埋弧焊剂431和107的用途
发布时间：2025-10-23 10:11:07点击：
埋弧焊剂431和107的用途
埋弧焊剂431和107都是中国国家标准中规定的常见熔炼焊剂，它们在过去和现在的焊接生产中应用非常广泛。以下是它们的详细用途和区别：
核心概要
焊剂431：最经典、使用最广泛的普通碳钢焊剂。综合性能好，用途极广。
焊剂107：专为焊接锰含量较高的钢材（如16Mn）而设计，通过焊剂向焊缝补充锰，保证焊缝强度。
详细对比与用途
为了更直观，我们先通过一个表格对比它们的主要特点：
特性
焊剂431 (HJ431)
焊剂107 (HJ107)
焊剂类型
高锰高硅低氟 熔炼焊剂
无锰中硅中氟 熔炼焊剂
匹配焊丝
H08A (焊普通碳钢)
H08MnA (焊稍重要的碳钢或低合金钢)
H10Mn2 等高锰焊丝
主要用途
焊接重要的低碳钢和部分低合金钢结构，如Q235, 20g, 20R等。
焊接重要的低合金高强度钢结构，如16Mn, 15MnV等。
合金化方式
弱：通过焊剂中的MnO和SiO2还原向焊缝过渡少量锰和硅。
非常弱：本身不含锰，主要依赖焊丝中的锰元素。
核心作用
提供良好的工艺性能和足够的保护。
“保锰”：防止锰被氧化烧损，并允许焊丝中的锰顺利过渡到焊缝中。
工艺性能
综合性能优异：电弧稳定、焊缝成形美观、脱渣容易。
工艺性能良好，但可能略逊于431。
应用领域
锅炉、压力容器、船舶、桥梁、重型机械等普通钢结构。
锅炉、压力容器、船舶等低合金高强度钢结构。
当前地位
经典、常用，但因其产生较多烟尘，逐渐被新型焊剂替代。
曾经常用，但现在有更多更好的选择来焊低合金钢，应用已减少。
深入解析
1. 焊剂431 (HJ431)
化学成分特点：属于“高锰高硅低氟”型。这意味着它含有较多的氧化锰（MnO） 和二氧化硅（SiO₂），以及少量的氟化钙（CaF₂）。
MnO和SiO₂的作用：在焊接电弧的高温下，这些物质会通过冶金反应向焊缝中过渡一定的锰（Mn） 和硅（Si） 元素，这有助于补偿合金元素的烧损，稳定焊缝成分，并提高焊缝金属的脱氧能力。
CaF₂的作用：帮助稀释熔渣，改善脱渣性，并能降低焊缝中的氢含量（去氢），减少气孔风险。
为什么用途广：
它能很好地匹配最常用的H08A和H08MnA焊丝。
焊接过程非常稳定，飞溅小，焊缝外形美观，脱渣容易，工人操作体验好。
能满足绝大多数普通碳钢结构和部分低合金钢结构的性能要求。
缺点：焊接时产生的烟尘较大，对工人健康和环境影响相对较大，这是熔炼焊剂的通病。
2. 焊剂107 (HJ107)
化学成分特点：属于“无锰中硅中氟”型。关键点是“无锰”或“低锰”，即其本身MnO含量很低。
设计原理：
焊接低合金高强度钢（如16Mn）时，锰（Mn） 是提高强度的关键元素。
如果使用431这类高锰焊剂，焊丝和母材中的锰会与焊剂中的SiO₂发生反应，导致锰烧损（氧化损失），可能使焊缝强度达不到要求。
107焊剂的策略是：（焊剂）自己基本不含锰，也就不会抢夺你（焊丝和母材）的锰。同时，含有足够的SiO₂和CaF₂来保证电弧稳定和造渣性能。这样，就可以使用含锰量较高的焊丝（如H10Mn2），让焊丝中的锰几乎不受损失地过渡到焊缝中去，从而保证焊缝的锰含量和强度。
总结一下：焊剂107的核心任务是 “不捣乱” ，保护锰元素顺利进入焊缝，而不是像431那样主动向焊缝添加元素。
现代应用现状
虽然431和107都是非常经典的焊剂，但在当今的焊接实践中，它们的地位有所变化：
焊剂431目前仍然在大量使用，尤其是在一些对环保要求不是极端严格的通用制造领域。因为它成本低，工艺成熟。
焊剂107的应用已经大大减少。因为现在有更多性能更好的烧结焊剂（SJ101, SJ301等） 来焊接低合金钢。烧结焊剂可以通过配方精确控制合金元素的过渡，工艺性能更好（如脱渣性极佳），烟尘也更少，正在逐步替代传统的熔炼焊剂。
结论：
焊普通碳钢（Q235系列），首选 焊剂431 + H08A/H08MnA焊丝。
焊低合金高强度钢（如16Mn），现代更主流的选择是烧结焊剂（如SJ101） + 相应焊丝，而不是焊剂107。焊剂107更像是一个特定历史时期的解决方案。