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在埋弧焊的燒結焊劑中，鎂砂、螢石、氧化鋁的含量高低會形成焊劑的不同熔化特性，從而對焊接工藝性能產(chǎn)生影響。

焊接過程是一個非常復雜的物理化學過程，其特點是反應溫度高、時間短，參加反應的各種物相難以達到平衡，因此，關于焊劑組分對焊接工藝性能的影響規(guī)律的研究，國內(nèi)外最常用的仍然是采用大量試驗的方法。

燒結焊劑通常由多種礦物質(zhì)、化工原料和鐵合金等組成，是一個多元體系。在焊接過程中，焊劑由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是在一定溫度區(qū)間內(nèi)進行的。焊劑的熔化特性是指焊劑熔化溫度的高低和熔化溫度區(qū)間的大小。焊劑的熔點是指焊劑開始熔化的溫度，又稱造渣溫度，它可以近似反映實際焊劑熔化的初始狀況，對焊接過程的電弧空腔形成及熔渣的粘度和流動性等均有重要影響，可以作為分析焊劑工藝性能的一項指標。

熔化特性的測試和焊接工藝性能的試驗

1.試驗設備

GX-Ⅲ型高溫物性測試儀、MZ(D)-1000型埋弧焊機

2.試驗材料及工藝參數(shù)

材料：X70管線鋼板，化學成分如表1所示；焊絲為H08C，化學成分如表2所示。工藝參數(shù)：I＝1000A，U＝31.5V，焊接速度1m/min，焊絲伸出長度28mm。

3.試驗方法

焊接完畢后，記錄各種成分對穩(wěn)弧性、脫渣性和成形性等指標的影響，用H45型精密焊接檢驗尺測量焊縫的余高和熔寬，最后綜合比較打分（滿分為10分）。

試驗選用燒結焊劑中含量較多的鎂砂、螢石、氧化鋁作為主要組分進行試驗。另外，考慮焊劑的脫氧性能和系統(tǒng)的合金化及調(diào)整焊劑的堿度，向焊劑中加入適量的硅灰石、錳礦、鋯英石、石英、鐵合金、稀土和其他物質(zhì)。

試驗結果與分析

采用單因素輪換法測定3種主要組分對焊劑熔化特性、焊接工藝性能的影響，主要記錄焊劑軟化、熔化溫度和熔化溫度區(qū)間，考察焊縫咬邊、焊縫光滑程度、焊縫表面顏色、脫渣性，并測量余高和熔寬以說明熔渣的流動性和鋪展性。

1.鎂砂對熔化特性和焊接工藝性能的影響

（1）鎂砂含量對熔化特性的影響

鎂砂含量對軟化、熔化溫度及熔化溫度區(qū)間的影響測定結果如圖1所示。

圖1 鎂砂對焊劑熔化特性的影響

從圖1a中可以看出，在測試范圍內(nèi)，軟化溫度上升較慢，熔化溫度上升較快，因此，對應的圖1b中熔化溫度區(qū)間上升較快。這說明鎂砂可以有效地調(diào)節(jié)熔化溫度區(qū)間的大小。

（2）鎂砂含量對焊接工藝性能的影響

只改變MgO含量的五組焊劑焊接過程電弧穩(wěn)定，煙霧小，由表3可見，MgO含量為18%時，成形最好；MgO含量少時，熔渣氧化性較大，焊縫被氧化為藍色；MgO含量過高時，由于其熔點較高，熔渣的流動性較差，焊縫中間出現(xiàn)脊，脫渣性變差，咬邊嚴重。

（3）結果分析

當鎂砂含量較少時，熔點低，熔化溫度區(qū)間小，焊劑的熔化溫度區(qū)間小，液態(tài)熔渣存在的時間就短，因此熔渣與液態(tài)金屬的接觸機會少，熔渣的保護作用也就難以實現(xiàn)；當含量較高時，熔點高，熔化溫度區(qū)間大，液態(tài)熔渣存在時間較長，焊劑完全熔化時的溫度已經(jīng)很高，液態(tài)焊劑的粘度會降低，使在熔池和焊接區(qū)上覆蓋的液態(tài)焊劑流失，這樣對焊縫的保護也會失敗，難以保證焊接質(zhì)量。鎂砂的工藝性能試驗結果與以上分析一致，鎂砂含量太低或過高都不能得到適宜的熔點和熔化溫度區(qū)間，對焊縫成形不利

