焊條選用的基本原則

焊條選用的基本原則

-!選用焊條的根本原則如下:1〕等強度原則即選用與母材同強度等級的焊條。

一般用于焊接低碳鋼和低合金鋼。

2〕同成分原則即選用與母材化學(xué)成分一樣或相近的焊條。

一般用于焊接耐熱鋼、不銹鋼等金屬材料。

3〕抗裂紋原則選用抗裂性好的堿性焊條,以免在焊接和使用過程中接頭產(chǎn)生裂紋。

一般用于焊接剛度大、形狀簡單、使用中承受動載荷的焊接構(gòu)造。

4〕抗氣孔原則受焊接工藝條件的限制,如對焊件接頭部位的油污、鐵銹等清理不便,應(yīng)選用抗氣孔力氣強的酸性焊條,以免焊接過程中氣體滯留于焊縫中,形成氣孔。

低本錢原則在滿意使用要求的前提下,盡量選用工藝性能好、本錢低和效率高的焊條。

焊條氣焊或電焊時熔化填充在焊接工件的接合處的金屬條。

焊條的材料通常跟工件的材料一樣。

焊條的組成焊條由焊芯及藥皮兩局部構(gòu)成。

焊條是在金屬焊芯外將涂料藥皮勻稱、向心地壓涂在焊芯上。

焊條種類不同,焊芯也不同。

焊芯即焊條的金屬芯,為了保證焊縫的質(zhì)量與性能,對焊芯中各金屬元素的含量都有嚴格的規(guī)定,特殊是對有害雜質(zhì)〔如硫、磷等的含量,應(yīng)有嚴格的限制,優(yōu)于母材。

焊芯成分直接影響著焊縫金屬的成分和性能,所以焊芯中的有害元素要盡量少焊接碳鋼及低合金鋼的焊芯,一般都選用低碳鋼作為焊芯,并填加錳、硅、鉻、鎳等成分詳見焊絲國家標(biāo)準(zhǔn)1300一77。

承受低碳的緣由一方面是含碳量低時鋼絲塑性好,焊絲拉拔比較簡潔,另一方面可降低復(fù)原性氣體含量,削減飛濺或氣孔,并可增高焊縫金屬凝固時的溫度,對仰焊有利。

參與其他合金元素主要為保證焊縫的綜合機械性能,同時對焊接工藝性能及去除雜質(zhì),也有確定作用。

高合金鋼以及鋁、銅、鑄鐵等其他金屬材料,其焊芯成分除要求與被焊金屬相近外,同樣也要把握雜質(zhì)的含量,并按工藝要求常參與某些特定的合金元素。

焊條就是涂有藥皮的供焊條電弧焊使用的熔化電極,它是由藥皮和焊芯兩局部組成的。

在焊條前端藥皮有45左右的倒角,這是為了便于引弧。

在尾部有一段裸焊芯,約占焊條總長116,便于焊鉗夾持并有利于導(dǎo)電。

焊條-!的直徑仲實際上是指焊芯直徑〕通常為2、、、4、5或6等幾種規(guī)格,、小4、小5三種,其長度“”一般在250^-450之間。

焊芯焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。

焊芯一般是一根具有確定長度及直徑的鋼絲。

焊接時,焊芯有兩個作用:一是傳導(dǎo)焊接電流,產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能,二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。

焊條焊接時,焊芯金屬占整個焊縫金屬的一局部。

所以焊芯的{化學(xué)成分,直接影響焊縫的質(zhì)量。

因此,作為焊條芯用的鋼絲都單勢獨規(guī)定了它的牌號與成分。

假設(shè)用于埋弧自動焊、電渣焊、氣體愛護焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時,則稱為焊絲。

1〕焊芯中各合金元素對焊接的影響碳碳是鋼中的主要合金元素,當(dāng)含碳量增加時,鋼的{強度、硬度明顯提高,而塑性降低。

在焊接過程中,碳起到確定的脫氧作用,在電弧高溫作用下與氧發(fā)生化合作用,生成一氧化碳和二氧化碳氣體,將電弧區(qū)和熔池四周空氣排解,防止空氣中的氧、氮有害氣體對熔池產(chǎn)生的不良影響,削減焊縫金屬中氧和氮的含量。

