《焊工工藝基礎(chǔ)》焊條課件

第三章焊條第一節(jié)對(duì)焊條及其焊芯的要求一、對(duì)焊條的要求1）焊條的熔敷金屬應(yīng)具有良好的力學(xué)性能。2）焊條的熔敷金屬應(yīng)具有規(guī)定的化學(xué)成分。3）具有良好的焊接工藝性能。4）在焊接時(shí)焊條端部藥皮應(yīng)能形成喇叭形“套管”，且沒有藥皮成塊脫落的現(xiàn)象。5）熔渣的粘度適當(dāng)，流動(dòng)性良好，焊縫成形正常，冷卻凝固后的焊渣容易清除。二、焊芯1.焊芯中合金元素的影響(

1）碳（C

)在焊接過程中碳是一種良好的脫氧劑，它在高溫下對(duì)氧化物具有很強(qiáng)的還原作用，然后與還原出來(lái)的氧化合生成一氧化碳?xì)怏w。（2）錳（Mn）在焊接過程中，錳是一種較好的脫氧劑，能減少焊縫金屬中的含氧量。第一節(jié)對(duì)焊條及其焊芯的要求(

3）硅（Si）在焊接過程中，硅具有較強(qiáng)的脫氧能力，它的脫氧能力比錳還強(qiáng)，與氧形成二氧化硅（Si0，）。（4）鉻（Cr）在焊接過程中鉻對(duì)低碳鋼來(lái)說(shuō)，是一種雜質(zhì)，因它會(huì)被氧化成難熔的三氧化二終（C20，），不僅增加熔渣粘度，而且易產(chǎn)生夾渣，因此，在一般碳鋼焊芯中w（Cr）（含銘量）不應(yīng)大于0.2%。（5）硫（S）在焊接過程中硫在高溫的條件下能與鐵化合成硫化亞鐵（FeS)，這是一種低熔點(diǎn)的化合物，能與其他化合物形成熔點(diǎn)更低的低熔點(diǎn)共晶體（熔點(diǎn)985°C），集結(jié)在晶粒邊界，使焊縫在高溫下產(chǎn)生裂紋（熱裂）。(6）磷（P）在焊接過程中，由于磷與鐵化合生成磷化鐵（FesP），使熔化金屬的流動(dòng)性增大，而當(dāng)金屬凝固后，使金屬變脆，焊縫產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象。第一節(jié)對(duì)焊條及其焊芯的要求2.焊絲的分類及牌號(hào)按GB/T14957-1994《熔化焊用鋼絲》、GB/T5293-1999《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》、CB/T14958—1994《氣體保護(hù)焊用鋼絲》、CB/T8110-2008《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》、CB/T17854—1999《埋弧焊用不銹鋼焊絲和焊劑》及YB/T5092-2005《焊接用不銹鋼絲》等標(biāo)準(zhǔn)作為焊絲分類的，并以此編制焊絲的牌號(hào)。1）牌號(hào)的首位字母“印”即“焊”字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母，表示焊絲。2）在焊絲牌號(hào)的末尾注有字母“A”，表示為優(yōu)質(zhì)品；注有字母“E”，表示為高級(jí)優(yōu)質(zhì)品，說(shuō)明其含硫、磷等雜質(zhì)更低。3）在“H”之后的一位（千分位）或兩位（萬(wàn)分位）表示焊絲的含碳量。4）在化學(xué)元素符號(hào)及其后面的數(shù)字表示該元素的大約質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含量），當(dāng)主要合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于并等于1%時(shí)，可省咯數(shù)字，只記元素符號(hào)。第一節(jié)對(duì)焊條及其焊芯的要求第一節(jié)對(duì)焊條及其焊芯的要求第二節(jié)焊條藥皮一、焊條藥皮的作用（一）提高焊接電弧的穩(wěn)定性（二）防止空氣對(duì)熔池的侵入（三）保證焊縫金屬順利脫氧（四）滲入合金元素提高焊縫性能（五）提高焊接生產(chǎn)率二、焊條藥皮的組成物及其作用（一）焊條藥皮的組成物1.礦物類屬于礦石的有大理石、石英石、金紅石、白云石、氟石、花崗石、長(zhǎng)石、鈦鈦礦（秋精礦）、赤鐵礦、鈦磁鐵礦、錳礦、菱鎂礦（菱苦士）、云母、高嶺土、滑石、白泥（粘士、陶士）、石墨等。第二節(jié)焊條藥皮2.鐵合金和金屬類如錳鐵、硅鐵、鈦鐵、絡(luò)鐵、鉬鐵、饑鐵、鎢鐵、鋁鐵等鈦合金和鐵粉、鋁粉、金屬錳、金屬路等純金屬。它們都是良好的脫氧劑和合金劑。3.有機(jī)物類如木粉、淀粉、糊精、面粉、紅維等。這些都是碳?xì)浠衔铮呛芎玫脑鞖馕镔|(zhì)。4.化工產(chǎn)品類這類有鈦白粉、卸堿（碳酸鐘）、堿面（蘇打、碳酸鈉）、御硝石（硝酸鉀）、高錳酸鉀、固體水玻璃、液體鈉水玻璃、液體鐘水玻璃等。（二）焊條藥皮組成物的作用1.穩(wěn)弧劑其主要作用是改善焊條引弧性能和增加焊接過程中電弧燃燒的穩(wěn)定性。2.造渣劑其主要作用是能形成具有一定物理、化學(xué)性能的熔渣、產(chǎn)生良好的機(jī)械保護(hù)作用和治金處理作用，保護(hù)焊縫金屬不受空氣的影響，改善熔敷金屬的化學(xué)成分，保證焊縫金屬的質(zhì)量和成形美觀。3.