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焊接材料焊接材料n n焊条n n焊剂 n n焊丝 n n气体 焊条的基本知识焊条的基本知识n n什么是焊条 n n焊条的组成及作用n n焊芯和药皮的组成物n n焊条的种类及规格、保管n n焊条牌号的编制 n n焊条选用的原则 什么是焊条什么是焊条n n电焊条是传导电流并做为焊缝填充金属用的一种焊接材料。返回返回焊条的组成及作用焊条的组成及作用n n电焊条是由焊芯和药皮组成。n n焊芯的作用：主要在于导电和在焊条端部形成电弧。同时，焊芯靠电弧热熔化充当填充金属，过渡合金元素，冷却形成具有一定成分的熔敷金属。n n药皮的作用 药皮的作用药皮的作用n n机械保护作用：焊接时药皮熔化产生保护气体和形成熔渣，防止熔滴和焊缝金属受氧、氮等气体的不良影响。n n冶金处理作用：进行各种冶金反应，如脱氧、还原、去硫、磷等，从而提高焊缝质量，减少合金元素的烧损。药皮的作用药皮的作用n n掺合金作用：通过药皮将所需要的合金元素掺入到焊缝金属中，改进和控制焊缝金属的化学成分，以获得所需要的性能。n n改善焊接工艺性能：通过调整药皮成分,可改变药皮的熔点和凝固温度,使焊条末端形成套筒,套筒使电弧热量更集中，能使电弧稳定燃烧，并可减小飞溅，有利于熔滴向熔池过渡，提高熔敷效率。焊芯和药皮的组成物焊芯和药皮的组成物n n焊芯的成分及对焊接的影响 n n药皮组成物与功能 焊芯的成分及对焊接的影响焊芯的成分及对焊接的影响n n碳。脱氧剂。C+O（高温）CO COOCO2 从熔池中逸出，并排开熔池周围空气，减少或防止空气中氧、氮与熔池的作用。碳含量越多，焊缝金属的凝固温度降低。C%0.2%焊芯的成分及对焊接的影响焊芯的成分及对焊接的影响n n锰。较好的脱氧剂。Mn%0.40.6%时，效果最好，还是脱硫剂，与硫化合成MnS形成熔渣浮于铁水表面，减少热裂倾向。C%0.30.55%。n n铬。铬含量多，能提高钢的硬度，耐磨性和耐蚀性。Cr%小于1.5%，可提高塑性。低碳钢，铬是杂质，被氧化形成难溶的Cr2O3，增加熔渣的粘度，易产生夹渣。Cr%0.4%时，淬硬性增大，冷裂纹敏感性增加。n n钒。一种强烈的碳化物形成元素，可细化晶粒，提高钢的常温和高温强度。V与Cr,Mo同时存在时，会形成复杂的碳化物，降低塑性和韧性，增加裂纹的敏感性。V0.1%。返回返回药皮组成物与功用药皮组成物与功用 n n稳弧剂。主要作用是改善焊条的引弧性能和提高电弧的燃烧稳定性，一般多采用碱性金属（钾、钠、钙）的化合物，常用的有碳酸钾、碳酸钠、钾硝石、水玻璃及大理石或石灰石、钛白粉等。n n造渣剂。主要作用是能形成具有一定物理、化学性能的熔渣，产生良好的机械保护和冶金处理作用。常用的钛铁矿、赤铁矿、长石、大理石、花岗石、萤石、钛白粉等。药皮组成物与功用药皮组成物与功用n n造气剂。是造成电弧与周围空气隔离的保护气氛，有利于熔滴向熔池过渡。常用的有碳酸盐类矿物（大理石、白云石等）和有机物（木粉、淀粉等）。n n脱氧剂。主要采用一些与氧结合能力强的物质，对焊缝金属和熔渣进行脱氧。常用的脱氧剂有锰铁、硅铁、铝铁、石墨等。药皮组成物与功用药皮组成物与功用n n合金剂。使焊缝金属在焊接过程中被烧损或蒸发的合金元素，得到补充和增加特殊性能要求的合金元素。常用的合金剂有铬、钼、锰、钛、钨、钒的铁合金和金属铬，金属锰等纯金属。n n稀渣剂。此类物质可降低焊接熔渣的粘度，增加熔渣的流动性，常用的稀渣剂有萤石、长石、钛铁矿、钛白粉、锰矿等。药皮组成物与功用药皮组成物与功用n n粘结剂。将药皮牢固地粘结在焊芯上。常用的是水玻璃。n n增塑剂。