假設(shè)含碳量過高,復(fù)原作用猛烈,會引起較大的飛濺和氣孔。

考慮到碳對鋼的淬硬性及其對裂紋敏感性增加的影響,%。

錳錳在鋼中是一種較好的合金劑,隨著錳含量的增加,其強度和韌性會有所提高。

在焊接過程中,錳也是一種較好的脫氧劑,能削減焊縫中氧的含量。

錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中,從而削減焊縫熱裂紋傾向。

%~%,焊接某些特殊用途的鋼絲,%%。

硅硅也是一種較好的合金劑,在鋼中參與適量的硅能提高鋼的屈服強度、彈性及抗酸性能;假設(shè)含量過高,則降低塑性和韌性。

在焊接過程中,硅也具有較好的脫氧力氣,與氧形成二氧化硅,但它會提高渣的粘度,易促進非金屬夾雜物生成。

鉻〕鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。

對于低碳鋼來說,鉻便是一種偶然的雜質(zhì)。

鉻的主要冶金特征是易于急劇氧化,形成難熔的氧化物三氧化二鉻203,從而增加了焊縫金屬夾雜物的可能性。

三氧化二鉻過渡到熔渣后,能使熔渣粘度提高,流淌性降低。

鎳鎳對鋼的韌性有比較顯著的效果,一般低溫沖擊值要求較高時,適當(dāng)摻入一些鎳。

-!硫〔〕硫是一種有害雜質(zhì),隨著硫含量的增加,將增大焊縫的熱裂紋傾向,%。

在焊接重要構(gòu)造時,%。

磷2焊芯的分類焊芯是依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)“焊接用鋼絲”〔1300-77的規(guī)定分類的,用于焊接的專用鋼絲可分為碳素構(gòu)造鋼、合金構(gòu)造鋼、不銹鋼三類。

藥皮壓涂在焊芯外表的涂層稱為藥皮。

焊條的藥皮在焊接過程中起著極為重要的作用。

假設(shè)承受無藥皮的光焊條焊接,則在焊接過程中,空氣中的氧和氮會大量侵入熔化金屬,將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化形成各種氧化物和氮化物,并殘留在焊縫中,造成焊縫夾渣或裂紋。

而熔入熔池中的氣體可能使焊縫產(chǎn)生大量氣孔,這些因素都能使焊縫的機械性能〔強度、沖擊值等〕大大降低,同時使焊縫變脆。

此外承受光焊條焊接,電弧很不穩(wěn)定,飛濺嚴峻,焊縫成形很差。

人們在實踐過程中覺察假設(shè)在光焊條外面涂一層由各種礦物等組成的藥皮,能使電弧燃燒穩(wěn)定,焊縫質(zhì)量得到提高,這種焊條叫藥皮焊條。

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進展,人們創(chuàng)制出了現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)厚藥皮焊條。

焊條的要求簡潔引弧,保證電弧穩(wěn)定,在焊接過程中飛濺小。

藥皮熔化速度應(yīng)慢于焊芯熔化速度,以造成喇叭狀的套簡套筒長度應(yīng)小于焊芯直徑〕,有利于熔滴過渡和造成愛護氣氛;熔渣的比重應(yīng)小于熔化金屬的比重,凝固溫度也應(yīng)稍低于金屬凝固溫度,渣殼應(yīng)易脫掉;4具有摻合金和冶金處理作用;5適應(yīng)各種位置的焊接。

焊條型號與牌號焊條的牌號以構(gòu)造鋼為例:牌號,編制法。

結(jié),結(jié)為構(gòu)造鋼焊條,第3個數(shù)字,代表藥皮類型,焊接電流要求,第1、2數(shù):代表焊縫金屬抗拉強度。

-!焊條的型號焊條的型號是按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)精確?????定的。

,以構(gòu)造鋼為例,型號編制法為字母“”表示焊條,第一、二位表示熔敷金屬最小抗拉強度,第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置,第三、四位數(shù)字表示焊接電流種類及藥皮類型。

