焊条.doc

根据焊条药皮的性质不同，焊条可以分为酸性焊条和碱性焊条两大类。药皮中含有多量酸性氧化物（TiO2、SiO2 等）的焊条称为酸性焊条。药皮中含有多量碱性氧化物（CaO、Na2O等）的称为碱性焊条。酸性焊条能交直流两用，焊接工艺性能较好，但焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较差，适用于一般低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接，是应用最广的焊条。碱性焊条脱硫、脱磷能力强，药皮有去氢作用。焊接接头含氢量很低，故又称为低氢型焊条。碱性焊条的焊缝具有良好的抗裂性和力学性能，但工艺性能较差，一般用直流电源施焊，主要用于重要结构（如锅炉、压力容器和合金结构钢等）的焊接J422（E4303）是酸性焊条，焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏，造成电弧不稳、飞溅增大，并容易产生气孔、裂纹等缺陷。因此，焊条使用前必须严格烘干。一般酸性焊条的烘干温度150-200，时间1小时；碱性焊条的烘干温度350-400，时间1-2小时，烘干后放在100-150的保温箱内，随用随取。GB中没有明确标出 酸性 和碱性的区分字母！ 焊条前面的“E”代表的是焊条。43是代表的 43MPa（应力） 后面的03代表 此焊条只适合于平焊和平角焊焊条是两块金属相连接用的一种材料（ 焊条就是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极。它是由药皮和焊芯两部分组成。 ） 特点：焊口强度必须高于原材料（专业叫母材） 焊条种类： （l）按焊条的用途分： l）低碳钢和低合金高强度钢焊条（简称结构钢焊条）。 2）不锈钢焊条。 3）堆焊焊条。 4）低温钢焊条。 5）铸铁焊条。 6）镍及镍合金焊条。 7）铜及铜合金焊条。 8）铝及铝合金焊条。 （2）按焊条药皮熔化后的熔渣特性分： l）酸性焊条。 一般用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。 2）碱性焊条。 碱性熔渣的脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的机械性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接焊条药皮是指涂在焊芯表面的涂料层。药皮在焊接过程中分解、熔化后形成气体和熔渣，起到机械保护、冶金处理和改善工艺性能的作用。 药皮的组成物有：矿物类（如大理石、氟石等）、铁合金和金属粉类（如锰铁、钛铁等）、有机物类（如木粉、淀粉等）、化工产品类（如钛白粉、水玻璃等）。 常用焊条药皮是钛钙型（J422焊条，酸性熔渣）和低氢型（J507焊条，碱性熔渣1） E4303：E表示焊条，43表示熔敷金属抗拉强度 430MPa，0表示焊条适合于金属位置焊接，03表示焊接电流种类为交流或直流区反接，及药皮为钛 (2) E5015 E 表示焊条，50 表示熔敷金属抗拉强度 500MPa，1 表示焊条适用于全位置焊接，15 表示焊条为低氢钠型药皮，直流反接。 （3） J422 J表示焊条为结构钢焊条，42 表示焊缝金属抗拉强度 420MPa，2 表示焊条为钛钙型药皮，交直流正反接 （4）J507 J表示焊条为结构钢焊条，50 表示焊缝金属的抗拉强度 500MPa，7 表示焊条为低氢钠型药皮直流反接酸性焊条一般都比碱性焊条脱渣性好。在碱性渣中，SiO：、TiO 等酸性氧化物较少，FeO 大部分以自由状态存在，可、向金属中扩散使焊缝增氧。所以，焊前要彻底清理焊件表面的铁锈和氧化皮。而酸性渣中则正好相反，故酸性焊条对铁锈和氧化皮不敏感，一般不易清理的焊接结构，选用酸性焊条有可能获得更好的效果。选择焊条的原则 一、考虑因素为焊件物理、化学性能和化学成分选择原则: 1.根据等强度观点,选择满足母材力学性能的焊条,或结合母材力学性能的焊条,或强合母材的可焊性,改用非强度而焊接性好的焊条,但考虑焊缝结构型式,以满足等强度等刚度要求 2.便其合金成分符合或接近母材 3.母材含碳、硫、磷有害杂质较高时，应选择抗裂性和抗气孔性能较好的焊条.建议选用氧化钛钙型,、钛铁矿型焊条.如果尚不能解决,可选用低氢型焊条 二、考虑因素为焊件的工作条件和使用性能时选择原则: 1.