改善涂料的塑性和润滑性，易于机器压制，有云母、白泥等。返回返回焊条的种类及规格、保管焊条的种类及规格、保管 n n焊条的分类 n n焊条的规格 n n焊条的保管与使用 焊条的分类焊条的分类n n按焊条药皮熔化后熔渣特性分为两类n n按药皮的主要成分为八类 n n按焊条用途可为分十大类 酸性焊条和碱性焊条酸性焊条和碱性焊条n n按焊条药皮熔化渣特性分为酸性焊条和碱性焊条。按焊条药皮熔化渣特性分为酸性焊条和碱性焊条。n n酸性焊条酸性焊条 酸性焊条熔渣的主要成分是酸性氧化酸性焊条熔渣的主要成分是酸性氧化物（如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等），物（如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等），其它在焊接过程中容易放出含氧物质，以及药皮其它在焊接过程中容易放出含氧物质，以及药皮里的有机物，分解时产生保护气体。因此烘干温里的有机物，分解时产生保护气体。因此烘干温度不能超过度不能超过250250。n n这类焊条氧化性较强，容易使合金元素氧化，同这类焊条氧化性较强，容易使合金元素氧化，同时电弧中的氢离子容易和氧离子结合生成氢氧根时电弧中的氢离子容易和氧离子结合生成氢氧根离子，可防止氢气孔，因此这类焊条对铁锈不敏离子，可防止氢气孔，因此这类焊条对铁锈不敏感。感。n n酸性渣不能有效地清除熔池中的硫、磷等杂质，因此焊缝金属产生偏板的可能性较大，出现热裂纹的倾向较高，焊缝金属的冲击韧度较低。n n酸性焊条突出的优点是价格较低，焊接工艺性较好，容易引弧，电弧稳定，飞溅小，对弧长不敏感，对油锈不敏感，对焊前准备要求低，而且焊缝成形好，广泛用于一般结构。n n这类焊条的典型牌号产品有：结422、热202等 酸性焊条和碱性焊条酸性焊条和碱性焊条n n碱性焊条碱性焊条 碱性焊条熔渣的主要成分是碱性氧化物碱性焊条熔渣的主要成分是碱性氧化物（如大理石、萤石等）和铁合金，焊接时大理石分解，（如大理石、萤石等）和铁合金，焊接时大理石分解，产生二氧化碳气体。产生二氧化碳气体。n n这类焊条的氧化性弱，对油、水、铁锈等很敏感。如果这类焊条的氧化性弱，对油、水、铁锈等很敏感。如果焊前工件焊接区没有清理干净，或焊条未完全烘干，容焊前工件焊接区没有清理干净，或焊条未完全烘干，容易产生气孔。但焊缝金属中合金元素较多，硫、磷等杂易产生气孔。但焊缝金属中合金元素较多，硫、磷等杂质较少，因此焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较好，质较少，因此焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较好，故这类焊条主要用于焊接重要结构。故这类焊条主要用于焊接重要结构。n n碱性焊条突出的缺点是价格稍贵，工艺性能差，引弧困碱性焊条突出的缺点是价格稍贵，工艺性能差，引弧困难，电弧稳定性差，飞溅较大，必须采用短弧焊，焊缝难，电弧稳定性差，飞溅较大，必须采用短弧焊，焊缝外形稍差，鱼磷纹较粗。外形稍差，鱼磷纹较粗。药皮的主要成分为八类药皮的主要成分为八类 n n一钛型焊条（1）n n二钛钙型焊条（2）n n三钛铁矿型焊条（3）n n四氧化铁型焊条（4）n n五纤维素型焊条（5）n n六低氢型焊条（6，7）n n七石墨型焊条（8）n n八盐基型焊条（9）返回返回焊条用途可为分十大类焊条用途可为分十大类 n n一结构钢焊条 二钼及铬钼耐热钢焊条n n三不锈钢焊条 四堆焊焊条n n五低温钢焊条 六铸铁焊条n n七镍及镍合金焊条 八铜及铜合金焊条n n九铝及铝合金焊条 十特殊用途焊条 返回返回焊条的规格焊条的规格 n n电焊条的规格按焊芯直径不同分为：电焊条的规格按焊芯直径不同分为：n n2.5mm2.5mm的电焊条，长度为的电焊条，长度为200200250mm250mm；n n3.2mm3.2mm的电焊条，长度为的电焊条，长度为300300350mm350mm；n n4.0mm4.0mm的电焊条，长度为的电焊条，长度为400400450mm450mm。