焊條電弧焊課件

《焊工工藝學(xué)》長沙縣職業(yè)中專學(xué)校M焊條電弧焊的原理及特點目的與要求：①明確焊條電弧焊的原理及特點。②掌握焊條的組成及作用。③理解焊芯中各種金屬元素對焊縫質(zhì)量的影響重點：①焊條電弧焊的原理及特點。②焊芯中合金元素對焊接質(zhì)量的影響難點：①焊條電弧焊的原理及特點。②焊芯中各種金屬元素對焊縫質(zhì)量的影響上一頁下一頁

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出焊條電弧焊的焊接回路是由弧焊電

源、電纜、焊鉗、焊條、電弧和焊

件組成。見右圖。一、焊條電弧焊的原理○形成原理：焊條與焊件接觸后立即

提起3～4mm燃燒產(chǎn)生電弧，依靠電弧

熱熔化焊條和局部焊件，從而形成熔

池，同時產(chǎn)生熔渣和氣體，隨電弧的

不斷前進，熔池內(nèi)液態(tài)金屬不斷更新

并逐步冷卻結(jié)晶形成焊縫?！鸷缚p金屬的結(jié)晶的基本規(guī)律：晶核的形成和晶核的長大。焊條電弧焊焊接回路簡圖上一頁

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退出焊條電弧焊的過程1—焊縫

2—熔渣

3—熔池

4—保護氣體5—焊芯

6—藥皮

7—熔滴

8—焊件二

、焊條電弧焊的特點1)優(yōu)點①工藝靈活，適應(yīng)性強不同的焊縫位置、接頭形式、厚度不規(guī)則的焊縫、單件、

小件、短件的焊件，焊條電弧焊的可達(dá)性好。②應(yīng)用范圍廣適用于各種金屬材料的焊接.(黑色金屬、有色金屬及異

種鋼)③易分散焊接應(yīng)力和控制焊接變形可通過改變焊接工藝及方向(跳焊、分段退焊、對稱焊等)減少變形和改善焊接應(yīng)力的分布。④設(shè)備簡單，成本低。2)缺點①焊接生產(chǎn)率低，勞動強度大②焊縫質(zhì)量依賴性強(主要依靠可焊工的操作水平和經(jīng)驗)上一頁下一頁

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出○傳導(dǎo)電流○作填充金屬，熔化后與母材熔合形成焊縫?！痣娀〉姆€(wěn)定性○焊縫金屬的化學(xué)成分○焊縫金屬的力學(xué)性能○焊接生產(chǎn)率焊

條上一頁下一頁

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出焊條：涂有藥皮供焊條電弧焊用的焊接材料。焊條的性能由焊條的化學(xué)成分決定。焊條的性能直接影響其作用是：焊條長度為250～450mm。焊條直徑是以焊芯直徑來表示的，一般有φ2.5、φ3.2、φ4

、φ5等幾種規(guī)格。1、

焊芯(1)作用：傳導(dǎo)電流；作填充金屬。(2)焊芯中各合金元素對焊接質(zhì)量的影響(見下表)焊條的前端藥皮有45°左右的倒角尾部有段約10～35mm的裸焊芯上一頁下一頁

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出一

、焊條的組成及作用焊條由焊芯和藥皮組成焊條組成示意圖1

一

夾持端2

—

藥皮3

—

焊芯4

—

引弧端焊條合金元素合金元素對焊接質(zhì)量的影響碳

(C

)1、碳是一種良好的脫氧劑.2、含碳量過高，還原作用劇烈，引起較大的飛濺和氣孔.3、能提高焊逢強度、硬度、降低塑性。4、焊芯中的含碳量一般不超過0.1%。錳

(

M

n)1、錳是一種較好的合金劑和脫氧劑，良好的脫硫劑，減少焊縫熱裂紋方向。2、錳可作為合金元素提高焊縫的力學(xué)性能。3、

一般碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯的含錳量為0.30%～0.55%,用于某些特殊用途的鋼絲，其含錳量可以高達(dá)1.70%～2.10%。硅(Si)1、硅是一種較好的合金劑。適量的硅能提高焊縫的強度、彈性及抗酸性能。2、硅也是一種較好的脫氧劑。3、提高熔渣的黏度，促使非金屬夾雜物生成。過多的硅會降低塑性和韌性焊芯中的含硅量一般限制在0.03%以下

。各合金元素對焊接質(zhì)量的影響上一頁下一頁

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出鉻

(

G

r

)1、鉻是一種較好的合金劑，用于冶煉合金鋼、不銹鋼，能提高鋼的硬度、耐磨性、耐蝕性。2、對于低碳鋼來說，鉻是一種雜質(zhì)，易于氧化，形成三氧化二鉻，不僅使焊縫產(chǎn)生夾渣而且使熔渣黏度提高，降低流動性。3、焊芯中的含鉻量限制在2.0%以下。鎳

(

N

i

)1、鎳對于低碳鋼來說是一種雜質(zhì)；2、焊芯中的含鎳量要求小于0.30%。3、鎳對鋼的韌性有比較顯著的影響，

一般低溫沖擊值要求較高時，可以適當(dāng)摻入一些鎳。硫

(S

)1、硫是一種有害雜質(zhì)。能使焊逢金屬力學(xué)性能降低。2、硫的主要危害使焊縫產(chǎn)生熱裂紋。3、焊芯中的含硫量不得大于0.04%。4、焊接重要結(jié)構(gòu)件，含硫量不得大于0.03%。磷

