO2 com fio grosso.

O fio de soldagem H08Mn2SiA é um fio de soldagem de CO2 comumente usado com bom desempenho de processo, adequado para soldagem de aço de baixa liga com grau de resistência abaixo de 500MPa.

Para aços com requisitos de grau de resistência mais elevados, deve-se utilizar fio de soldagem contendo Molibdênio (Mo), como H10MnSiMo.

3. Fio de soldagem por eletroescória

A soldagem por eletroescória é um método adequado para soldagem de chapas médias e grossas. O fio de soldagem por eletroescória serve principalmente como metal de adição e para fins de liga.

Os tipos de fio comumente usados ​​para soldagem por arco submerso de aço de baixo carbono e aço de baixa liga e alta resistência podem ser vistos na Tabela 3.

Tabela 3 Classes de arame comumente usadas para soldagem por arco submerso de aços de baixo carbono e aços de baixa liga e alta resistência.

Número de aço de soldagem	Modelos de fio de soldagem comumente usados
Q235,Q255 15,20,25 16Mn,09Mn2 15MnV,15MnVCu 15MnVN,14MnMoV,18MnMoNb	H08MnA H08MnA,H10Mn2 H08Mn2Si,H10MN2,H10MnSi,H08MnMoA H08MnMoA,H08Mn2MoVA H10Mn2MoVA,H10Mn2Mo

4. Fio de soldagem de metal não ferroso e ferro fundido

As duas primeiras letras da marca, “HS”, representam fios de soldagem de metais não ferrosos e ferro fundido. O primeiro dígito da marca indica a composição acadêmica do tipo de fio de solda, e o segundo e terceiro dígitos indicam diferentes marcas do mesmo tipo de fio de solda.

(1) Fio de soldagem de superfície

Existem atualmente dois tipos principais de fios de soldagem de metal duro para revestimento: ferro fundido com liga de alto cromo (Solmait) e liga à base de cobalto (Stellite).

O ferro fundido com liga de alto cromo oferece boa resistência à oxidação e cavitação, alta dureza e boa resistência ao desgaste. As ligas à base de cobalto mantêm alta dureza e boa resistência à corrosão em altas temperaturas de até 650 graus.

Os fios de soldagem com baixo teor de carbono e baixo tungstênio têm boa tenacidade, enquanto os fios de soldagem com alto teor de carbono e alto tungstênio têm alta dureza, mas baixa resistência ao impacto.

O fio de soldagem para revestimento de liga dura pode ser sobreposto usando oxigênio, acetileno, soldagem elétrica a gás e outros métodos.

Embora a superfície de oxigênio e acetileno tenha baixa eficiência de produção, seu equipamento é simples, a profundidade de soldagem é rasa e a quantidade de metal base derretido é pequena, resultando em alta qualidade de superfície. Como resultado, é amplamente utilizado.

A composição, características e aplicações dos fios de soldagem de liga dura comumente usados ​​são mostradas na Tabela 11.

Tabela 11: Composição, características e aplicações de fios de soldagem de liga dura comumente usados