返回返回焊条的保管与使用焊条的保管与使用焊条的保管：焊条的保管：按按焊条质量管理规程焊条质量管理规程规定，焊条的贮存、保管和使用规定，焊条的贮存、保管和使用前的烘干要求如下：前的烘干要求如下：n n1.1.焊条必须存放在干燥、通风良好的室内仓库里。焊条焊条必须存放在干燥、通风良好的室内仓库里。焊条贮存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应贮存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应保持整洁。保持整洁。n n2.2.焊条应存放在架子上，架子离地面的距离应小于焊条应存放在架子上，架子离地面的距离应小于300mm300mm，离墙壁距离不小于，离墙壁距离不小于300mm300mm，室内应放置去湿剂，室内应放置去湿剂，严防焊条受潮。严防焊条受潮。n n3.3.焊条堆放时应按种类、牌号、批次、规格，入库时间焊条堆放时应按种类、牌号、批次、规格，入库时间分类堆放，每垛应有明确的标志，避免混乱。发放焊条分类堆放，每垛应有明确的标志，避免混乱。发放焊条时应遵循先进先出的原则，避免焊条存放期太长。时应遵循先进先出的原则，避免焊条存放期太长。n n4.4.焊条在供给使用单位以后，至少在六个月之内能保证焊条在供给使用单位以后，至少在六个月之内能保证继续使用继续使用 n n5.特种焊条的贮存与保管制度，应比一般焊条严格。并将它们堆放在专用库房或指定区域内，受潮或包装损坏的焊条未经处理不准入库。n n6.对于已受潮、药皮变色和焊芯有锈迹的焊条，须经烘干后进行质量评定。若各项性能指标都满足要求时，方可入库，否则不准入库。n n7.一般焊条一次出库量不能超过两天的用量。已经出库的焊条，焊工必须保管好。n n8.焊条贮存库内，应设置温度计和湿度计。低氢型焊条库内温度不低于5，空气相对湿度应低于60%。n n9.存放期超过一年的焊条，发放前应重新做各种性能试验，符合要求时方可发放，否则不准发放。焊条的使用：焊条的使用：焊条在使用前必须按照技术要求进行烘烤，一般焊条在使用前必须按照技术要求进行烘烤，一般规定为：碱性焊条：烘烤温度规定为：碱性焊条：烘烤温度350350400400，保温，保温1 12 2小小时；时；酸性焊条：烘烤温度酸性焊条：烘烤温度150150200200，保温，保温1 12 2小时。小时。烘烤时，应将焊条在低温时放入烘箱，徐徐升温；烘烤时，应将焊条在低温时放入烘箱，徐徐升温；待随炉冷却至低温时再取出使用，不易在高温时从箱中待随炉冷却至低温时再取出使用，不易在高温时从箱中将焊条取出。将焊条取出。特别是碱性焊条，经烘干后最好放入特别是碱性焊条，经烘干后最好放入5050100100的的低温烘箱或焊条保温筒中，随用随取。露天存放超过低温烘箱或焊条保温筒中，随用随取。露天存放超过4 4小时以上的焊条，应重新烘烤使用。小时以上的焊条，应重新烘烤使用。焊条重复烘烤次数不易超过三次。焊条重复烘烤次数不易超过三次。返回返回焊条的型号与牌号 1、焊条的牌号、焊条的牌号 以结构钢为例：牌号,编制法。结XXX,结为结构钢焊条,第3个数字,代表药皮类型,焊接电流要求,第1、2数:代表焊缝金属抗拉强度。