焊剂铜垫法是在铜垫板上均匀铺满衬垫焊剂,然后用空气管顶压铜垫板,保证焊缝背面成形美观的一种单面埋弧焊接法。埋弧焊用焊剂和焊丝是焊接过程主要的消耗材料,常见的高锰高硅焊剂配合低锰或无锰焊丝方式不仅生产成本高,而且对环境造成严重的污染。因此,对无锰高硅或低锰高硅配合高锰焊丝的方式的研究,具有较高的学术价值和现实意义。本试验采用三丝埋弧自动焊工艺,母材为超过20mm的中厚板,采用对接形式。采用新型焊接材料焊接A级钢,通过调节焊接电流和焊接速度对新型焊接材料的工艺参数进行评定;在相同焊接条件下,采用新旧两种焊接材料焊接E级钢,从中比较两焊接材料的冶金性能差异。从力学试验结果来看,所有样品均满足生产要求。其中,大焊接规范试样由于线能量输入过大,抗拉强度稍低,冲击韧性稍差。原焊材试样虽然抗拉强度比新焊材试样高,但其冲击吸收功数值却略显偏低。从显微组织分析得知,焊缝金属主要由先共析铁素体、针状铁素体、侧板条铁素体(魏氏组织)及珠光体等组织构成。大焊接规范试样由于线能量输入大,晶粒长大比较严重。4号试样由于合金元素过度效率低,焊缝金属中没能形成如同3号试样类似的均匀致密的显微组织。由XRF和XRD结果分析得知,新型焊剂主要组分为SiO2-MgO-CaO-CaF2,前三种物相所占比例超过60%,为氧化钙—二氧化硅型焊剂,其碱度为1.72。由焊缝成分分析结果得出,新焊材试样焊缝中S、P含量较原焊材试样高,同时新焊材试样焊缝金属的Mn/Si比较低,新焊材的合金元素过渡效率不如原有焊材高。通过焊缝金属含氧量结果比较得知,原焊材试样的焊缝金属中含氧量较新焊材试样高。