模塊三焊條

模塊三焊條電弧焊 項目2焊條 目錄 一 焊條的組成二 焊條的分類三 焊條的型號與牌號四 焊條的選用五 焊條的存放和使用前的烘干 課前思考 1 如何去選擇合適的焊條 2 焊條的存放原則 3 如何區(qū)分酸性焊條和堿性焊條 焊條電弧焊時 焊條既作為電極 又作為填充金屬過渡到焊縫中去 是焊縫金屬的主要組成部分 因此 焊條不僅影響電弧的穩(wěn)定性 而且直接會影響焊縫的化學成分和力學性能 焊條的優(yōu)劣是決定焊條電弧焊焊縫質(zhì)量的主要因素 我們帶著上述問題 系統(tǒng)的學習一下焊條的組成 焊條的牌號 分類及選用等焊條的基礎(chǔ)知識 一 焊條的組成 焊條是由藥皮和焊芯組成的 如圖所示 在焊條前端藥皮有45度左右的倒角使焊芯露出以便于引弧 尾部有一段裸焊芯 便于夾持和導(dǎo)電 常用的焊條直徑有2 0mm 2 5mm 3 2mm 4 0mm 5 0mm等幾種 焊條的長度取決于焊芯的直徑 材料 藥皮類型等 隨著焊芯直徑的增加 焊條長度也相應(yīng)增長 焊條長度一般在200 550mm之間 焊條組成示意圖1 焊芯2 藥皮3 夾持端4 引弧端 1 焊芯 1 焊芯的作用 電弧焊時 焊芯有兩個功用 一是作為電極產(chǎn)生電弧 二形成焊縫的填充金屬 與部分熔化的母材混合形成焊縫 2 焊芯的成分及對焊接的影響 碳 焊接過程中 碳是一種良好的脫氧劑 在高溫下具有很強的還原作用 與氧化合成CO CO2氣體 氣體從熔池中逸出 這樣 可以排開熔池周圍的空氣 減少或防止空氣中氧 氮與熔池的作用 含碳量過高 會使焊縫金屬的凝固溫度降低 所以 常用的低碳鋼焊芯含碳量 0 10 硫 焊接過程中 硫在高溫的條件下 與鐵化合成硫化亞鐵 這是一種低熔點的化合物 集結(jié)在晶粒邊界上 使焊縫在高溫下產(chǎn)生裂紋 俗稱熱裂 一般規(guī)定 焊絲中含硫量 0 04 磷 焊接過程中 磷與鐵易形成磷化鐵 使熔化金屬的流動性增大 凝固后 使金屬變脆 導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象 磷還能和其他物質(zhì)形成低熔點共晶體 使鋼產(chǎn)生冷裂縫 一般規(guī)定焊絲中含磷量 0 04 硅 焊接過程中 硅有較強的脫氧能力 比錳還強 與氧形成二氧化硅 過多的二氧化硅在高溫下 使熔渣變稠 增加黏度 造成脫氧困難 還會引起飛濺現(xiàn)象 并易造成夾渣 降低焊縫的塑性 在焊芯中 含硅量應(yīng)盡量少 一般要求在0 03 以下 錳 焊接過程中 錳是一種較好的合金劑 鋼中錳含量在2 以下時 隨著含錳量的增加 剛的強度和任性增加 錳是也一種較好的脫氧劑 能減少焊縫金屬中的含氧量 錳還是一種常用的脫硫劑 與硫化合成硫化錳 形成熔渣浮于熔池表面 以減少焊熱縫裂傾向 一般碳素鋼焊芯的含錳量為0 30 0 55 合金鋼焊芯的含錳量更高些 鉻 它是一種重要的合金元素 含鉻量高的合金鋼 能提高鋼的硬度 耐磨和耐蝕性 含鉻量 0 30 時 還可提高塑性 鉬 鉬能提高鋼材的強度 尤其是高溫強度 加入的鉬使鋼的高溫蠕變強度提高 少量的鉬能增加焊縫金屬的韌性 含量超標時 鋼的淬硬性增大 焊接冷裂紋敏感性增加 應(yīng)采取焊前預(yù)熱措施 防止形成冷裂紋 鎳 鎳可提高鋼材強度和韌性 含鎳量 0 30 時 對焊接基本沒有影響 超過時 增加晶粒長大傾向 韌性下降 釩 釩是一種強烈的碳化物形成元素 可細化晶粒 提高鋼的常溫和高溫強度 釩與鉻 鉬元素同時存在時 會形成復(fù)雜的碳化物 降低塑性和韌性 增加裂紋和敏性 含量必須嚴格控制 2 藥皮壓涂在焊芯表面上的涂料稱為藥皮 藥皮是由各種礦石粉末 鐵合金粉 有機物和化工制品等原料 按一定比例配制后壓涂在焊芯表面上 焊條藥皮在熔焊過程中 是決定焊接質(zhì)量的重要因素 主要功用是 機械保護作用 造渣 造氣保護焊縫金屬 冶金處理作用 脫氧和摻合金 改善焊縫金屬的性能 改善焊條工藝性能 1 藥皮的功用 2 焊條藥皮的組成物及功能 礦物類 焊條藥皮中的主要作用是為造渣劑 鐵合金和金屬類 是良好的脫氧劑和合金劑 有機物類 是很好的造氣劑 化工產(chǎn)品類 鈦白粉是很好的黏塑劑 重鉻酸鉀 高錳酸鉀可改善電弧燃燒的穩(wěn)定性 