3焊條型號的表示方法:鑄鐵焊條用開頭表示、低溫鋼鎳合金焊條用表示、耐熱鋼焊條用表示、堆焊焊條用表示、鉻不銹鋼焊條用表示、特種焊條用表示、銀基焊條用表示、銅及銅合金焊條用表示、鋁及鋁合金焊條用表示、氣焊條用表示。

,電焊條有三種分類方法:按焊條用途分類、按藥皮的主要化學(xué)成分分類、按藥皮熔化后熔渣的特性分類。

依據(jù)焊條的用途,有兩種表達形式,一為原***部編制的的,可以將電焊條分為:構(gòu)造鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鎳和鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條以及特別用途焊條。

二為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,為碳鋼焊條,低合金焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條。

二者沒有原則區(qū)分,前者用商業(yè)牌號表示,后者用型號表示。

假設(shè)依據(jù)焊條藥皮的主要化學(xué)成分來分類,可以將電焊條分為:氧化鈦型焊條、氧化鈦鈣型焊條、鈦鐵礦型焊條、氧化鐵型焊條、纖維素型焊條、低氫型焊條、石墨型焊條及鹽基型焊條。

假設(shè)依據(jù)焊條藥皮熔化后,熔渣的特性來分類,可將電焊條分為酸性焊條和堿性焊條。

酸性焊條藥皮的主要成分為酸性氧化物,如二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鐵等。

堿性焊條藥皮的主要成分為堿性氧化物,如大理石、螢石等。

電焊條的分類方法許多,可分別按用途、熔渣的堿度、焊條藥皮的主要成分、焊條性能特征等不同角度對電焊條進展分類。

按用途分類我國現(xiàn)行的焊條分類方法,主要是依據(jù)焊條國家標(biāo)準(zhǔn)和原***部編制的《焊接材料產(chǎn)品樣本》。

焊條型號按國家標(biāo)準(zhǔn)分為8類,焊條牌號按用途分為10類。

-!按熔渣的酸堿性分類主要是依據(jù)焊接熔渣的堿度,即按熔渣中堿性氧化物與酸性氧化物的比例來劃分。

酸性焊條藥皮中含有大量的2、2等酸性造渣物及確定數(shù)量的碳酸鹽等,熔渣氧化性強,熔渣堿度系數(shù)小于1。

酸性焊條焊接工藝性好,電弧穩(wěn)定,可交、直流兩用,飛濺小、熔渣流淌性和脫渣性好,熔渣多呈玻璃狀,較疏松、脫渣性能好,焊縫外表美觀。

酸性焊條的藥皮中含有較多的二氧化硅、氧化鐵及氧化鈦,氧化性較強,焊縫金屬中的氧含量較高,合金元素?zé)龘p較多,合金過渡系數(shù)較小,熔敷金屬中含氫量也較高,因而焊縫金屬塑性和韌性較低。

堿性〔低氫型〕焊條藥皮中含有大量的堿性造渣物〔大理石、螢石等〕,并含有確定數(shù)量的脫氧劑和滲合金劑。

堿性焊條主要靠碳酸鹽〔如3等〕分解出2作愛護氣體,弧柱氣氛中的氫分壓較低,而且螢石中的***化鈣在高溫時與氫結(jié)合成***化氫〔〕,降低了焊縫中的含氫量,故堿性焊條又稱為低氫型焊條。