Nota	Nome	Composição química /%	A dureza da camada superficial à temperatura ambiente é HRC.	Principais recursos e aplicativos
HS101	Fio de soldagem com sobreposição de ferro fundido com alto cromo	C2.5~3.3 Cr25~31 Ni3~5 Si2.8~4.2 Fe Excesso de material	48~54	A sobreposição possui excelente resistência à oxidação e corrosão por gás, alta dureza e boa resistência à abrasão. No entanto, não deve ser usado acima de 500°C, pois reduzirá a dureza. É adequado para aplicações de soldagem de sobreposição que exigem resistência ao desgaste, resistência à oxidação ou resistência à corrosão por gás, como dentes de escavadeiras, buchas de bombas, válvulas de motores diesel, lâminas de escapamento, etc.
HS103	Fio de soldagem com sobreposição de ferro fundido com alto cromo	C3~4 Cr25~32 Co4~6 B0,5~1,0 Fe Excesso de material	58~64	A sobreposição tem excelente resistência à oxidação, alta dureza e boa resistência ao desgaste, mas baixa resistência ao impacto. É difícil de cortar e só pode ser retificado. É usado em aplicações que exigem forte resistência ao desgaste, como eixos de perfuração de engrenagens, escavadeiras de carvão, rolos trituradores, estruturas de bombas, lâminas misturadoras, etc.
HS111	Fio de soldagem de sobreposição à base de cobalto (equivalente a AWSRCoCr-A)	C0.9~1.4 Cr26~32 W3.5~6.0 Fe≤2,0 Co Excesso de material	40~45	A liga Co-Cr-W com o menor teor de C e W tem a melhor tenacidade, pode suportar impactos sob condições de frio e calor, tem uma pequena tendência a rachar e tem boa resistência à corrosão, ao calor e ao desgaste. É utilizado em situações que exigem boa resistência ao desgaste e à corrosão em altas temperaturas, como válvulas de alta pressão e alta temperatura, lâminas de cisalhamento a quente, matrizes de forjamento a quente, etc.
HS112	Fio de soldagem de sobreposição à base de cobalto (equivalente a AWSRCoCr-B)	C1.2~1.7 Cr26~32 W7~9,5 Fe≤2,0 Co Excesso de material	45~50	Esta liga Co-Cr-W possui dureza média, melhor resistência ao desgaste que HS111, mas plasticidade ligeiramente inferior. Possui boa resistência à corrosão, ao calor e ao desgaste e pode manter essas propriedades em temperaturas de até 650 ℃. É usado para soldagem de sobreposição de válvulas de alta pressão e alta temperatura, válvulas de motores de combustão interna, lâminas de tesoura de fibra sintética, buchas de bombas de alta pressão e mangas de revestimento interno, rolos de laminação a quente, etc.
HS113	Fio de soldagem de sobreposição à base de cobalto	C2.5~3.0 Cr27~33 W15~19 Fe≤2,0 Co Excesso de material	55~60	A cobertura tem alta dureza e excelente resistência ao desgaste, mas baixa resistência ao impacto e grande tendência a rachar durante a soldagem da cobertura. Possui boa resistência, resistência ao calor e ao desgaste, podendo manter essas propriedades em temperaturas de até 650 ℃. É usado principalmente para soldagem de sobreposição de rolamentos de brocas de engrenagem, lâminas rotativas de caldeiras, lâminas trituradoras, alimentadores de parafuso e outras peças de desgaste.
HS114	Fio de soldagem de sobreposição à base de cobalto	C2.4~3.0 Cr27~33 W11~14 Fe≤2,0 Co Excesso de material	≥52	O fio de soldagem com sobreposição de liga de alto carbono Co-Cr-W tem boa resistência ao desgaste e à corrosão, mas baixa resistência ao impacto. É usado principalmente para soldagem de sobreposição de turbinas a gás de trabalho em alta temperatura, pás de turbinas de motores de aeronaves, rolamentos de brocas de engrenagens, pás rotativas de caldeiras e outras peças de desgaste.
HS115	Fio de soldagem de sobreposição à base de cobalto (equivalente a AWSSRCoCr-E)	C0,15~0,35 Cr25,5~29 Mo5~6 Ni1,75~3,25 Co Excesso de material	≥27	O fio de soldagem Cr-Mo de baixo carbono reforçado com Mo tem boa resistência à corrosão em altas temperaturas, resistência ao impacto e resistência a altas temperaturas. É usado para soldagem de sobreposição de várias válvulas, sedes de válvulas, pás de turbinas, moldes de fundição e moldes de extrusão.
HS116	Fio de soldagem de sobreposição à base de cobalto (equivalente a AWSRCoCr-C)	C0,70~1,20 Cr30~34 W12.5~15.5 Co Excesso de material	46~50	A sobreposição tem maior resistência ao desgaste e resistência a altas temperaturas, mas baixa tenacidade. Possui boa resistência à corrosão sob condições de ácido sulfúrico, ácido fosfórico e ácido nítrico. É usado para soldagem de sobreposição de moldes de prensagem a quente de ligas à base de cobre e alumínio, etc.
HS117	Fio de soldagem de sobreposição à base de cobalto	C2.30~2.60 Cr31~34 W16~18 Co Excesso de material	≥53	A sobreposição possui forte resistência ao desgaste e à corrosão e pode manter essas características em temperaturas de até 800 ℃. É usado para buchas de bombas e anéis de vedação rotativos, painéis de desgaste, etc.

