焊條系列知識

焊條（coveredelectrode）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相同。焊條的組成焊條由焊芯及藥皮兩部份組成。焊條是在金屬焊芯外將涂料（藥皮）均勻、同心地壓涂在焊芯上。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(yán)格的規(guī)定，專門是對有害雜質(zhì)（如硫、磷等）的含量，應(yīng)有嚴(yán)格的限制，優(yōu)于母材。焊芯成份直接阻礙著焊縫金屬的成份和性能，因此焊芯中的有害元素要盡可能少。焊接碳鋼及低合金鋼的焊芯， 一樣都選用低碳鋼作為焊芯，并填加錳、硅、鉻、鎳等成份（詳見焊絲國家標(biāo)準(zhǔn)GB1300—77）。采納低碳的緣故一方面是含碳量低時鋼絲塑性好，焊絲拉拔比較容易，另一方面可降低還原性氣體CO含量，減少飛濺或氣孔，并可增高焊縫金屬凝固時的溫度，對仰焊有利。加入其他合金元素要緊為保證焊縫的綜合機(jī)械性能，同時對焊接工藝性能及去除雜質(zhì)，也有必然作用。高合金鋼和鋁、銅、鑄鐵等其他金屬材料，其焊芯成份除要求與被焊金屬相近外，一樣也要操縱雜質(zhì)的含量，并按工藝要求常加入某些特定的合金元素。焊條確實(shí)是涂有藥皮的供焊條電弧焊利用的熔化電極，它是由藥皮和焊芯兩部份組成的。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1/16，便于焊鉗夾持并有利于導(dǎo)電。焊條的直徑事實(shí)上是指焊芯直徑，一樣為二、2.五、3.2或3、4、5或6mm等幾種規(guī)格，經(jīng)常使用的是小3.二、小4、小5三種，其長度“L一樣在250A-450mm之間。焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一樣是一根具有必然長度及直徑的鋼絲。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部份。因此焊芯的學(xué)成份，直接阻礙焊縫的質(zhì)量。因此，作為焊條芯用的鋼絲都單獨(dú)規(guī)定了它的牌號與成份。若是用于埋弧自動焊、電渣焊、氣體愛惜焊、氣焊等熔焊方式作填充金屬時，那么稱為焊絲。（1）焊芯中各合金元素對焊接的阻礙1）碳（C）碳是鋼中的要緊合金元素，當(dāng)含碳量增加時，鋼的強(qiáng)度、硬度明顯提高，而塑性降低。在焊接進(jìn)程中，碳起到必然的脫氧作用，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?xì)怏w，將電弧區(qū)和熔池周圍空氣排除，避免空氣中的氧、氮有害氣體對熔池產(chǎn)生的不良阻礙，減少焊縫金屬中氧和氮的含量。假設(shè)含碳量太高，還原作用猛烈，會引發(fā)較大的飛濺和氣孔。考慮到碳對鋼的淬硬性及其對裂紋靈敏性增加的阻礙，低碳鋼焊芯的含碳量一樣0.1%。錳(Mn)錳在鋼中是一種較好的合金劑，隨著錳含量的增加，其強(qiáng)度和韌性會有所提高。在焊接進(jìn)程中，錳也是一種較好的脫氧劑，能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中，從而減少焊縫熱裂紋偏向。因此一樣碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯的含錳量為0.30%?0.55%，焊接某些特殊用途的鋼絲，其含錳量高達(dá)1.70%—2.10％。硅(Si)硅也是一種較好的合金劑，在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強(qiáng)度、彈性及抗酸性能；假設(shè)含量太高，那么降低塑性和韌性。在焊接進(jìn)程中，硅也具有較好的脫氧能力，與氧形成二氧化硅，但它會提高渣的粘度，易增進(jìn)非金屬夾雜物生成。鉻(Cr)鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐侵蝕性。關(guān)于低碳鋼來講，鉻即是一種偶然的雜質(zhì)。鉻的要緊冶金特點(diǎn)是易于急劇氧化，形成難熔的氧化物三氧化二鉻(Cr203)，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，流動性降低。鎳(Ni)鎳對鋼的韌性有比較顯著的成效，一樣低溫沖擊值要求較高時，適當(dāng)摻入一些鎳。硫(S)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偏向，因此焊芯中硫的含量不得大于0.04%。在焊接重要結(jié)構(gòu)時，硫含量不得大于0.03%。磷(2)焊芯的分類焊芯是依照國家標(biāo)準(zhǔn)“焊接用鋼絲”(GB1300-77)的規(guī)定分類的，用于焊接的專用鋼絲可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼三類。壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。焊條的藥皮在焊接進(jìn)程中起著極為重要的作用。假設(shè)采納無藥皮的光焊條焊接，那么在焊接進(jìn)程中，空氣中的氧和氮會大量侵入熔化金屬，將金屬鐵和有利元素碳、硅、錳等氧化和氮化形成各類氧化物和氮化物，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(jī)械性能(強(qiáng)度、沖擊值等)大大降低，同時使焊縫變脆。另外采納光焊條焊接，電弧很不穩(wěn)固，飛濺嚴(yán)峻，焊縫成形很差。人們在實(shí)踐進(jìn)程中發(fā)覺若是在光焊條外面涂一層由各類礦物等組成的藥皮，能使電弧燃燒穩(wěn)固，焊縫質(zhì)量取得提高，這種焊條叫藥皮焊條。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)展，人們創(chuàng)制出了此刻普遍應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)厚藥皮焊條。焊條的要求容易引弧，保證電弧穩(wěn)固，在焊接進(jìn)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惜氣氛；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；具有摻合金和冶金處置作用；適應(yīng)各類位置的焊接。焊條型號與牌號(1)焊條的牌號以結(jié)構(gòu)鋼為例：牌號，編制法。結(jié)XXX,結(jié)為結(jié)構(gòu)鋼焊條，第3個數(shù)字，代表藥皮類型,焊接電流要求,第一、2數(shù):代表焊縫金屬抗拉強(qiáng)度。(2)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)準(zhǔn)確信的。EXXX,以結(jié)構(gòu)鋼為例，型號編制法為字母“E”表示焊條，第一、二位表示熔敷金屬最小抗拉強(qiáng)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）焊條型號的表示方式：鑄鐵焊條用Z開頭表示、低溫鋼鎳合金焊條用WNi表示、耐熱鋼焊條用R表示、堆焊焊條用D表示、鉻不銹鋼焊條用GA表示、特種焊條用TS表示、銀基焊條用HL表示、銅及銅合金焊條用T表示、鋁及鋁合金焊條用L表示、氣焊條用HS表示。依照不同情形，電焊條有三種分類方式：按焊條用途分類、按藥皮的要緊化學(xué)成份分類、按藥皮熔化后熔渣的特性分類。依照焊條的用途，有兩種表達(dá)形式，一為原機(jī)械工業(yè)部編制的的，能夠?qū)㈦姾笚l分為：結(jié)構(gòu)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、鋁及鋁合金焊條和特殊用途焊條。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。二者沒有原那么區(qū)別，前者用商業(yè)牌號表示，后者用型號表示。若是依照焊條藥皮的要緊化學(xué)成份來分類，能夠?qū)㈦姾笚l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。若是依照焊條藥皮熔化后，熔渣的特性來分類，可將電焊條分為酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條藥皮的要緊成份為酸性氧化物，如二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鐵等。堿性焊條藥皮的要緊成份為堿性氧化物，如大理石、螢石等。電焊條的分類方式很多，可別離按用途、熔渣的堿度、焊條藥皮的要緊成份、焊條性能特點(diǎn)等不同角度對電焊條進(jìn)行分類。按用途分類我國現(xiàn)行的焊條分類方式，主若是依照焊條國家標(biāo)準(zhǔn)和原機(jī)械工業(yè)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。電焊條大類的劃分大類的劃分焊條型號序號焊條分類型號代號國家標(biāo)準(zhǔn)焊條牌號代號焊條分類（按用途分類）牌號代號漢字（字母）12碳鋼焊條低合金鋼焊條EEGB/T5117—95GB/T5118—95123結(jié)構(gòu)鋼焊條鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條低溫鋼焊條結(jié)（J）熱（R）溫（W）3不銹鋼焊條EGB/T983—954不銹鋼焊條⑴鉻不銹鋼焊條⑵鉻鎳不銹鋼焊條鉻（G）奧（A）45678堆焊焊條鑄鐵焊條鎳及鎳合金焊條銅及銅合金焊條鋁及鋁合金焊條EDEZENiTCuTAIGB/T984—85GB/T1004488GB/T13814—92GB/T3670—83GB/T3669—835678910堆焊焊條鑄鐵焊條鎳及鎳合金焊條銅及銅合金焊條鋁及鋁合金焊條特殊用途焊條堆（D）鑄（Z）鎳（Ni）銅（T）鋁（L）特（TS）各大類焊條按要緊性能的不同還可分為假設(shè)干小類，如低合金鋼焊條，又可分為低合金高強(qiáng)鋼焊條、低溫鋼焊條、耐熱鋼焊條、耐海水侵蝕用焊條等。