水玻璃既是良好的穩(wěn)弧劑 又是黏結(jié)劑 黏塑劑 藥皮組成物的分類 穩(wěn)弧劑造渣劑造氣劑脫氧劑合金劑稀渣劑黏結(jié)劑增塑劑 藥皮組成物的作用 按藥皮組成物的功用可分為 藥皮組成物中實際上有多種組成物是一身具有多種功用的 主要作用是改善焊條的引弧性能和提高電弧的燃燒穩(wěn)定性 一般多采用堿金屬及堿土金屬的化合物 常用的有碳酸鉀 碳酸鈉 鉀硝石 水玻璃及大理石或石灰石 花崗巖 長石 鈦白粉等 穩(wěn)弧劑 主要作用是能形成具有一定物理 化學性能的熔渣 產(chǎn)生良好的機械保護和冶金處理作用 常用的有鈦鐵 赤鐵礦 金紅石 長石 大理石 花崗巖 螢石 菱苦土 錳礦 鈦白求粉等 造渣劑 主要作用是造成電弧與周圍空氣隔離的人護氣氛 有利于熔滴向熔池過渡 常用的有碳酸鹽類礦物 造氣劑 脫氧劑 主要采用一些與氧結(jié)合能力強的物質(zhì) 對焊縫金屬和熔渣進行脫氧 常用的脫氧劑有錳鐵 硅鐵 鋁鐵 石墨等 主要作用是使焊縫金屬在焊接過程中被燒損或蒸發(fā)的合金元素得到補充和增加特殊性能要求的合金元素 常用的合金劑有鉻 鉬 錳 鈦 鎢 釩的鐵合金和金屬鉻 金屬錳等純金屬 合金劑 稀渣劑 此類物質(zhì)可降低焊接熔渣的黏度 增加熔渣的流動性 常用的稀渣劑有螢石 長石 鈦鐵礦 鈦白粉 金紅石 錳礦等 主要作用是改善涂料的塑性和潤滑性 便于用機器壓涂焊條藥皮 常用的有云母 白泥 鈦白粉等 黏結(jié)劑 主要作用是將藥皮牢固地黏結(jié)在焊芯上 常用的黏結(jié)劑是水玻璃 也有用樹膠之類的物質(zhì)的 增塑劑 二 焊條的分類 1 按焊條的用途分為 按國家標準 焊條系列分為 GB5117 85碳鋼焊條GB5118 85低合金鋼焊條GB983 85不銹鋼焊條GB984 85堆焊焊條GB3670 83銅及銅合金焊條GB3669 83鋁及鋁合金焊條 2 按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分為 1 酸性焊條熔渣以酸性氧化物 TiO2 SiO2等 為主的焊條稱為酸性焊條 酸性焊條能交直流兩用 焊接工藝性能較好 電弧和 飛濺小 熔渣流動性好 易于脫渣 焊縫外表美觀 因藥皮中含有較多硅酸鹽 氧化鐵和氧化鈦等 氧化性較強 但焊縫的力學性能 特別是沖擊韌度較差 適用于一般低碳鋼和強度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接 是應(yīng)用最廣的焊條 2 堿性焊條熔渣以堿性氧化物 CaO Na2O等 的稱為堿性焊條 焊條主要靠碳酸鹽 如大理石中的CACO3等 分解出CO2作為保護氣體 在弧柱氣氛中H的分壓較低 而且螢石中的CAF2在高溫時與H結(jié)合成氟化氫HF 從而降低了焊縫中的含氫量 故堿性焊條又稱為低氫焊條 堿性渣中的CAO數(shù)量多 熔渣脫S能力強 抗熱裂性能較好 由于O和H含量低 非金屬雜物較少 故有較高塑性和韌性 及較好的抗冷裂性能 但 由于藥皮中含有較多的CAF2 影響氣體電離 所以堿性焊條一般要求彩直流電源 用反接法焊接 三 焊條的型號與牌號 1 焊條的型號焊條型號是在國家標準中對焊條規(guī)定的編號 用來區(qū)別各種焊條熔敷金屬的力學性能 化學成分 藥皮類型 焊接位置和焊接電流種類 標有型號的焊條 其技術(shù)要求 性能指標 檢驗方法都應(yīng)按國家標準的規(guī)定進行 焊條國家標準不可能包括所有的焊條 2 焊條的牌號 焊條牌號是焊條制造廠對作為產(chǎn)品出廠的每種焊條標的特定編號 用來區(qū)別不同焊條熔敷金屬的力學性能 化學成分 藥皮類型和焊接電流種類 與焊條的型號相比 牌號中沒有區(qū)別焊接位置的編號 但增加了特殊性能的符號 如超低氫 高韌性 打底焊 3 碳鋼焊條型號的編制方法 根據(jù)GB T5117 1995 碳鋼焊條 的規(guī)定 碳鋼焊條型號的編制方法如下 1 字母 F 表示焊條 2 第一 第二位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值 單位為MPa或N mm2 3 第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置 