(2) Fio de soldagem de cobre e liga de cobre

Fios de soldagem de cobre e ligas de cobre são comumente usados ​​para soldagem de cobre e ligas de cobre, e fios de soldagem de latão também são amplamente utilizados para brasagem de aço carbono, ferro fundido e ferramentas de metal duro.

Uma variedade de métodos de soldagem podem ser usados ​​para soldar cobre e ligas de cobre, e a seleção correta do metal de adição é crucial para a obtenção de soldas de alta qualidade. Ao usar soldagem a gás oxigênio acetileno, ela deve ser usada em conjunto com fluxo de soldagem a gás.

Os tipos e a composição química dos fios de soldagem de cobre e ligas de cobre podem ser vistos na Tabela 5. As classes, modelos e aplicações comumente usados ​​de fios de soldagem de cobre e ligas de cobre estão listados na Tabela 6.

Tabela 5: Tipos e composição química de fios de soldagem de cobre e ligas de cobre

Tipo

Número do modelo

Composição química / %

Cu

Zn

Sn

Si

Mn

Não

Fé

P

Pb

Al

Ti

S

Quantidade total de outros elementos

Cobre

HSCu

≥98,0

*

≤1,0

≤0,5

≤0,5

*

*

≤0,15

≤0,02

≤0,01

－

－

≤0,05

Latão

HSCuZn-1

57,0~60,0

Margem

0,5~1,5

－

－

－

－

－

≤0,05

≤0,01

－

－

≤0,05

HSCuZn-2

56,0~60,0

0,8~1,1

0,04~0,15

0,01~0,5

－

0,25~1,20

HSCuZn-3

56,0~62,0

0,5~1,5

0,1~0,5

≤1,0

≤1,5

≤0,5

HSCuZn-4

61,0~63,0

－

0,3~0,7

－

－

－

Níquel prata

HSCuZnNi

46,0~50,0

－

－

≤0,25

－

9,0~11,0

－

≤0,25

≤0,05

≤0,02

－

－

≤0,50

HSCuNi

Margem

－

*

≤0,15

≤1,0

29,0~32,0

0,40~0,75

≤0,02

≤0,02

0,20~0,50

≤0,01

Bronze

HSCuSi

Margem

≤1,5

≤1,0

2,8~4,0

≤1,5

*

≤0,5

*

≤0,02

*

－

－

≤0,5

HSCuSn

*

6,0~9,0

*

*

*

*

0,10~0,35

≤0,01

HSCuAl

≤1,0

－

≤0,10

≤2,0

－

－

*

7,0~9,0

HSCuAlNi

≤1,0

－

≤0,10

0,5~3,0

0,5~3,0

≤2,0

*

7,0~9,0

Nota: A quantidade total de elementos de impureza inclui a soma dos elementos marcados com um asterisco

.

Tabela 6: Marca, modelo e finalidade dos fios de soldagem de cobre e ligas de cobre comumente usados.	Nota	Número do modelo	Nome Composição química	/% Ponto de fusão	/℃
Formulários:	HS201	HSCu	Fio de soldagem de cobre roxo especial feito sob medida Sn1.1 Si0,4 Mn0,4	restante Cu	1050
Usado como material de enchimento na soldagem a arco de argônio e soldagem com gás oxi-acetileno de cobre vermelho.	HS202	－	Fio de soldagem de cobre com baixo teor de fósforo P0.3	restante Cu	1060
Serve como material de enchimento na soldagem com gás oxiacetileno e soldagem a arco de carbono de cobre vermelho.	HS220	HSCuZn-1	Fio de soldagem de latão estanho Cu59 Sn1	restante Zn	860
Utilizado como material de enchimento na soldagem de oxi-acetileno e soldagem de latão com proteção de gás inerte. Também adequado para brasagem de cobre, ligas de cobre e ligas de cuproníquel.	HS221	HSCuZn-3	Fio de soldagem de latão estanho Cu60 Sn1 Si0,3	restante Zn	890
Funciona como material de enchimento na soldagem com gás oxiacetileno e soldagem a arco de carbono de latão. Também é amplamente utilizado na brasagem de cobre, aço, ligas de cuproníquel, ferro fundido cinzento e para embutir ferramentas de liga dura.	HS222	HSCuZn-2	Fio de soldagem de latão de ferro Cu58 Sn0.9 Si0,1 Fe0,8	restante Zn	860
Usado como material de enchimento na soldagem a gás oxi-acetileno e soldagem a arco de carbono de latão. Também pode ser usado na brasagem de cobre, aço, ligas de cuproníquel, ferro fundido cinzento e para embutir ferramentas de liga dura.	HS224	HSCuZn-4	Fio de soldagem de latão de silicone Cu62 Si0,5	restante Zn	905