承受甘油法測定時,每100熔敷金屬中的集中氫含量,堿性焊條為1~8,酸性焊條為17~50。

堿性渣中數(shù)量多,熔渣脫硫的力氣強,熔敷金屬的抗熱裂紋的力氣較強。

而且,堿性焊條由于焊縫金屬中氧和氫含量低,非金屬夾雜物較少,具有較高的塑性和沖擊韌性。

堿性焊條由于藥皮中含有較多的螢石,電弧穩(wěn)定性差,一般多承受直流反接,只有當(dāng)藥皮中含有較多量的穩(wěn)弧劑時,才可以交、直流兩用。

堿性焊條一般用于較重要的焊接構(gòu)造,如承受動載荷或剛性較大的構(gòu)造。

按藥皮主要成分分類依據(jù)藥皮的主要成分可以確定焊條的藥皮類型,見①。

由于藥皮配方組成不同,致使各種藥皮類型焊條的熔渣特性、焊接工藝性能以及焊縫金屬力學(xué)性能有很大差異。

即使是同一類型藥皮,但不同牌號的焊條也由于藥皮成分和配比不同,焊條的工藝性能等也會毀滅明顯的差異。

焊條藥皮類型及主要特點見②。

①焊條藥皮類型分類:藥皮類型:鈦型‖藥皮主要成分:氧化鈦≥35%‖焊接電源:直流或溝通藥皮類型:鈦鈣型‖藥皮主要成分:氧化鈦30%以上,碳酸鹽20%以下‖焊接電源:直流或溝通藥皮類型:鈦鐵礦型‖藥皮主要成分:鈦鐵礦≥30%‖焊接電源:直流或溝通藥皮類型:氧化鐵型‖藥皮主要成分:多量氧化鐵及較多的錳鐵脫氧劑‖焊接電源:直流或溝通-!藥皮類型:高纖維素鈉型‖藥皮主要成分:有機物15%以上,氧化鈦30%左右‖焊接電源:直流藥皮類型:高纖維素鉀型‖藥皮主要成分:有機物15%以上,氧化鈦30%左右‖焊接電源:直流或溝通藥皮類型:低氫鈉型‖藥皮主要成分:鈣、鎂的碳酸鹽和螢石‖焊接電源:直流藥皮類型:低氫鉀型‖藥皮主要成分:鈣、鎂的碳酸鹽和螢石‖焊接電源:直流或溝通藥皮類型:鐵粉低氫型‖藥皮主要成分:鈣、鎂的碳酸鹽、螢石和鐵粉‖焊接電源:直流或溝通藥皮類型:石墨型‖藥皮主要成分:多量石墨‖焊接電源:直流或溝通藥皮類型:鹽基型‖藥皮主要成分:***化物和***化物‖焊接電源:直流②焊條藥皮類型分類:〔1〕藥皮類型:不屬已規(guī)定的類型電源種類:不規(guī)定主要特點:在某些焊條中承受氧化鋯、金紅石堿性型等,這些渣系目前尚未形成系列藥皮類型:氧化鈦型電源種類:直流或溝通主要特點:含多量氧化鈦,焊條工藝性能良好,電弧穩(wěn)定,再引弧便利,飛濺很小,熔深較淺,熔渣掩蓋性良好,脫渣簡潔,焊縫波浪特殊美觀,可全位置焊接,尤宜于薄板焊接,但焊縫塑性和抗裂性稍差。

隨藥皮中鉀、鈉及鐵粉等用量的變化,分為高鈦鉀型、高鈦鈉型及鐵粉鈦型等藥皮類型:鈦鈣型電源種類:直流或溝通主要特點:藥皮中含氧化鈦30%以上,鈣、鎂的碳酸鹽20%以下,焊條工藝性能良好,熔渣流淌性好,熔深一般,電弧穩(wěn)定,焊縫美觀,脫渣便利,適用于全位置焊接,如422即屬此類型,是目前碳鋼焊條中使用最廣泛的一種焊條。

藥皮類型:鈦鐵礦型電源種類:直流或溝通主要特點:藥皮中含鈦鐵礦305,焊條熔化速度快,熔渣流淌性好,熔深較深,脫渣簡潔,焊波整齊,電弧穩(wěn)定,平焊、平角焊工藝性能較好,立焊稍次,焊縫有較好的抗裂性藥皮類型:氧化鐵型電源種類:直流或溝通主要特點:藥皮中含多量氧化鐵和較多的錳鐵脫氧劑,熔深大,熔化速度快,焊接生產(chǎn)率較高,電弧穩(wěn)定,再引弧便利,立焊、仰焊較困難,飛濺稍大,焊縫抗熱裂性能較好,適用于中厚板焊接。

由于電弧吹力大,適于野外操作。

假設(shè)藥皮中參與確定量的鐵粉,則為鐵粉氧化鈦型藥皮類型:纖維素型電源種類:直流或溝通主要特點:藥皮中含15%以上的有機物,30%左右的氧-!化鈦,焊接工藝性能良好,電弧穩(wěn)定,電弧吹力大,熔深大,熔渣少,脫渣簡潔。