(P)1、磷是一種有害雜質(zhì)，能使焊逢金屬力學(xué)性能降低。2、磷的主要危害是使焊逢產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象，造成焊逢金屬的韌性降低，特別是低溫沖擊韌性下降。3、焊芯中的含磷量不得大于0.04%,焊接重要結(jié)構(gòu)件，磷含量不得大于0.03%。上一頁下一頁

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出續(xù)表一

、焊條的組成及作用(3)焊芯的分類及牌號Q

分類：根據(jù)GB/T14957-1994《

熔化用鋼絲》及YB/T5029-

1996《焊接用不銹鋼絲》用于焊芯的專用鋼絲可以分為：碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼三種?！鸷感镜呐铺柧幹品椒ㄒ?6頁。字母

“H”表示焊絲；“H”后的一位或兩位表示含碳量；化學(xué)元

素及該元素后的數(shù)字表示該元素的近似含量，當(dāng)某合金元素的含量低于1%時，可省略數(shù)字，只記元素符號；尾部標(biāo)有“A”或

“E”時，分別表示“優(yōu)質(zhì)品”或“高級優(yōu)質(zhì)品”,表明硫、磷

等雜質(zhì)含量更低上一頁下一頁

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出H

08

Mn

A高級優(yōu)質(zhì)鋼主要合金元素為

Mn,含量1%左右。—

含碳量為0.08%H08Mn2Si-焊接用的鋼絲

H0Cr19Ni9Si2?H

00

Cr19Ni9—含碳量小于等于0.03%(超低碳)—焊接用的鋼絲上一頁下一頁

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出Cr19:含Cr為1

9

%

左有

Ni9:含Ni量為9%左右主要合金{元素為2、

藥皮；壓涂在焊芯表面上的涂料層。(1)焊條藥皮的作用。①機械保護作用：通過渣保護、氣體保護、渣-氣聯(lián)合等方

式保護。②冶金處理滲合金作用：通過熔渣與熔化金屬冶金反映除去有害雜質(zhì)和添加有益元素使得焊縫獲得合乎要求的力學(xué)性能。③改善焊接工藝性能：通過向藥皮中添加K、Na、Ca

來增加使用性能和操作性能。主要包括：電弧的穩(wěn)定性、脫渣性、全位置焊接性、焊縫成

形、飛濺大小等。④提高焊接生產(chǎn)率在焊接藥皮中加入鐵粉，來提高熔敷速度和熔敷金屬。上一頁

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出(2)焊條藥皮的組成焊條藥皮是由礦物類、鐵合金和金屬類、有機物類、化工產(chǎn)品類等組成。焊條藥皮的組成按其在焊接過程中的作用可分為穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑脫氧劑、合金劑、稀釋劑、粘結(jié)劑及增塑、增彈增滑劑八種。見P46表4-2。(3)焊條藥皮的類型手工電弧焊焊條的藥皮主要分為八種類型見表P47表4-3上一頁下一頁

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出鈦鈣型

(E4303、E5003):○成份：藥皮中含有30%以上的氧化鈦及小于20%鈣或鎂

的碳酸鹽礦石○特點：這類藥皮電弧燃燒穩(wěn)定，熔渣流動性良好，熔

深一般，脫渣容易，飛濺少，焊波美觀，適用于全位置

焊接，焊接電源為交直兩用○應(yīng)用：用于焊接較重要的碳鋼結(jié)構(gòu)及強度等級較低的

低合金鋼結(jié)構(gòu)。低氫鈉型

(E4305、E5015):○成份：主要由碳酸鹽及氟化物等堿性氧化物質(zhì)組成上一頁下一頁

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出○特點：這類藥皮熔渣流動性好，焊接工藝性能一般，焊波較高，脫渣較難，適用于全位置焊接，具有良好的抗

裂性能和機械性能。氣孔敏感性強，所以對焊件坡口清

理要求及藥皮干燥要求嚴(yán)格。焊接時要求短弧，焊接電

流比酸性焊條要小一些。Q

應(yīng)用：用于焊接較重要的碳鋼結(jié)構(gòu)及低合金鋼結(jié)構(gòu)。低氫鉀型

(E4316、E5016):◎成份：在低H鈉型的基礎(chǔ)上添加了鉀水玻璃等穩(wěn)弧劑。上一頁下一頁

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出◎特點：這類藥皮熔渣流動性好，電弧穩(wěn)定，焊接工藝性能好，適用于全位置焊接，焊接級性為交流或直流反接。具有良好的抗裂性能和機械性能?！饝?yīng)用：用于焊接較重要的碳鋼結(jié)構(gòu)及相適應(yīng)的低合金鋼結(jié)構(gòu)。小結(jié)：1、

明確焊條電弧焊的原理及特點。2、

掌握焊條的組成及作用。3、

理解焊芯中各種金屬元素對焊縫質(zhì)量的影響.4、

掌握焊條藥皮的作用、組成及類型。5、

掌握鈦鈣型、低氫鈉或低氫鉀型藥皮的成分、性能特點