Empregado como material de enchimento na soldagem com gás oxi-acetileno e soldagem a arco de carbono de latão. Também pode ser usado na brasagem de cobre, cuproníquel e ferro fundido cinzento.

(3) Fio de soldagem de alumínio e liga de alumínio

Fios de soldagem de alumínio e liga de alumínio são usados ​​​​como materiais de enchimento para soldagem a arco de argônio de liga de alumínio e soldagem com gás oxigênio e acetileno. A seleção do fio de soldagem é baseada principalmente no tipo de metal base, resistência a trincas, propriedades mecânicas e resistência à corrosão da junta de topo.

Em geral, fios de soldagem com marca igual ou semelhante ao metal base são utilizados para soldagem de alumínio e ligas de alumínio para obter melhor resistência à corrosão.

No entanto, ao soldar ligas de alumínio de reforço tratadas termicamente com alta tendência a trincas a quente, a seleção do fio de soldagem concentra-se principalmente na resolução da resistência à trinca. Neste caso, a composição do fio de soldagem é significativamente diferente daquela do metal base.

Os tipos e aplicações comuns de fios de soldagem de alumínio e ligas de alumínio são mostrados na Tabela 8.

Tabela 7: Tipos e composições químicas de fios de soldagem de alumínio e ligas de alumínio.

Tipo

Número do modelo

Composição química/%

Si

Fé

Cu

Mn

mg

Cr

Zn

Ti

V

Zr

Al

Quantidade total de outros elementos

Alumínio Puro

SAl-1

Fe+Si≤1,0

0,05

0,05

－

－

0,10

0,05

－

－

≥99,0

0,15

SAl-2

0,20

0,25

0,40

0,03

0,03

0,04

0,03

≥99,7

SAl-3

0h30

0h30

－

－

－

－

－

≥99,5

Alumínio Magnésio

SAlMg-1

0,25

0,40

0,10

0,50~1,0

2,40~3,0

0,05~0,20

－

0,05~0,20

Margem

SAlMg-2

Fe+Si≤0,45

0,05

0,01

3,10 ~ 3,90

0,15~0,35

0,20

0,05~0,15

SAlMg-3

0,40

0,40

0,10

0,50~1,0

16h30 ~ 17h20

0,05~0,25

0,25

0,15

SAlMg-5

0,40

0,40

－

0,20~0,60

4,70~5,70

－

－

0,05~0,20

Alumínio Cobre

SAlCu

0,20

0h30

5,8~6,8

0,20~0,40

0,02

0,10

0,10~0,20

0,05~0,15

0,10~0,25

Alumínio Manganês

SAlMn

0,60

0,70

－

1,0~1,6

－

－

－

－

－

Silício de alumínio

SAlSi-1

4,5~6,0

0,80

0h30

0,05

0,05

0,10

0,20

SAlSi-2

11,0~13,0

0,80

0h30

0,15

0,10

0,20

－

Nota: Exceto onde especificado, um único número representa o valor máximo.