造氣劑其主要作用是在高溫作用下能分解出大量的氣體，在電弧周圍以保護(hù)熔池，防止熔融金厲受空氣的影響，同時(shí)也有利于烙滴過渡。第二節(jié)焊條藥皮4.脫氧劑主要作用是對(duì)熔渣和焊縫金屬脫氧。5.合金劑主要作用是，在焊縫中滲入必要的合金成分，以補(bǔ)償已經(jīng)燒損或蒸發(fā)的合金元素和補(bǔ)加特殊性能要求的合金元素，改善焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。6.還原劑主要作用是，還原被氧化的金屬，保證焊縫金屬中的合金元素含量。7.稀釋劑主要作用是，降低焊接熔渣的粉度，增加熔渣的流動(dòng)性，有利于焊縫成北。8.粘結(jié)劑主要作用是，把藥皮和焊芯粘按在一起。常用的粘結(jié)劑有面粉、水玻璃、糊精竽。三、焊條藥皮的類型1.氧化鈦型（秋型、高鈦型）焊條藥皮中含有多量的氧化鈦，焊條工藝性能良好，電弧穩(wěn)定，再引弧方便，脫渣容易，飛濺很小，焊縫美觀，可全位置焊接，尤宜于薄板焊接、間斷焊和蓋面焊等。2.鈦鈣型焊條藥皮中氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%以上，鈣、鎂的碳酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%以下。3.鈦鐵礦型焊條藥皮中鐵鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于等于30%，熔渣流動(dòng)性良好，電弧稍強(qiáng)烈，熔深較深，熔渣覆蓋性良好，脫渣容易，飛濺一般，焊波整齊，適用于全位置焊接。第二節(jié)焊條藥皮4.氧化鐵型焊條藥皮中含有多量的氧化鐵和較多的錳鐵脫氧劑。5.纖維素型藥皮中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%以上的有機(jī)物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%左右的氧化鈦。6.低氫型焊條藥皮的組成物主要是碳酸鹽和螢石。7.石墨型焊條藥皮中含有較多量石墨。8.鹽基型焊條藥皮中以氣化物、氟化物為主。第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制一、焊條的分類（一）按焊條的用途分1.低碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼焊條（簡(jiǎn)稱結(jié)構(gòu)鋼焊條）這類焊條的熔敷金屬在自然氣候環(huán)境中具有一定的力學(xué)性能。2.鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條這類焊條的熔敷金屬具有不同程度的高溫工作能力。3.不銹鋼焊條這類焊條的熔敷金屬，在常溫、高溫或低溫中具有不同程度的耐大氣或腐蝕性介質(zhì)腐蝕的能力和一定的力學(xué)性能。4.堆焊焊條這類焊條為用于金屬表面層堆焊的焊條，其熔敷金屬在常溫或高溫中具有一定程度的耐不同類型磨耗或腐蝕等性能。5.低溫鋼焊條這類焊條的熔敷金屬，在不同的低溫介質(zhì)條件下，具有一定的低溫工作能力。6.鑄鐵焊條這類焊條是指專用作補(bǔ)焊或焊接鑄鐵用的焊條。7.鎳及鎳合金焊條這類焊條用于鎳及鎳合金的焊接、補(bǔ)焊或堆焊。第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制8.銅及銅合金焊條這類焊條用于銅及銅合金的焊接、補(bǔ)焊或堆焊。9.鋁及鋁合金焊條這類焊條用于鋁及鋁合金的焊接、補(bǔ)焊或堆焊。10.特殊用途焊條用于水下焊接、切割以及管狀焊條、高硫堆焊焊條、鐵錳鋁焊條等。第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制(二）按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分1.酸性焊條其熔渣的成分主要是酸性氧化物（如SiO2、Ti02、Fe0，）及其他在焊接時(shí)易放出氧的物質(zhì)，藥皮里的造氣劑為有機(jī)物，焊接時(shí)產(chǎn)生保護(hù)氣體。2.堿性焊條其烙渣的成分主要是堿性氧化物（如大理石、氟石等），并含有較多的鐵合金作為脫氧劑和合金劑。第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制二、焊條型號(hào)的編制方法1.根據(jù)CB/T5117—1995《碳鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，碳鋼焊條型號(hào)的表示方法為：第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制2.根據(jù)CB/T5118—1995《低合金鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，低合金鋼焊條型號(hào)編制方法與碳鋼焊條相同，只是在四位數(shù)字后添加了后級(jí)字母和附加化學(xué)成分記號(hào)。1

