焊条的基础知识大全资料(共19页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上焊条的基础知识大全一、焊条的组成及其作用 涂有药皮的供弧焊用的熔化电极称为电焊条,简称焊条。焊条由焊芯和药皮 ( 涂层 ) 组成。通常焊条引弧端有倒角,药皮被除去一部分,露出焊芯端头,有的焊条引弧端涂有引弧剂,使引弧更容易。在靠近夹持端的药皮上印有焊条牌号。 焊条中被药皮包覆的金属芯称焊芯。焊条电弧焊时,焊芯与焊件之间产生电弧并熔化为焊缝的填充金属。焊芯既是电极,又是填充金属。按国家标准 GB/1495.7-1999 焊接用钢丝和 GB178541999 焊接用不锈钢丝的规定,用于焊芯的专用的金属丝( 称焊丝 )分为碳素结构钢、低合金结构钢和不锈钢3类。焊芯的成分将直
2、接影响着熔敷金属的成分和性能,各类焊条所用的焊芯(钢丝)见表2-1。表 2-1各类焊接条所用的焊芯焊条种类 所 用 焊 芯 低碳钢焊条低合金高强钢焊条低合金耐热钢焊条不锈钢焊条堆焊用焊条铸铁焊条有色金属焊条 低碳钢焊芯 (H08A等)低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯不锈钢或低碳钢焊芯低碳钢或合金钢焊芯 低碳钢、非铁合金焊芯有色金属焊芯 涂敷在焊芯表面的有效成分称为药皮,也称涂层。焊条药皮是矿石粉末、铁合金粉、有机物和化工制品等原料按一定比例配制后压涂在焊芯表面上的一层涂料。其作用是: 1、机械保护 焊条药皮熔化或分解后产生气体和熔渣,隔绝空气,防止熔滴和熔池金属与空气接触。熔渣凝固后的
3、渣壳覆盖在焊缝表面,可防止高温的焊缝金属被氧化和氮化,并可减慢焊缝金属的冷却速度。 2、冶金处理 通过熔渣和铁合金进行脱氧、去硫、去磷、去氢和渗合金等焊接冶金反应,可去除有害元素,增添有用元素,使焊缝具备良好的力学性能。 3、改善焊接工艺性能 药皮可保证电弧容易引燃并稳定地连续燃烧;同时减少飞溅,改善熔滴过渡和焊缝成形等。 4、渗合金 焊条药皮中含有合金元素熔化后过渡到熔池中,可改善焊缝金属的性能。二、焊条分类、型号和牌号 焊条种类繁多,国产焊条约有300多种。在同一类型焊条中,根据不同特性分成不同的型号。某一型号的焊条可能有一个或几个品种。同一型号的焊条在不同的焊条制造厂往往可有不同的牌号。
4、 1、焊条分类 焊条的分类方法很多,从不同的角度的分类见表2-2 。 表 2-2弧焊焊条的分类分类方法 类别名称 电源种类 特征字母及表示法按药皮成分分类 不定型 不规定 氧化钛型 交、直流 钛钙型 交、直流 钛铁矿型 交、直流 氧化铁型 交、直流 纤维素型 交、直流 低氢钾型 交、直流 低氢钠型 直流 石墨型 交、直流 盐基型 直流 按熔渣酸碱性分类 酸性焊条 碱性焊条 按焊条用途分类 结构钢焊条 J钼和铬钼耐热钢焊条 R不锈钢焊条 GA 堆焊焊条 D低温钢焊条 W铸铁焊条 Z镍和镍合金焊条 Ni铜和铜合金焊条 T 铝和铝合金焊条 L特殊用途焊条 TS按焊条性能分类 超低氢焊条 低尘低毒焊条
5、 立向下焊条 底层焊条 铁粉高效焊条 抗潮焊条 水下 重力焊条 躺焊焊条 焊条的选用原则焊条的种类繁多,每种焊条均有一定的特性和用途。选用焊条是焊接准备工作中一个很重要的环节。在实际工作中,除了要认真了解各种焊条的成分、性能及用途外,还应根据被焊焊件的状况、施工条件及焊接工艺等综合考虑。选用焊条一般应考虑以下原则,一、焊接材料的力学性能和化学成分1、对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。2、对于合金结构钢,通常要求焊缝金属的主要合金成分与母材金属相同或相近。3、在被焊结构刚性大、接头应力高、焊缝容易产生裂纹的情况下,可以考虑选用比母材强度低一级的焊
