本文节选自《从单丝到多丝 —— 一个由焊接材料带来的工艺与装备的创新》
作者：梁裕，江苏联捷焊业科技有限公司
多股焊丝是一种新型结构的熔化极焊接材料。其结构见图1和图2，此外还可进行药芯焊丝和实心焊丝的各种搭配见图2。
1 结构特点
采用各种结构和各种材料的组合，多股焊丝与传统的单丝相比，其优势有以下3个方面：
（1）能够通过焊丝直径、分布和捻距的设计而实现了焊缝熔深和熔宽的可控。根据电弧的导电机理，对于作为电极的焊丝，采取减少斑点阻力，约束电弧的“自由膨胀”，强化电弧中心区域的“洛伦兹”电磁合力等措施，使多丝结构发挥出“可调控”的优势，如图3所示。
（2）由于多丝结构，能根据需要改变某一丝的成分或通过组合药芯焊丝，对焊缝成分作出调整，而传统的单丝如需改变成分则要通过熔炼来完成。多丝结构的这一特点为解决特殊工艺或性能要求提供了快捷有效的途径。
（3）不同直径焊丝的组合和直径搭配，能充分利用焊接电弧的能量。较细的“辅助”焊丝具有“热丝填充”的效果。从而使熔敷效率提高、热输入减小，尤其适合大规范、高填充、高速度的自动化焊接生产。而传统的单丝，当其直径加大后能耗增大，并导致实际操作中可盘绕性、可送丝性变差。
2 工艺特点
（1）多股焊丝是由多根外围单丝围绕中心丝呈螺旋状捻合而成，外部形态为麻花状，捻距如图4所示，根据焊接工艺及焊接材料特性分为左捻和右捻。在焊接过程中，多股焊丝的快速送丝焊接熔池自动旋转形成螺旋弧，起到对熔池的实时搅拌作用，有利于焊缝结晶的细化和焊缝内气体的逸出。根据不同材料与焊接工艺的要求，由多股焊丝的结构、捻距、绞合方向等参数来确定电弧的旋转方向、旋转频率、旋转幅度以及焊缝的熔深和熔宽。
（2）多丝电弧的旋转（图5）是由机械和电磁两方面作用的结果，即：一方面是由于焊丝送进时捻合旋向对电弧的机械旋转作用；另一方面是多股焊丝端多导电通道对熔池阴极斑点的交替作用，使电磁力、等离子流力对熔池作用的位置形成有规律的改变，加强了对熔池金属的搅拌，并抑制了斑点力对熔滴过渡的阻碍，有利于熔滴的均匀过渡，形成几乎无飞溅的焊接过程。
（3）多股焊丝具有多斑点、多熔滴电弧特征。多斑点的电流导通，减少了熔滴表面局部的斑点压力与熔滴的飘移，从而有利于熔滴的均匀过渡，有利于电弧过程的稳定，尤其在高速焊接条件下，具有独特的优势，如图6所示。
3 应用实例
对于大直径焊丝的MIG/MAG焊，传统的熔化极气保焊选用的焊丝直径一般在φ1.6mm或更小直径，其中一个重要原因是当焊丝直径进一步增大，不仅焊接电流过大，而且电弧稳定性变差，熔滴过渡不均匀。但对于多股焊丝及其电弧机理的特点，能发挥其在结构和工艺的两个优势。图7是采用φ2.4mm多股焊丝单层角焊缝手工焊的效果，焊接电流420A，电弧电压30V，焊接速度约280mm/min。由于熔覆率的显著提高，其热输入当量甚至小于φ2.0mm单丝的。
买卖焊材，就用站高高APP