)前兩位數(shù)字×1×2——表示焊條系列有50、55、60、70、75、85六種，分別表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值為490MPa(50kgf/mm2）、540MPa(55kgf/mm2）、590MPa(60kgf/mm2)、690MPa(70kgf/mm2)、740MPa(75kgf/mm2)和830MPa(85kgf/mm2)。2）×5

——為后綴字母，表示熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號(hào)。3

)×6

——為附加的化學(xué)元素符號(hào)，如不具有附加化學(xué)成分時(shí)，該項(xiàng)省略。4

)対于E50xx-x、ESSxx-x、E60xx-x型低氫焊條的熔敷金屬化學(xué)成分分類后綴字母，或附加化學(xué)成分后面加字母“R”時(shí)，表示附吸潮焊條。第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制3.根據(jù)GB/T983-1995《不銹鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，不銹鋼焊條型號(hào)的表示方法為:

第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制4.根據(jù)GB/T10044—2006《鑄鐵焊條及焊絲》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，鑄鐵焊條型號(hào)由字母“E”和“Z”組成，“E〞表示焊條，“Z〞表示用于鑄鐵焊接;在“EZ〞之后用熔敷金屬的主要成分的元素符號(hào)或金屬類型代號(hào)表示，見表3-5。第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制5.根據(jù)GB/T984—2001《堆焊焊條》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，堆焊焊條型號(hào)的表示方法為：第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制6.根據(jù)CB/T3670--1995《銅及銅合金焊條》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，銅及銅合金焊條型號(hào)的表示方法為：7.根據(jù)GB/T13814-2008《鎳及鎳合金焊條》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，鎳及鎳合金焊條型號(hào)的表示方法為：8.根據(jù)CB/T3669--2001《鋁及鋁合金焊條》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，鋁及鋁合金焊條型號(hào)的表示方法為：第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制三、常用焊條牌號(hào)的編制1．結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)構(gòu)鋼焊條的牌號(hào)不僅包括所有的碳鋼焊條，同時(shí)也包括低合金鋼中的低合金高強(qiáng)度鋼焊條。第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制2.其他常用焊條的牌號(hào)編制方法（1）耐熱鋼焊條牌號(hào)表示方法第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制（2）低溫鋼焊條牌號(hào)表示方法（3）不銹鋼焊條牌號(hào)表示方法第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制4）堆焊焊條牌號(hào)表示方法（5）鑄鐵焊條牌號(hào)表示方法第三節(jié)焊條的分類及其型號(hào)和牌號(hào)的編制(