6、条。4、当母材中 C 及 S 、P 等元素含量偏高时,焊缝容易产生裂纹,应选用抗裂性能好的低氢型焊条。二、焊件的使用性能和工作条件1、对承受动载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,还要保证焊缝具有较高的韧性和塑性,应选用和韧性指标较高的低氢型焊条。2、接触腐蚀介质的焊件,应根据介质的性质及腐蚀特征,选用相应的不锈钢焊条或其他耐腐蚀焊条。3、在高温或低温条件下工作的焊件,应选用相应的耐热钢或低温钢焊条。三、焊件的结构特点和受力状态1、对结构形状复杂、刚性大及大厚度焊件,由于焊接过程中产生很大的应力,容易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好的低氢型焊条。2、对焊接部位难以清理干净的焊件,应选用氧化性
7、强,对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。3、对受条件限制不能翻转的焊件,有些焊缝处于非平焊位置,应选用全位置焊接的焊条。四、施工条件及设备1、在没有直流电源,而焊接结构又要求必须使用低氢型焊条的场合,应选用交、直流两用低氢型焊条。2、在狭小或通风条件差的场所,应选用酸性焊条或低尘焊条。五、改善操作工艺性能 在满足产品性能要求的条件下,尽量选用电弧稳定,飞溅少,焊缝成形均匀整齐,容易脱渣的工艺性能好的酸性焊条。焊条工艺性能要满足施焊操作需要。如在非水平位置施焊时,应选用适于各种位置焊接的焊条。如在向下立焊、管道焊接、底层焊接、盖面焊、重力焊时,可选用相应的专用焊条。六、合理的经济效益 在满足使
8、用性能和操作工艺性的条件下,尽量选用成本低、效率高的焊条。对于焊接工作量大的结构,应尽量采用高效率焊条,如铁粉焊条、高效率不锈钢焊条及重力焊条等,以提高焊接生产率。 常用钢号推荐选用的焊条 钢 号 焊条型号 对应牌号 钢 号 型号 对应牌号 Q23iAFQ23-A、10、20E4303 J422 12CrlMoV E5515一B2一V R317 20R、20HP、20gE4316 J426 12Cr2Mo 12Cr2Mol 12Cr2MolR E6015一B3 R407 E4315 J427 25 E4303 J422 E5003 J502 Q295(O9Mn2V、09Mn2VD、09Mn2V
9、DR) E5515Cl W707Ni 1Cr5MO E15MOV15 R507 Q345(16Mn、16MnR、16MnRE) R5003 J50Q 1Crl8Ni9Ti E308一16 A102 E5016 J506 E30815 A107 E347一16 A132 E501 5 J507 E34715 A137 Q390(16MnD、 E5016G J506RH 0Cr19Ni9 E30816 A102 169MnDR) E5015-G J507RH E30815 A107 E5016 J506 0Crl8Ni9Ti Ocrl9Nil1ti E34716 A132 Q390(15MnVR1
10、5MnVRE) E5015 J507 E34715 A137 E5515G J557 20MnMo E5015 J507 00Crl8Ni10 E308L一16 A002 E156 J557 00Crl9Ni11 151MnVNR E6016-D1 J606 0Crl7Nil2Mo2 E31616 A202 E6015-D1 J607 E31615 A207 15MnMoV18MnMONbR20MnMONb E7015D2 J707 0Crl8Ni12M02Ti 0Crl8Ni12M03Ti E316L-16 A022 12CrMO E5515B1 R207 E31816 A212 15CrM