在埋弧焊的燒結焊劑中，鎂砂、螢石、氧化鋁的含量高低會形成焊劑的不同熔化特性，從而對焊接工藝性能產(chǎn)生影響。

焊接過程是一個非常復雜的物理化學過程，其特點是反應溫度高、時間短，參加反應的各種物相難以達到平衡，因此，關于焊劑組分對焊接工藝性能的影響規(guī)律的研究，國內(nèi)外最常用的仍然是采用大量試驗的方法。

燒結焊劑通常由多種礦物質(zhì)、化工原料和鐵合金等組成，是一個多元體系。在焊接過程中，焊劑由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是在一定溫度區(qū)間內(nèi)進行的。焊劑的熔化特性是指焊劑熔化溫度的高低和熔化溫度區(qū)間的大小。焊劑的熔點是指焊劑開始熔化的溫度，又稱造渣溫度，它可以近似反映實際焊劑熔化的初始狀況，對焊接過程的電弧空腔形成及熔渣的粘度和流動性等均有重要影響，可以作為分析焊劑工藝性能的一項指標。

熔化特性的測試和焊接工藝性能的試驗

1.試驗設備

GX-Ⅲ型高溫物性測試儀、MZ(D)-1000型埋弧焊機

2.試驗材料及工藝參數(shù)

材料：X70管線鋼板，化學成分如表1所示；焊絲為H08C，化學成分如表2所示。工藝參數(shù)：I＝1000A，U＝31.5V，焊接速度1m/min，焊絲伸出長度28mm。

3.試驗方法

焊接完畢后，記錄各種成分對穩(wěn)弧性、脫渣性和成形性等指標的影響，用H45型精密焊接檢驗尺測量焊縫的余高和熔寬，最后綜合比較打分（滿分為10分）。

試驗選用燒結焊劑中含量較多的鎂砂、螢石、氧化鋁作為主要組分進行試驗。另外，考慮焊劑的脫氧性能和系統(tǒng)的合金化及調(diào)整焊劑的堿度，向焊劑中加入適量的硅灰石、錳礦、鋯英石、石英、鐵合金、稀土和其他物質(zhì)。

試驗結果與分析

采用單因素輪換法測定3種主要組分對焊劑熔化特性、焊接工藝性能的影響，主要記錄焊劑軟化、熔化溫度和熔化溫度區(qū)間，考察焊縫咬邊、焊縫光滑程度、焊縫表面顏色、脫渣性，并測量余高和熔寬以說明熔渣的流動性和鋪展性。

1.鎂砂對熔化特性和焊接工藝性能的影響

（1）鎂砂含量對熔化特性的影響

鎂砂含量對軟化、熔化溫度及熔化溫度區(qū)間的影響測定結果如圖1所示。

圖1 鎂砂對焊劑熔化特性的影響

從圖1a中可以看出，在測試范圍內(nèi)，軟化溫度上升較慢，熔化溫度上升較快，因此，對應的圖1b中熔化溫度區(qū)間上升較快。這說明鎂砂可以有效地調(diào)節(jié)熔化溫度區(qū)間的大小。

（2）鎂砂含量對焊接工藝性能的影響

只改變MgO含量的五組焊劑焊接過程電弧穩(wěn)定，煙霧小，由表3可見，MgO含量為18%時，成形最好；MgO含量少時，熔渣氧化性較大，焊縫被氧化為藍色；MgO含量過高時，由于其熔點較高，熔渣的流動性較差，焊縫中間出現(xiàn)脊，脫渣性變差，咬邊嚴重。

（3）結果分析

當鎂砂含量較少時，熔點低，熔化溫度區(qū)間小，焊劑的熔化溫度區(qū)間小，液態(tài)熔渣存在的時間就短，因此熔渣與液態(tài)金屬的接觸機會少，熔渣的保護作用也就難以實現(xiàn)；當含量較高時，熔點高，熔化溫度區(qū)間大，液態(tài)熔渣存在時間較長，焊劑完全熔化時的溫度已經(jīng)很高，液態(tài)焊劑的粘度會降低，使在熔池和焊接區(qū)上覆蓋的液態(tài)焊劑流失，這樣對焊縫的保護也會失敗，難以保證焊接質(zhì)量。鎂砂的工藝性能試驗結果與以上分析一致，鎂砂含量太低或過高都不能得到適宜的熔點和熔化溫度區(qū)間，對焊縫成形不利