有些焊條同時能夠有多種用途。按熔渣的酸堿性分類主若是依照焊接熔渣的堿度，即按熔渣中堿性氧化物與酸性氧化物的比例來劃分。（1）酸性焊條藥皮中含有大量的TiO二、SiO2等酸性造渣物及必然數(shù)量的碳酸鹽等，熔渣氧化性強(qiáng)，熔渣堿度系數(shù)小于1。酸性焊條焊接工藝性好，電弧穩(wěn)固，可交、直流兩用，飛濺小、熔渣流動性和脫渣性好，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(qiáng)，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，因此焊縫金屬塑性和韌性較低。（2）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），并含有必然數(shù)量的脫氧劑和滲合金劑。堿性焊條要緊靠碳酸鹽（如CaCO3等）分解出CO2作愛惜氣體，弧柱氣氛中的氫分壓較低，而且螢石中的氟化鈣在高溫時與氫結(jié)合成氟化氫（HF），降低了焊縫中的含氫量，故堿性焊條又稱為低氫型焊條。采納甘油法測按時，每100g熔敷金屬中的擴(kuò)散氫含量，堿性焊條為1?8mL，酸性焊條為17?50mL。堿性渣中CaO數(shù)量多，熔渣脫硫的能力強(qiáng)，熔敷金屬的抗熱裂紋的能力較強(qiáng)。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)固性差，一樣多采納直流反接，只有當(dāng)藥皮中含有較多量的穩(wěn)弧劑時，才能夠交、直流兩用。堿性焊條一樣用于較重要的焊接結(jié)構(gòu)，如經(jīng)受動載荷或剛性較大的結(jié)構(gòu)。按藥皮要緊成份分類依照藥皮的要緊成份能夠確信焊條的藥皮類型，見①。由于藥皮配方組成不同，致使各類藥皮類型焊條的熔渣特性、焊接工藝性能和焊縫金屬力學(xué)性能有專門大不同。即便是同一類型藥皮，但不同牌號的焊條也因?yàn)樗幤こ煞莺团浔炔煌?，焊條的工藝性能等也會顯現(xiàn)明顯的不同。焊條藥皮類型及要緊特點(diǎn)見②。焊條藥皮類型分類：藥皮類型：鈦型H藥皮要緊成份：氧化鈦＞35%II焊接電源：直流或交流藥皮類型：鈦鈣型I藥皮要緊成份：氧化鈦30%以上，碳酸鹽20%以下II焊接電源：直流或交流藥皮類型：鈦鐵礦型I藥皮要緊成份：鈦鐵礦＞30%I焊接電源：直流或交流藥皮類型：氧化鐵型I藥皮要緊成份：多量氧化鐵及較多的錳鐵脫氧劑II焊接電源：直流或交流藥皮類型：高纖維素鈉型I藥皮要緊成份：有機(jī)物15%以上，氧化鈦30%左右I焊接電源：直流藥皮類型：高纖維素鉀型I藥皮要緊成份：有機(jī)物15%以上，氧化鈦30%左右I焊接電源：直流或交流藥皮類型：低氫鈉型I藥皮要緊成份：鈣、鎂的碳酸鹽和螢石I焊接電源：直流藥皮類型：低氫鉀型I藥皮要緊成份：鈣、鎂的碳酸鹽和螢石I焊接電源：直流或交流藥皮類型：鐵粉低氫型I藥皮要緊成份：鈣、鎂的碳酸鹽、螢石和鐵粉I焊接電源：直流或交流藥皮類型：石墨型I藥皮要緊成份：多量石墨I(xiàn)焊接電源：直流或交流藥皮類型：鹽基型I藥皮要緊成份：氯化物和氟化物I焊接電源：直流焊條藥皮類型分類：(1)藥皮類型：不屬已規(guī)定的類型電源種類：不規(guī)定要緊特點(diǎn)：在某些焊條中采納氧化鋯、金紅石堿性型等，這些新渣系目前尚未形成系列藥皮類型：氧化鈦型電源種類：直流或交流要緊特點(diǎn)：含多量氧化鈦，焊條工藝性能良好，電弧穩(wěn)固，再引弧方便，飛濺很小，熔深較淺，熔渣覆蓋性良好，脫渣容易，焊縫波紋專門美觀，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、鈉及鐵粉等用量的轉(zhuǎn)變，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：直流或交流要緊特點(diǎn)：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，熔渣流動性好，熔深一樣，電弧穩(wěn)固，焊縫美觀，脫渣方便，適用于全位置焊接，如J422即屬此類型，是目前碳鋼焊條中利用最普遍的一種焊條。