6）有色金屬焊條的牌號(hào)表示方法如：鎳（或銅、鋁）及鎳（或銅、鋁）合金焊條分別用其元素符號(hào)字母Ni、Cu、Al表示第四節(jié)焊條的規(guī)格、檢驗(yàn)、選用和存放一、焊條的規(guī)格第四節(jié)焊條的規(guī)格、檢驗(yàn)、選用和存放二、焊條的檢驗(yàn)1.焊接檢驗(yàn)通過焊接水檢驗(yàn)焊條質(zhì)量好壞。2.藥皮強(qiáng)度檢驗(yàn)將焊系平舉1m高，自由落到光滑的厚鋼板上，如藥皮無(wú)脫落現(xiàn)象，即證明藥皮強(qiáng)度合乎質(zhì)量要求。3.外表檢驗(yàn)藥皮表面應(yīng)光滑細(xì)膩、無(wú)氣孔和機(jī)械損傷，藥皮不偏心，焊芯無(wú)銹蝕現(xiàn)象。4.理化檢驗(yàn)當(dāng)焊接重要焊件時(shí)，應(yīng)對(duì)焊縫金屬進(jìn)行化學(xué)分析及力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)，以檢驗(yàn)焊條質(zhì)量。5.簽別焊條變質(zhì)的方法1）將數(shù)根焊條放在手掌內(nèi)互相滾擊，如發(fā)出清脆的金屬聲，即為干燥的焊條；如有低沉的沙沙聲，則為受潮的焊條。2）將焊條在焊接回路中短路數(shù)秒鐘。如藥皮表面出現(xiàn)顆粒狀斑點(diǎn)，則為受潮焊條。3）受潮焊條的焊芯上常有銹痕。4）對(duì)于厚藥皮焊條，緩慢彎曲至120°，如有大塊涂料脫落或涂料表面毫無(wú)裂紋，都為受潮焊條。第四節(jié)焊條的規(guī)格、檢驗(yàn)、選用和存放5）焊接時(shí)如藥皮成塊脫落，或產(chǎn)生多量水汽而有爆裂現(xiàn)象，說(shuō)明是受潮的焊條。三、焊條的選用1.考慮母材的力學(xué)性能和化學(xué)成分1）對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼（低、中碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼等）的焊接，一般應(yīng)按照母材的強(qiáng)度等級(jí)選擇相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的焊條。2）對(duì)于合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼的焊接，除去一般合金結(jié)構(gòu)鋼在選用焊條時(shí)仍以強(qiáng)度等級(jí)為依據(jù)外，其余如耐熱鋼以區(qū)不銹鋼類材料，在選擇焊條時(shí)，應(yīng)從保證焊接接頭的特殊性能要求出發(fā)，則要求焊縫金屬的主要合金成分與母材相近或相同。3）若母材含碳或硫、磷等雜質(zhì)較高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮選用抗裂性較好的焊條。2.考慮焊件的工作條件和使用性能1）若焊件是承受動(dòng)載荷或沖擊載荷的，那么對(duì)焊縫金屬除了要求保證抗拉強(qiáng)度外，還對(duì)沖擊韌度和伸長(zhǎng)率有較高的要求，因此宜采用低氫型焊條。第四節(jié)焊條的規(guī)格、檢驗(yàn)、選用和存放2）對(duì)于在腐蝕介質(zhì)中工作的不銹鋼件或其他耐腐蝕材料，必須根據(jù)介質(zhì)種類、派度、工作溫度等情況，選擇相應(yīng)的不銹鋼焊條。3.考慮焊件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）對(duì)于幾何形狀復(fù)梁、大厚度的焊件，因其剛度大，焊縫金屬在冷卻收縮時(shí)拘束度較大，會(huì)產(chǎn)生很大的內(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(duì)于仰焊、立焊位置的焊縫，應(yīng)選用適宜于全位置焊接的焊條，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。3）