可作立向下焊、深熔焊或單面焊雙面成形焊接。

立、仰焊工藝性好。

適用于薄板構(gòu)造、油箱管道、車輛殼體等焊接。

隨藥皮中穩(wěn)弧劑、黏結(jié)劑含量變化,分為高纖維素鈉型〔承受直流反接〕、高纖維素鉀型兩類藥皮類型:低氫鉀型〔低氫鈉型〕電源種類:直流或溝通〔直流〕主要特點:藥皮成分以碳酸鹽和螢石為主。

焊條使用前須經(jīng)300~400℃烘焙。

短弧操作,焊接工藝性一般,可全位置焊接。

焊縫有良好的抗裂性和綜合力學(xué)性力。

適于焊接重要的焊接構(gòu)造。

依據(jù)藥皮中穩(wěn)弧劑量、鐵粉量和黏結(jié)劑不同,分為低氫鈉型、低氫鉀型和鐵粉低氫型等藥皮類型:石墨型電源種類:直流或溝通主要特點:藥皮中含有多量石墨,通常用于鑄鐵或堆焊焊條。

承受低碳鋼焊芯時,焊接工藝性能較差,飛濺較多,煙霧較大,熔渣少,適于平焊。

承受有色金屬焊芯時,能改善其工藝性能,但電流不易過大藥皮類型:鹽基型電源種類:直流主要特點:藥皮中含多量***化物和***化物,主要用于鋁及鋁合金焊條。

吸潮性強,焊前要烘干。

藥皮熔點低,熔化速度快。

承受直流電源,焊接工藝性較差,短弧操作,熔渣有腐蝕性,焊后需用熱水清洗此外,對于藥皮中含有多量鐵粉的焊條,可以稱為鐵粉焊條。

這時,依據(jù)相應(yīng)焊條藥皮的主要成分,又可分為鐵粉鈦型、鐵粉鈦鈣型、鐵粉鈦鐵礦型、鐵粉氧化鐵型、鐵粉低氫型等,構(gòu)成了鐵粉焊條系列。

按焊條性能分類按性能分類的焊條,都是依據(jù)其特殊使用性能而制造的專用焊條,如超低氫焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、躺焊焊條、打底層焊條、高效鐵粉焊條、防潮焊條、水下焊條、重力焊條等。

焊條的選用原則焊條的選用須在確保焊接構(gòu)造平安、可行使用的前提下,依據(jù)被焊材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能、板厚及接頭形式、焊接構(gòu)造特點、受力狀態(tài)、構(gòu)造使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技術(shù)經(jīng)濟效益等綜合考察后,有針對性地選用焊條,必要時還需進展焊接性試驗。

同種鋼材焊接時焊條選用要點-!①考慮焊縫金屬力學(xué)性能和化學(xué)成分對于一般構(gòu)造鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強度,應(yīng)選用熔敷金屬抗拉強度等于或稍高于母材的焊條。

對于合金構(gòu)造鋼,有時還要求合金成分與母材一樣或接近。

在焊接構(gòu)造剛性大、接頭應(yīng)力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋的不利狀況下,應(yīng)考慮選用比母材強度低的焊條。

當(dāng)母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時,焊縫中簡潔產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條。

②考慮焊接構(gòu)件使用性能和工作條件對承受載荷和沖擊載荷的焊件,除滿意強度要求外,主要應(yīng)保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性,可選用塑、韌性指標(biāo)較高的低氫型焊條。

接觸腐蝕介質(zhì)的焊件,應(yīng)依據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊條。

在高溫、低溫、耐磨或其他特殊條件下工作的焊接件,應(yīng)選用相應(yīng)的耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其他特殊用途焊條。

③考慮焊接構(gòu)造特點及受力條件對構(gòu)造形狀簡潔、剛性大的厚大焊接件,由于焊接過程中產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,易使焊縫產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。

對受力不大、焊接部位難以清理潔凈的焊件,應(yīng)