Tabela 8: Composição e usos de fios de soldagem comuns de alumínio e ligas de alumínio.	Nota	Composição química/%	Ponto de fusão ℃
Formulários:	HS301 (Fio 301) Al≥99,5% Si≤0,3%	Fe≤0,3%	660
Soldagem de alumínio puro e ligas de alumínio que não requerem alto desempenho de soldagem.	HS311 (Fio 311) Si4,5~6,0% Fe≤0,6%	resto Al	580~610
Soldagem de ligas de alumínio que não sejam ligas de alumínio-magnésio, especialmente ligas de alumínio reforçadas com tratamento térmico que são propensas a trincas a quente.	HS321 (Fio 321) Mn1,0~1,6% Si≤0,6% Fe≤0,7%	resto Al	643~654
Soldagem de alumínio-manganês e outras ligas de alumínio.	HS331 (Fio 331) Mg4,7~5,7% Mn0,2~0,6% Si≤0,4% Fe≤0,4% Ti0,05~0,2%	resto Al	638~660

Soldagem de ligas de alumínio-magnésio e ligas de alumínio-zinco-magnésio, soldagem de reparo de peças fundidas de ligas de alumínio-magnésio.

(4) Fio de soldagem de ferro fundido

O fio de soldagem de ferro fundido é usado principalmente para reparar ferro fundido por meio de soldagem a gás. A temperatura da chama do oxigênio e acetileno (menos de 3.400 ° C) é muito inferior à temperatura do arco (6.000 ° C) e os pontos quentes não são concentrados, tornando-o mais adequado para reparar peças fundidas de paredes finas de ferro fundido cinzento.

Além disso, a menor temperatura da chama da soldagem a gás reduz a evaporação do agente esferoidizante, o que é benéfico para preservar a microestrutura do ferro fundido nodular na solda.

Atualmente, existem dois tipos de fios de soldagem de ferro nodular para soldagem a gás: liga de magnésio de terras raras e terras raras pesadas à base de ítrio. O ítrio tem um alto ponto de ebulição e maior resistência ao declínio da esferoidização do que o magnésio, tornando-o mais eficaz para garantir a esferoidização da solda. Como resultado, tem sido amplamente utilizado nos últimos anos.

Para o modelo e a composição química do fio de soldagem de ferro fundido, consulte a Tabela 9. Para as características de composição e usos dos fios de soldagem a gás comumente usados ​​para reparos de ferro fundido, consulte a Tabela 10.

Tabela 9 Modelo e Composição Química do Fio de Soldagem de Ferro Fundido	Modelo ou Marca
	Composição química/%	C	Si	Mn	S	P	Não	Mo	Ce
Agente Esferoidizante	RZC-1	3.2~3.5	2,7~3,0	0,60~0,75	≤0,10	0,50~0,75	－	－	－
－	RZC-2	3,5~4,5	3,0~3,8		0,30~0,80	≤0,05	－	－	－
－	RZCH	3.2~3.5	2,0~2,5		0,50~0,70	0,20~0,40	1.2~1.6	0,25~0,45	－
－	RZCQ-1	3.2~4.0	3.2~3.8	0,10~0,40	≤0,015	≤0,05	≤0,50	－	≤0,20
0,04~0,10	RZCQ-2	3.5~4.2	3.5~4.2	0,50~0,80	≤0,03	≤0,10	－	－	－
0,04~0,10	Fio de soldagem HS401Hot	3.0~4.2	2,8~3,6	0,30~0,80	≤0,08	Agente Esferoidizante	－	－	－
－	Fio de soldagem a frio HS401	3.0~4.2	3,8~4,8			0,30~0,80	－	－	－
－ HS402	Fio de soldagem pesado de terras raras	3.8~4.2	3,0~3,6	0,50~0,80	≤0,05	≤0,50	－	－	－
Terras raras pesadas à base de ítrio 0,08-0,10	Fio leve para soldagem de terras raras	3,5~4,0	3,5~3,9	0,50~0,80	≤0,03	≤0,10	－	－	－

Magnésio de terras raras 0,03-0,04

Nota: O modelo (RZC×-×) e a composição química do fio de soldagem de ferro fundido são formulados de acordo com GB 10044-1988; A marca (HS4××) e a composição química do fio de soldagem de ferro fundido estão incluídas na “Amostra de produto de material de soldagem”, aqueles sem marca são fios de soldagem não padronizados.

