手工電弧焊和焊條電弧焊是兩種常用的焊接技術(shù)。兩者都是通用的、基于渣系保護(hù)，不需要外部保護(hù)氣體。然而，它們適用的工況不同，需要操作員掌握不同的技能。
SMAW是一個(gè)手動(dòng)過(guò)程，需要熟練讀取電弧和操縱焊條的操作員，即使一些焊條比其他焊條需要更少的技能和培訓(xùn)。SAW通常是一個(gè)機(jī)械化的過(guò)程，需要熟練的操作人員進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)置。SMAW可以在任意位置使用，而SAW僅限于平面和水平位置。SMAW通常用于不均勻或難以連接的接頭。SAW需要精確的接頭準(zhǔn)備，但可以重復(fù)進(jìn)行非常高速的焊接。SMAW通常用于建筑工地，而SAW通常用于制造工地。對(duì)于SMAW和SAW來(lái)說(shuō)，為應(yīng)用選擇合適的耗材是關(guān)鍵。有一個(gè)方便的在線工具(lincolnelectric.com/en/Welding-and-Cutting-Resource-Center/Welding-Guides)列出了與特定母材兼容的焊接材料。
1. 焊材分類
焊接材料通常按照AWS A5填充金屬規(guī)格進(jìn)行制造和分類。焊條分類使選擇和比較焊條變得更容易。AWS A5.1是第一個(gè)填充金屬規(guī)范，由ASTM國(guó)際組織和AWS的聯(lián)合委員會(huì)在80多年前發(fā)布，用于碳鋼保護(hù)焊焊條。A5委員會(huì)多次修訂了這個(gè)文件，另一次修訂計(jì)劃于2023年進(jìn)行。
AWS目前有9種不同的A5填充金屬規(guī)范，用于SMAW焊條。每種合金（低碳鋼、不銹鋼等）都有自己的規(guī)范，包括水下濕法焊接焊條的規(guī)范。要使Excalibur? 7018 MR?符合AWS E7018 H4R分類，必須滿足AWS A5.1中列出的測(cè)試細(xì)節(jié)和要求，包括化學(xué)成分、機(jī)械性能、可擴(kuò)散氫水平和吸濕量。還有可用性、尺寸、包裝和標(biāo)簽的要求。
2. SMAW焊條
在確定適合某項(xiàng)工作的SMAW焊條時(shí)，必須考慮基材選擇、熱條件、接頭設(shè)計(jì)、機(jī)器參數(shù)和焊接標(biāo)準(zhǔn)的要求。許多SMAW焊條彼此相似，但特定的特征使得特定的焊條在特定的應(yīng)用中更加理想。針對(duì)碳鋼的SMAW焊條可以根據(jù)其可用性特征分為四組焊條。
2.1 快冷焊條
快冷焊條（例如E6010和E6011）具有快速沉淀焊縫金屬的能力，在焊接接頭擬合不良或進(jìn)行立式/仰焊時(shí)具有優(yōu)勢(shì)，如圖1所示。
這些焊條通常提供深入的接頭穿透和最大的混合比，同時(shí)需要較高水平的操作技能。
圖1-用快冷焊條焊接
2.2 快速填充焊條
快速填充焊條（例如E7024-1和E7028）具有在電弧熱中快速沉積金屬的能力，因此能夠在平面和水平表面上進(jìn)行非常大的焊接。它們非常適合新手焊工，因?yàn)樗鼈兎浅Ｈ菀资褂??？焖偬畛浜笚l的包覆層含有約50%的鐵粉，從而產(chǎn)生高沉積速率。
2.3 填充-快冷焊條
填充快冷焊條特性介于快速凍結(jié)和快速填充焊條之間。填充快冷焊條提供中等的接頭穿透和中等的沉積量。這些焊條特別適合焊接薄板金屬，并通常用于所有焊接位置。這些焊條是家庭或農(nóng)場(chǎng)焊接的首選。例如E7014和E6013。
2.4 低氫焊條
低氫焊條(圖2 )具有快速填充或填充-凍結(jié)特性。它們通常產(chǎn)生具有優(yōu)異缺口韌性性能的X射線級(jí)別的焊縫。這些焊條降低了焊道底部開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，適用于高碳和低合金鋼。低氫焊條還可以降低鋼的預(yù)熱要求。盡管低氫焊條應(yīng)該在密封的容器中保存，但是一旦容器打開(kāi)，它們就容易受潮。正確的低氫焊條儲(chǔ)存和處理對(duì)于保持其獨(dú)特性質(zhì)至關(guān)重要。被指定為H4的焊條，例如E7018 H4和E7016-1 H4R，旨在設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試以抵抗吸濕。
圖2-低氫 (H4R) 包裝
3. SAW焊材
SAW使用兩種不同的耗材(焊劑和焊條)進(jìn)行焊接。焊接金屬是兩者的組合，因此需要對(duì)焊劑/焊條組合進(jìn)行分類。AWS A5.17《碳鋼埋弧焊焊絲焊劑規(guī)范》，A5.23《低合金和高錳鋼埋弧焊焊絲焊劑規(guī)范》以及A5.39《不銹鋼和鎳合金埋弧焊及電渣焊接和表面覆蓋的焊劑和電極組合規(guī)范》是與SAW焊接消耗品有關(guān)的規(guī)范。AWS A5.17和A5.23涵蓋碳鋼和低合金鋼，A5.39涵蓋不銹鋼和鎳合金SAW焊接耗材。
3.1 SAW 耗材分類技術(shù)
重要的是要認(rèn)識(shí)到，在AWS規(guī)范中，有兩種SAW焊接材料分類方法：多道焊方法和雙道焊方法（僅在A5.23中使用）。雙道焊方法使用來(lái)自板材兩側(cè)的單道焊縫（圖3），這在管道、風(fēng)力發(fā)電塔以及其他各種行業(yè)的制造中很常見(jiàn)。
由于有兩種不同的認(rèn)證技術(shù)，同一種焊劑/焊絲組合可以被認(rèn)證為多種分類，每種分類具有顯著不同的強(qiáng)度和韌性指標(biāo)。這是由于不同的焊接條件之間的母材金屬稀釋程度、焊縫金屬幾何形狀和微觀組織晶粒細(xì)化程度存在顯著差異。例如，Lincolnweld? 761/L-61被分類為F7A2-EM12K和F8TAZG-EM12K。區(qū)分兩次焊道分類的簡(jiǎn)單方法是在強(qiáng)度指示符后面加上T。
許多實(shí)際的SAW應(yīng)用都處于AWS耗材分類測(cè)試的兩道和多道焊條件之間。提高生產(chǎn)率的推動(dòng)常常導(dǎo)致設(shè)計(jì)的多道焊接只有3-4道——見(jiàn)圖3C。在這種情況下，焊縫的韌性通常更接近于兩道條件。建議考慮制造商報(bào)告的兩道和多道次分類，以確定所選擇的焊劑/焊絲組合是否可能滿足所需的機(jī)械性能。
圖3- A—雙道焊；B—多道焊縫；C—有限道焊
4. 結(jié)論
無(wú)論是SMAW還是SAW，優(yōu)質(zhì)的焊縫通常始于使用優(yōu)質(zhì)的焊接材料。優(yōu)質(zhì)的焊接材料通常符合AWS A5規(guī)范中的分類。了解適用于工作的材料將支持開(kāi)發(fā)理想的焊接程序。良好的輸入變量（焊接材料）是良好的輸出變量（產(chǎn)品）的關(guān)鍵。
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