J 507 焊条为例焊条为例J507低氢型药皮、直流焊缝金属抗拉强度不低于490MPa结构钢焊条2、焊条的型号 焊条的型号是按国家有关标准与国际标准确定的。以结构钢为例，型号编制法为字母“E”表示焊条，第一、二位表示熔敷金属最小抗拉强度，第三位数字表示焊条的焊接位置，第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型。完整的焊条型号举例如下：完整的焊条型号举例如下：E4 315表示焊条药皮为低氢钠型，并可采用直流反接焊接表示焊条适用于全位置焊接表示熔敷金属抗拉强度的最小值 表示焊条焊条选用的原则焊条选用的原则 n n对焊缝金属化学成分和力学性能方面的要求：对焊缝金属化学成分和力学性能方面的要求：n na a、等强性：对于强度钢，熔敷金属的力学性能不、等强性：对于强度钢，熔敷金属的力学性能不低于母材；低于母材；n nb b、等成分性：对成分有要求的钢种，如耐热钢，、等成分性：对成分有要求的钢种，如耐热钢，熔敷金属的化学成份不低于母材，力学性能与母熔敷金属的化学成份不低于母材，力学性能与母材相当；材相当；n nc c、抗腐蚀性及抗气孔性：对于碳、硫、磷含量较、抗腐蚀性及抗气孔性：对于碳、硫、磷含量较多的钢种，应选用抗裂性及抗气孔性良好的焊条。多的钢种，应选用抗裂性及抗气孔性良好的焊条。焊条选用的原则焊条选用的原则n n选用焊条要求适应于焊件的服役条件：焊件受负荷或受冲击，选用抗拉强度，延伸率高的，易磨损的选用耐磨焊条，工作温度要求的用低温或耐热钢焊条。n n考虑焊件的结构和制造条件：工件形状复杂、厚大，选用抗裂性好的焊条，不能翻转的焊件，选用全位置焊条。n n加强劳动保护，提高劳动生产率。返回返回焊剂 一.焊剂的类型焊剂和焊丝都是埋弧焊，电渣焊时使用的焊接材料。焊剂相当于焊条药皮，焊丝相当于焊条药芯。埋弧焊、电渣焊多用于焊接钢，少数用于焊接有色金属。钢用焊剂分类钢用焊剂分类.按制造方法分类按制造方法分类()熔炼焊剂 ()非熔炼焊剂 2.2.按焊剂化学成分分类按焊剂化学成分分类(1)按氧化物性质分 (2)按SiO2含量分(3)按MnO含量分 (4)按CaF2含量分 按按SiOSiO2 2含量分含量分 a.a.高硅焊剂：焊剂含高硅焊剂：焊剂含SiOSiO2 2 30%30%b.b.中硅焊剂：焊剂含中硅焊剂：焊剂含SiOSiO2 2 10 103030c.c.低硅焊剂：焊剂含低硅焊剂：焊剂含SiOSiO2 2 10%30%30%b b、中锰焊剂：含、中锰焊剂：含MnOMnO 15 1530%30%c c、低锰焊剂：含、低锰焊剂：含MnOMnO 2 25%5%d d、无锰焊剂：不加、无锰焊剂：不加MnOMnO ，焊剂中，焊剂中MnOMnO是混入的杂质是混入的杂质MnOMnO 2%30%30%b b、中氟焊剂：含、中氟焊剂：含CaFCaF2 2 10 1030%30%c c、低氟焊剂：含、低氟焊剂：含CaFCaF2 2 10%30%，SiO2高有通过焊剂向焊缝里过渡硅作用。高硅焊剂又可分为高硅高锰焊剂，高硅中锰焊剂、高硅低焊剂、高硅无锰焊剂.中硅焊剂 含SiO2数量较低，碱度较高属于弱氧化性焊剂。中硅焊剂配合适当焊丝焊接合金结构钢，弱氧化性中硅焊剂，焊缝金属含量高，抗冷裂纹能力弱。在中硅焊剂中加相当数量FeO,氧化性这种焊剂为中硅氧化性焊剂，焊缝金属中又具有相当高的韧性，用于焊接高强钢。焊剂对基本金属无氧化作用，配合相应焊丝,焊接高合金钢如不锈钢等.低硅焊剂(二).烧结焊剂“SJSJ”系列烧结焊剂是采用硅酸盐、碳酸盐、系列烧结焊剂是采用硅酸盐、碳酸盐、金属氧化物、氟化物及铁合金、纯金属等粉剂金属氧化物、氟化物及铁合金、纯金属等粉剂按照焊接冶金要求配成不同酸碱度焊剂。