Tabela 10: Composição e uso de arame de soldagem a gás de ferro fundido comumente usado.	Nota	Número do modelo	Composição química / %
Formulários:	HS401	RZC-2 C3.0~4.2 Si2.8~3.6	Mn0,3~0,8
Utilizado para soldagem e reparo de peças fundidas de ferro fundido cinzento, como restauração de determinadas peças de ferro fundido cinzento e soldagem e revestimento de ferramentas agrícolas, com baixo custo.	HS402	RZCQ-2 C3.8~4.2 Si3.0~3.6 Mn0,5~0,8	RE0,08~0,15

Utilizado para soldagem e revestimento de peças de ferro dúctil. III.

Seleção de fio fluxado

1. Tipos e características de fio fluxado

De acordo com a estrutura do fio de soldagem, o fio fluxado pode ser dividido em fio de solda com costura e sem costura. O fio de soldagem sem costura, que pode ser revestido com cobre para melhorar o desempenho e reduzir o custo, é a direção do desenvolvimento futuro. O fio fluxado também pode ser dividido com base na presença de gás de proteção em fio blindado a gás e fio autoprotegido.

O pó do núcleo do fio fluxado é semelhante ao do revestimento do eletrodo e contém estabilizadores de arco, desoxidantes, agentes formadores de escória e agentes de liga. Dependendo da presença de agentes formadores de escória no pó de enchimento, ele pode ser dividido em arame de soldagem “tipo fluxo” e “tipo pó metálico”. A basicidade da escória categoriza ainda mais o fio de soldagem em tipos de titânio, titânio-cálcio e cálcio.

O fio fluxado de escória de titânio tem uma formação de cordão de solda atraente, bom desempenho de soldagem em todas as posições, arco estável e respingos mínimos, mas a tenacidade e a resistência a trincas do metal de solda são baixas. O fio fluxado de escória de cálcio tem excelente tenacidade de solda e resistência a trincas, mas a formação do cordão de solda e o desempenho de soldagem são ligeiramente inferiores. O sistema de escória de titânio e cálcio é um compromisso entre os dois.

O desempenho de soldagem do arame fluxado “tipo pó metálico” é semelhante ao do arame tubular sólido e possui melhor eficiência de deposição e resistência a trincas em comparação ao arame “tipo pó”.

O núcleo da maioria dos fios do tipo pó metálico contém pó metálico (como pó de ferro e desoxidantes) e um estabilizador de arco especial para redução da formação de escória, alta eficiência, respingos mínimos, arco estável, baixo teor de hidrogênio difusível na solda e melhor resistência a trincas. .

O formato da seção do fio fluxado impacta significativamente o processo de soldagem e as propriedades metalúrgicas. Ele pode ser dividido em formato de O simples e formas dobráveis ​​complexas, como quincunce, formato de T, formato de E e formas de preenchimento de arame intermediário.

Quanto mais complexo e simétrico for o formato da seção do fio, mais estável será o arco e mais suficiente será a reação metalúrgica e a proteção fornecida pelo fio fluxado.

Porém, esta diferença diminui com a diminuição do diâmetro do fio, e quando o diâmetro é inferior a 2mm, a influência da forma não é significativa.

O fio fluxado tem excelente desempenho de soldagem, boa qualidade de solda e forte adaptabilidade ao aço. Ele pode ser usado para soldar vários tipos de estruturas de aço, incluindo aço de baixo carbono, aço de baixa liga e alta resistência, aço de baixa temperatura, aço resistente ao calor, aço inoxidável e superfícies resistentes ao desgaste._{Os gases de proteção utilizados incluem CO} 2_{e Ar + CO}2_{com CO} 2_{usado para estruturas comuns e Ar + CO} 2

usado para estruturas importantes. O fio é adequado para soldagem automática ou semiautomática e pode ser usado com soldagem a arco DC ou AC.

2. Fio fluxado para aço de baixo carbono e aço de alta resistência

A maioria destes fios de soldagem fazem parte do sistema de escória de titânio e são conhecidos por sua boa processabilidade de soldagem e alta produtividade. Eles são comumente usados ​​em vários setores, como construção naval, construção de pontes, fabricação de veículos, etc. Existem diferentes tipos de fios fluxados disponíveis tanto para aço de baixo carbono quanto para aço de alta resistência.

Do ponto de vista da resistência, os fios fluxados com resistência à tração de 490MPa e 590MPa ganharam uso generalizado.