11、O15CrMoR E5515B2 R307 0Crl3 E410口16 G202 E41015 6207 不同钢号相焊推荐选用的焊条 类 别 钢 号 焊条型号 对应牌号 碳素钢 低合金钢 和低合金钢相焊 Q235-A+Q345(16Mn) E4303 J422 20、20R十16MnR、16MnRC E4315 J427 Q235A十18MnMONbR E5015 J507 16MnR+1MnMOV16MnR+18MnMONbR E5015 J507 15MnVR+20MnMO E5015 J507 20MnMO+18MnMONbR E5515G J557 碳素钢 碳锰低合金钢 和铬钼低合金钢
12、相焊 Q235A十15CrMOQ235A十1Cr5MO E4315 J427 16MnR+15CrhMo20、20R、 16MnR+12CrlMoV E5015 J507 15MnMo+12CrMo、15CrMo15MnMoV+CrlMOV E7015D2 J707 其他钢号与奥氏 体高合金钢相焊 Q235A、20R、16MnR、20MnMo+0Cr18Ni9Ti E30916E309Mo16 A302A312 18MnMoNbR、15CrMo+0Cr18Ni9Ti E310-16E310-15 A402A407焊条电弧焊安全与防护技术一、安全与防护技术 焊条电弧焊操作时,必须注意安全与防护,
13、安全与防护技术主要有防止触电、弧光辐射、火灾、爆炸和有毒气体与烟尘中毒等。 二、防止触电 焊条电弧焊时,电网电压和焊机输出电压以及手提照明灯的电压等都会有触电危险。因此,要采取防止触电措施。或接零。电缆和焊钳绝缘要良好,如有损坏,要及时修理。焊条电弧焊时,要穿绝缘鞋,戴电焊手套。在锅炉、压力容器、管道、狭小潮湿的地沟内焊接时,要有绝缘垫,并有人在外监护。使用手提照明灯时,电压不超过安全电压36V,高空作业时不超过12V。高空作业时,在接近高压线5m或离低压线2.5m 以内作业,必须停电,并在电闸上挂警告牌,设人监护。万一有人触电,要迅速切断电源,并及时抢救。 三、防止弧光辐射 焊接电弧强烈的弧
14、光和紫外线对眼睛和皮肤有损害。焊条电弧焊时,必须使用带弧焊护目镜片的面罩,并穿工作服,戴电焊手套。多人焊接操作时,要注意避免相互影响,宜设置弧光防护屏或采取其他措施,避免弧光辐射的交叉影响。 隔绝火星。6 级以上大风时,没有采取有效的安全措施不能进行露天焊接作业和高空作业,焊接作业现场附近应有消防设施。电焊作业完毕应拉闸,并及时清理现场,彻底消除火种。 四、防止火灾 在焊接作业点火源lOm以内、高空作业下方和焊接火星所及范围内,应彻底清除有机灰尘、木材、木屑、棉纱棉丝、草垫干草、石油、汽油、油漆等易燃物品。如有不能撤离的易燃物品,诸如木材、未拆除的隔热保温的可燃材料等,应采取可靠的安全措施,如
15、用水喷湿,覆盖湿麻袋、石棉布等。 五、防止爆炸 在焊接作业点lOm以内,不得有易爆物品,在油库、油品室、乙炔站、喷漆室等有爆炸性混合气体的室内,严禁焊接作业。没有特殊措施时,不得在内有压力的压力容器和管道上焊接。在进行装过易燃易爆物品的焊补前,要将盛装的物品放尽,并用水、水蒸气或氮气置换,清洗干净:用测爆仪等仪器检验分析气体介质的浓度;焊接作业时,要打开盖口,操作人员要躲离容器孔口。 六、防止有毒气体和烟尘中毒 焊条电弧焊时会产生可溶性氟、氟化氢、锰、氮氧化物等有毒气体和粉尘,会导致氟中毒、锰中毒、电焊尘肺等,尤其是碱性焊条在容器、管道内部焊接更甚。因此,要根据具体情况采取全面通风换气、局部通
16、风、小型电焊排烟机组等通风排烟尘措施。 奥氏体不锈钢与珠光体钢体焊接时焊条的选用方法 奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接时采用的焊接方法是焊条电弧焊。由于珠光体钢对焊缝金属的稀释作用,若采用A102、A132施焊时,焊缝中会产生大量马氏体组织,而且越靠近碳钢一侧,马氏体数量越多,是脆性破坏的起始区域,故不能采用。用含镍大于12(质量分数)的A302、A402焊条施焊时,焊缝金属得到的组织是奥氏体或者全部是奥氏体组织,是比较理想的填充金属材料。 奥氏体不锈钢与珠光体钢钢焊接用焊条钢 种焊 条 牌 号1Cr18Ni9Ti+Q235-A;1Cr18Ni9Ti+Q235;1Cr18Ni9Ti+20R;1Cr1