按照焊接冶金要求配成不同酸碱度焊剂。通过成粒，低温干燥和高温烧结等工艺制通过成粒，低温干燥和高温烧结等工艺制成烧结型焊剂。成烧结型焊剂。烧结型焊剂不但具有优良的焊接工艺，最烧结型焊剂不但具有优良的焊接工艺，最大的有点是通过焊剂向焊缝金属中渗合金，从大的有点是通过焊剂向焊缝金属中渗合金，从而降低了对焊丝化学成分的成本，是当前世界而降低了对焊丝化学成分的成本，是当前世界上广泛采用的一种新型焊接材料上广泛采用的一种新型焊接材料 。烧结焊剂与熔炼焊剂相比具有下列优、缺点。烧结焊剂与熔炼焊剂相比具有下列优、缺点。.烧结焊剂中加脱氧剂、脱氧充分、熔炼焊剂中烧结焊剂中加脱氧剂、脱氧充分、熔炼焊剂中则不能加脱氧剂。则不能加脱氧剂。.加合金剂、合金化强。加合金剂、合金化强。.抗气孔能力比熔炼焊剂强。抗气孔能力比熔炼焊剂强。.对焊接参数变动敏感对焊接参数变动敏感,会引起焊缝化学成分不会引起焊缝化学成分不均匀均匀.吸湿性大，易增加焊缝含氢量，必须焊前烘干。吸湿性大，易增加焊缝含氢量，必须焊前烘干。.生产成本低、节能、生产效率高。生产成本低、节能、生产效率高。目前有五种类型目前有五种类型型号SJXXX后三位数表示主要组成成分分类的代码SJ 101氟碱型SJ 301硅钙型SJ 401硅锰型SJ 501铝钛型SJ 502铝钛型焊丝 药芯焊丝一、焊丝的分类一、焊丝的分类1.1.按照适用的焊接方法按照适用的焊接方法埋弧焊焊丝、CO2焊焊丝、钨极氩弧焊焊丝、自保焊焊丝及电渣焊焊丝2.2.按照焊丝的形状结构按照焊丝的形状结构实心焊丝、药芯焊丝及活性焊丝3.3.按照适用的金属材料按照适用的金属材料低碳钢、低合金钢焊丝、硬质合金堆焊焊丝，以及铝、铜与铸铁焊丝等二、焊丝的型号和牌号（一）焊丝的型号 1 药芯焊丝型号（药芯焊丝型号（GB/T 10045-2001）E T M L 焊丝焊丝 b 位置位置 药芯药芯 分类代号分类代号 混合气混合气 -40 k 27J （见（见表表21）（见（见表表22）2 实芯焊丝型号（实芯焊丝型号（GB/T 8110-2008）E R H 焊丝焊丝 b 分类代号分类代号 焊缝扩散氢含量焊缝扩散氢含量 表表23（1）实芯焊丝牌号）实芯焊丝牌号 H 元素元素 碳含量碳含量 元素含量元素含量 A优质，优质，E高级高级例：例：H08Mn2SiA（2）药芯焊丝牌号）药芯焊丝牌号 Y（J）（同焊条）（同焊条）保护方法（保护方法（1气保、气保、2自保、自保、3两用、两用、4其它）其它）（二）焊丝的牌号 1 埋弧焊用焊丝埋弧焊用焊丝（1）低锰（）低锰（Mn 1%、Mo0.30.7%，焊焊接接强强度度较较高高的低合金钢。的低合金钢。三、实心焊丝三、实心焊丝 因因CO2氧化性强，合金元素烧损严重，必须添加合金，并氧化性强，合金元素烧损严重，必须添加合金，并要脱氧。一般采用要脱氧。一般采用Mn、Si联合脱氧。联合脱氧。2 CO2实心焊丝实心焊丝CO2焊的飞溅问题焊的飞溅问题（1）CO2是短路过渡，瞬时电流很大。是短路过渡，瞬时电流很大。（2）焊接设备的动特性不好。）焊接设备的动特性不好。为了解决为了解决CO2焊飞溅问题，可在焊飞溅问题，可在CO2气体加气体加Ar或氧组成混或氧组成混合气体，以细化熔滴。合气体，以细化熔滴。药芯焊丝特点药芯焊丝特点（1）药粉不易潮解；）药粉不易潮解；（2）飞溅小飞溅小：药芯内加了稳弧剂；：药芯内加了稳弧剂；（3）焊缝成形美观焊缝成形美观：熔渣使焊缝成形美观；：熔渣使焊缝成形美观；（4）熔复效率高熔复效率高：可连续焊接；：可连续焊接；（5）有熔渣保护，）有熔渣保护，可实现全位置焊可实现全位置焊。四、四、药芯焊丝药芯焊丝