藥皮類型：鈦鐵礦型電源種類：直流或交流要緊特點(diǎn)：藥皮中含鈦鐵礦305，焊條熔化速度快，熔渣流動性好，熔深較深，脫渣容易，焊波整齊，電弧穩(wěn)固，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：直流或交流要緊特點(diǎn)：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)固，再引弧方便，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)藥皮中加入必然量的鐵粉，那么為鐵粉氧化鈦型藥皮類型：纖維素型電源種類：直流或交流要緊特點(diǎn)：藥皮中含15%以上的有機(jī)物，30%左右的氧化鈦，焊接工藝性能良好，電弧穩(wěn)固，電弧吹力大，熔深大，熔渣少，脫渣容易?？勺髁⑾蛳潞?、深熔焊或單面焊雙面成形焊接。立、仰焊工藝性好。適用于薄板結(jié)構(gòu)、油箱管道、車輛殼體等焊接。隨藥皮中穩(wěn)弧劑、黏結(jié)劑含量轉(zhuǎn)變，分為高纖維素鈉型（采納直流反接）、高纖維素鉀型兩類（7）藥皮類型：低氫鉀型（低氫鈉型）電源種類：直流或交流（直流）要緊特點(diǎn)：藥皮成份以碳酸鹽和螢石為主。焊條利用前須經(jīng)300?400°C烘焙。短弧操作，焊接工藝性一樣，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結(jié)構(gòu)。依照藥皮中穩(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（8） 藥皮類型：石墨型電源種類：直流或交流要緊特點(diǎn)：藥皮中含有多量石墨，通經(jīng)常使用于鑄鐵或堆焊焊條。采納低碳鋼焊芯時，焊接工藝性能較差，飛濺較多，煙霧較大，熔渣少，適于平焊。采納有色金屬焊芯時，能改善其工藝性能，但電流不易過大（9） 藥皮類型：鹽基型電源種類：直流要緊特點(diǎn)：藥皮中含多量氯化物和氟化物，要緊用于鋁及鋁合金焊條。吸潮性強(qiáng)，焊前要烘干。藥皮熔點(diǎn)低，熔化速度快。采納直流電源，焊接工藝性較差，短弧操作，熔渣有侵蝕性，焊后需用熱水清洗另外，關(guān)于藥皮中含有多量鐵粉的焊條，能夠稱為鐵粉焊條。這時，依照相應(yīng)焊條藥皮的要緊成份，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，組成了鐵粉焊條系列。按焊條性能分類按性能分類的焊條，都是依照其特殊利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。焊條的選用原那么焊條的選用須在確保平安、可行利用的前提下，依照被焊材料的化學(xué)成份、力學(xué)性能、板厚及接頭形式、焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)利用條件對性能的要求、焊接施工條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等綜合考查后，有針對性地選用焊條，必要時還需進(jìn)行焊接性實(shí)驗(yàn)。（1）同種鋼材焊接時焊條選用要點(diǎn)考慮焊縫金屬力學(xué)性能和化學(xué)成份關(guān)于一般結(jié)構(gòu)鋼，通常要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度，應(yīng)選用熔敷金屬抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材的焊條。關(guān)于合金結(jié)構(gòu)鋼，有時還要求合金成份與母材相同或接近。在焊接結(jié)構(gòu)剛性大、接頭應(yīng)力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋的不利情形下，應(yīng)考慮選用比母材強(qiáng)度低的焊條。當(dāng)母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時，焊縫中容易產(chǎn)生裂紋，應(yīng)選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條?？紤]焊接構(gòu)件利用性能和工作條件對經(jīng)受載荷和沖擊載荷的焊件，除知足強(qiáng)度要求外，要緊應(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。接觸侵蝕介質(zhì)的焊件，應(yīng)依照介質(zhì)的性質(zhì)及侵蝕特點(diǎn)選用不銹鋼類焊條或其他耐侵蝕焊條。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。考慮焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及受力條件對結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、剛性大的厚大焊接件，由于焊接進(jìn)程中產(chǎn)生專門大的內(nèi)應(yīng)力，易使焊縫產(chǎn)生裂紋，應(yīng)選用抗裂