17、8Ni9Ti+20A302、A3121Cr18Ni9Ti+18MnMoNbR;1Cr18Ni9Ti+15CrMoA402、A407非铸铁型(异质焊缝)焊条电弧冷焊灰铸铁时的焊接工艺 1、在保证电弧稳定燃烧的前提下,采用尽可能小的焊接电流,焊接第1、2层焊缝时,宜采用小直径焊条,电流可按焊条直径的2934倍选用。2、在保证焊缝正常成形及母材金属熔合良好的前提下,采用尽可能快的焊接速度,并尽量压低电弧,采用短弧焊。3、采用短段焊、断续焊、分散焊及焊后立即锤击焊缝等工艺措施,降低焊接应力,防止产生裂纹。每次焊缝长度约为1040mm。4、采用合理的焊接顺序,以减少应力。厚板时的焊接顺序,应先焊坡口面焊
18、道,再焊中间焊道。铸铁焊条的选用方法 根据碳的存在形态,铸铁可分类为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁四种。铸铁的特点是碳与硫、磷杂质含量高,组织不均匀,塑性低,属于焊接性不良的材料。铸铁焊接时出现的主要问题,一是焊接接头区域易出现白口及淬硬组织,二是易出现裂纹。 铸铁焊条(或焊补)大致分为冷焊、半热焊和三种,焊材的选择分为同质焊缝和异质焊缝两类。目前国内可以提供数十种铸铁焊条,可根据铸铁焊条的特性,对焊补件的要求(如是否切削加工)、铸铁材料的性能以及焊补件的重要性等分别选用。 对焊后要求灰口铸铁焊缝的,可选用Z208、Z248焊条,对焊缝表面需经加工的,可选用Z308、Z408、Z418
19、、Z508焊条,其中Z308最易加工;对球墨铸铁和高强度铸铁,可选用Z258、Z408、Z418焊条,应指出,是“三分材料、七分工艺”,除了合理选用焊材外,还必须根据工作要求采取适当的工艺措施,如预热分段焊、大(小)电流、瞬时点焊、锤击、后热等,才能取得满意的效果。 焊条电弧焊的原理及特点一、焊条电弧焊的基本原理焊条电弧焊是利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧,使焊条和工件熔化,从而获得牢固焊接接头的工艺方法。焊接过程中,药皮不断地分解、熔化而生成气体及溶渣,保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域,防止大气对熔化金属的有害污染。焊条芯也在电弧热作用下不断熔化,进入熔池,组成焊缝的填充金属。
20、二、焊条电弧焊的特点焊条电弧焊与其他的熔焊方法相比,具有下列特点:1、操作灵活焊条电弧焊之所以成为应用最广泛的焊接方法,主要是因为它的灵活性。由于焊条电弧焊设备简单、移动方便、电缆长、焊把轻,因而广泛应用于平焊、立焊、横焊、仰焊等各种空间位置和对接、搭接、角接、T形接头等各种接头形式的焊接。无论是在车间内,还是在野外施工现场均可采用。可以说,凡是能达到的任何位置的接头,均可采用焊条电弧焊方法连接。对于复杂结构、不规则形状的构件以及单件、非定型结构的制造,由于可以不用辅助工装、变位器、胎夹具等就可以焊接,焊条电弧焊的优越性显得尤为突出。2、待焊接头装配要求低由于焊接过程由焊工手工控制,可以适时调
21、整电弧位置和运条姿势,修正焊接参数,以保证跟踪接缝和均匀熔透。因此,对焊接接头的装配精度要求相对降低。3、可焊金属材料广焊条电弧焊广泛应用于低碳钢、低合金结构钢的焊接。选配相应的焊条,焊条电弧焊也常用于不锈钢、耐热钢、低温钢等合金结构钢的焊接,还可用于铸铁、铜合金、镍合金等材料的焊接,以及耐磨损、耐腐蚀等特殊使用要求的构件进行表面层堆焊。4、焊接生产率低焊条电弧焊与其它电弧焊相比,由于其使用的焊接电流小,每焊完一根焊条后必须更换焊条,以及因清渣而停止焊接等,故这种焊接方法的熔敷速度慢,焊接生产率低。5、焊接质量受人为因素的影响大虽然焊接接头的力学性能可以通过选择与力学性能相当的焊条来保证,但焊
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