Em termos de desempenho, alguns se concentram no desempenho do processo, enquanto outros se concentram nas propriedades mecânicas da solda e na resistência à trinca. Alguns são adequados para soldagem em todas as posições, incluindo soldagem vertical descendente, e alguns são projetados especificamente para soldas de ângulo.

3. Fio fluxado de aço inoxidável

Existem mais de 20 tipos de fios fluxados de aço inoxidável, incluindo aqueles feitos de aço inoxidável cromo-níquel e aço inoxidável cromo. O diâmetro desses fios de soldagem varia de 0,8 mm a 1,6 mm, tornando-os adequados para soldagem de placas de aço inoxidável finas, médias e grossas._{O gás de proteção mais comumente usado para esses fios é o CO}2_{embora uma mistura de argônio e CO} 2

(numa proporção de 20% a 50%) também pode ser usado.

4. Fio fluxado de revestimento duro

Para melhorar a resistência ao desgaste ou obter propriedades específicas em superfícies metálicas, uma certa quantidade de elementos de liga precisa ser transferida do fio de soldagem. No entanto, isso pode ser um desafio devido ao alto teor de carbono e aos elementos de liga presentes no fio de soldagem.

Com a introdução dos fios fluxados, esses elementos de liga podem ser adicionados ao núcleo do fluxo, tornando o processo de fabricação mais conveniente. Como resultado, o uso de fios fluxados para revestimento de arco submerso de superfícies resistentes ao desgaste tornou-se um método comum e amplamente utilizado.

Ao adicionar elementos de liga ao fluxo sinterizado, também é possível obter uma camada de revestimento com componentes correspondentes após o revestimento. Este método pode atender a diferentes requisitos de revestimento quando usado em combinação com fios de núcleo sólido ou fluxados._{Os métodos comuns para fio fluxado CO} 2

A superfície e a superfície de arco submerso com fio fluxado são caracterizadas por alta eficiência de soldagem e excelente desempenho do processo de soldagem, incluindo um arco estável, respingos mínimos, fácil remoção de escória e uma superfície lisa._{O método usando fio fluxado CO} 2

o revestimento é usado principalmente para revestir camadas com composição de baixa liga e só pode ser usado para a transição de elementos de liga no fio fluxado.

A superfície de arco submerso com fio fluxado, por outro lado, usa fios fluxados de maior diâmetro (3,2 mm a 4,0 mm) e resulta em uma produtividade de soldagem significativamente melhorada. A utilização de fluxo permite a transferência de elementos de liga, possibilitando maior composição de liga na camada superficial, variando de 14% a 20% para atender diferentes requisitos de aplicação.

Este método é usado principalmente para revestir peças resistentes ao desgaste e à corrosão, como rolos de laminação, rolos de alimentação e rolos de fundição contínua.

5. Fio fluxado autoprotetor

Fio de soldagem autoprotegido refere-se ao fio de soldagem que pode conduzir soldagem a arco sem a necessidade de gás ou fluxo de proteção, resultando em soldas qualificadas.

O fio de soldagem com núcleo de fluxo autoprotegido contém pó e pó metálico que servem como escória e produção de gás, bem como desoxidação, seja dentro da chapa de aço ou revestido na superfície do fio de soldagem.

Durante a soldagem, o pó se transforma em escória e gás sob a ação do arco, proporcionando proteção contra escória e gás sem a necessidade de proteção adicional de gás.

O fio fluxado autoprotegido tem maior eficiência de deposição em comparação aos eletrodos.

Em termos de flexibilidade e resistência ao vento, a soldagem em campo com fio fluxado autoprotegido é melhor do que a soldagem com proteção a gás e normalmente pode ser soldada em velocidades de vento de até quatro níveis.

Devido à ausência da necessidade de gás de proteção e à sua adequação para operações em campo ou em grandes altitudes, o fio de soldagem autoprotegido é comumente usado em locais de construção e instalação.

No entanto, a plasticidade e a tenacidade do metal de solda do fio de soldagem autoprotegido são geralmente mais baixas em comparação com as do fio de soldagem fluxado com gás de proteção.

Atualmente, o fio de soldagem autoprotegido é usado principalmente para soldagem de estruturas de aço de baixo carbono e não é recomendado para soldagem de estruturas importantes, como aço de alta resistência.