0 及 1 表示焊條適用于全位置焊接 平 立 仰 橫 2 表示焊條適用于平焊 角焊及平角焊 4 表示焊條適用于向下立焊 4 第三位和第四位數(shù)字組合時表示焊接電流種類及藥皮類型 4 低合金鋼焊條型號的編制方法 根據(jù)GB T5118 1995 低合金鋼焊條 的規(guī)定 低合金鋼焊條型號編制方法與碳鋼焊條型號編制方法相同 只是在四位數(shù)字后添加了后綴字母和附加化學成分記號 1 后綴字母為熔敷金屬的化學成分分類代號 并以短劃 與前面數(shù)字分開 如A1表示碳鉬鋼焊條 B1 B2 B3 B4 B5表示鉻鉬鋼焊條 C1 C2 C3表示鎳鋼焊條 D1 D2 D3表示錳鉬鋼焊條 G M W表示所有其它低合金鋼焊條 2 如還具有附加化學成分時 附加化學成分直接用元素符號表示 并以短劃 與前面后綴字母分開 四 焊條的選用 1 考慮母材的力學性能和化學成分 1 對于低 中碳鋼和低碳合金鋼等的焊接 一般應(yīng)按照母材的強度等級選擇相應(yīng)強度等級的焊條 2 對于合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼的焊接 一般合金結(jié)構(gòu)鋼在選用焊條時仍已強度等級為依據(jù)進行選擇 2 考慮焊件的工作條件和使用性能 1 如果焊件承受動載荷或沖擊載荷 對焊縫金屬除了考慮抗拉強度外 還應(yīng)保證沖擊韌度和伸長率 因此選用低氫型焊條 2 對于在腐蝕介質(zhì)中工作的不銹鋼或其他耐腐蝕材料 必須根據(jù)介質(zhì)種類 濃度 工作濕度等情況 選擇相應(yīng)的不銹鋼焊條 3 考慮焊件的結(jié)構(gòu)特點 1 對于幾何形狀復(fù)雜 大厚度的焊件 因其剛度大 焊縫金屬在冷卻收縮時拘束度較大 會產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力 容易產(chǎn)生裂紋 所以必須選用抗裂性較好的焊條 2 對于仰焊 立焊位置的焊縫 應(yīng)選用全位置焊接的焊條 以保障質(zhì)量 4 考慮焊接工地 現(xiàn)場的設(shè)備情況 1 在沒有直流焊機時 應(yīng)選用于交流電源的焊條或交 直流兩用的低氫鈉型焊條 2 對于焊前需預(yù)熱或焊后熱處理的焊件 可采用特殊焊條來焊接 5 考慮勞動條件 生產(chǎn)率和經(jīng)濟性 1 在酸性和堿性焊條都滿足的情況下 應(yīng)盡量選擇酸性焊條 為提高生產(chǎn)率應(yīng)盡量選擇堿性焊條 2 在滿足力學條件和操作性能的前提下 應(yīng)盡量選擇效率高的焊條 3 在滿足力學條件和操作性能的前提下 應(yīng)盡量選擇價格低的焊條 五 焊條的存放和使用前的烘干 1 焊條的存放 1 焊條必須在干燥 通風良好的室內(nèi)倉庫中存放 焊條貯存庫內(nèi) 不允許放置有害氣體和腐蝕介質(zhì) 焊條應(yīng)放在離地面和墻壁面距離均不小于300mm的架子上 防止受潮 2 焊條堆放時應(yīng)按種類 牌號 批次 規(guī)格和入庫時間分類堆放 并應(yīng)有明確標注 避免混亂 3 焊條貯存庫內(nèi)應(yīng)設(shè)置溫度計和濕度計 低氫型焊條室內(nèi)溫度不低于50C 相對空氣濕度不低于60 4 一般一次焊條出庫量不能超過兩天用量 已經(jīng)出庫的焊條焊工必須保管好 5 保證焊條在供給使用單位后至少6個月之內(nèi)使用 入庫的焊條應(yīng)做到先入庫的先使用 2 焊條使用前的烘干 1 焊條在使用前 一般要烘干 酸性焊條視受潮情況在75 150度烘干1 2小時 堿性低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)在350 400度烘干1 2小時 烘干的焊條應(yīng)放在100 150度保溫箱 筒 內(nèi) 隨用隨取 使用時注意保持干燥 2 低氫型焊條一般在常溫下超過4小時 應(yīng)重新烘干 重復(fù)次數(shù)不宜超過三次 3 在焊條烘干期間 應(yīng)有專門負責的技術(shù)人員 負責對操作過程進行檢查和核對 每批焊條不得少于一次 并在操作記錄上簽名 4 烘干