在承受动载荷和冲击载荷情况下,除保证强度外,对冲击韧性、延伸率匀有较高的要求,应依次选用低氢型、钛钙型和氧化铁型焊条 2.接触腐蚀介质的,必须根据介质种类、浓度、工作温度以及区分是一般腐蚀还是晶间腐蚀等,选择合适的不锈钢焊条 3.在磨损条件下工作时,应区分是一般还是受冲击磨损,是常温还是百高温下磨损 4.非常温条件下工作时,应选择相应的保证低温或高温力学性能的焊条 三、考虑因素:焊件几何开头的复杂程度、刚度大小,焊接坡口的制备情况和焊接位置时选择原则: 1.形状复杂或大厚度的焊件,焊缝金属在冷却时收缩应力大,容易产生裂缝,必须选用抗裂性强的焊条,如低氢型焊条高韧性焊条或氧化铁型焊条 2.受条件限制不能翻转的焊件,须选用能全位置焊接的焊条 3.焊接部位难以清理的焊件,选用氧化性强、对氧化皮和油垢不敏感的酸性焊条，以免产生气孔等缺陷 四、考虑因素为施焊工地设备时选择原则: 在没有直流焊机的地方,不宜选用限用直流电源的焊条,而应选用交直流电源的焊条.某些钢材(如珠光体耐热钢)需焊后消除热处理,但受设备条件限制(或本身结构限制)不能进行热处理时,应改用非母体金属材料焊条(如奥氏体不锈钢焊条),可不必焊后热处理 五、考虑因素为改善焊接工艺和保护工人身体健康时选择原则: 在酸性焊条和碱性焊条都可以满足要求的地方,就尽量采用酸性焊条 六、考虑因素:劳动生产率和经济合理性时选择原则: 在使用性能相同的情况下,应尽量选择价格较低的酸性焊条,而不用碱性焊条,在酸性焊条中又以钛型、钛钙型为贵,根据我国矿藏资源情况,应大力推广 PS 一、一般碳钢和低合金钢的焊接原则: 1.应使焊接接头的强度大于被焊钢材中最低的强度 2.应使焊接接头的塑性和冲击韧性不低于被焊接钢材 3.为防止焊接裂缝,应根据焊接性较差的母材选取焊接工艺 二、低合金钢和奥氏体不锈钢的焊接 1.一般选用含铬镍比母材高,塑性、抗裂性较好的奥氏体不锈钢焊条 2.对于不重要的焊件,可选用与不锈钢相应的焊条 三、不锈钢复合钢板的焊接 1.推荐使用基层、过渡层、复层三种不同性能的焊条 2.一般,复合钢板的基层与腐蚀性介质不直接接触,常用碳钢、低合金钢等结构钢,所以基层的焊接可选用相应等级的结构钢焊条 3.过渡层处于两种不同的材料的交界处,应选用含铬镍比复合钢板高,塑性、抗裂性较好的奥氏体不锈钢焊条4.复合层直接与腐蚀性介质接触,可选用相应的奥氏体不锈钢Q235钢（HPB235钢）之间相焊用E43XX系列；Q345钢（HRB335、HRB400)之间焊接用E50XX系列；Q235和Q345之间焊接用E43XX系列低氢型焊条（碱性焊条，如：J507）用直流电源焊接时，一般要用反接，因为反接的电弧比正接稳定。 焊接薄板时，焊接电流小，电弧不稳，因此，不论用碱性焊条（J507）还是用酸性焊条（如J422），都选用直流反接1 焊材分类 我国的标准只规定了同类焊条碱性焊条可以借用酸性焊条的评定，但强度等级不同则要评定。而ASME和API1104等国外标准却对焊材进行了分类，将强度等级及焊接特征类似的焊材划为一类，同类组中焊材在限定的评定范围内可替换。国内标准与国外标准在此相比，明显落后，主要原因是国产焊材的标准化和规范化的程度较低，此项工作做起来有一定难度。 我国焊材生产标准目前可分为三类：一是自行编制；二是参照国外标准编制；三是等效采用国外标准。对于自行编制和参照国外标准编制的焊材标准应有国家主管部门委托有关部门、协会等组织编制分类表，而等效采用国外标准的则可等效采用该国焊接工艺评定焊材分类的规定。我国相当一部分焊材的标准等效或参照采用了美国AWS标准，这就为我们开展这项工作打下了良好的基础。 2 国外材料和焊材的评定 目前，我国进口材料和焊材的品种和数量都很多。按现有GB50236-98，进口材料的每个钢号都要做评定。JB4708-2000 5.3.2.3条b规定：国外钢材首次使用时，按每个钢号（国家标准命名）进行焊接工艺评定。当已掌握该钢号焊接性能，且其化学成分与钢号分类分组表中某钢号相当，且某钢号已进行过焊接工艺评定时，该进口钢材可以不做焊接工艺评定。可在本单位的技术文件中将此国外钢材归入某钢号所在分类分组内。后者虽有松动，但条文非常谨慎，如业主或监理不予认可，生产单位难以操作。 国内现有标准对国外材料的焊接工艺评定要求过于严格，每个钢号都要做焊接工艺评定，浪费较大且没有必要。合理地对待进口材料，特别是发达国家的材料是必须尽快解决的问题。硬性将国外材料按力学性能和化学成分划入国产材料的分类分组表，显然不合理。但对国外材料采用与生产国相应的焊接工艺评定标准的分组和分类标准则是合理的，等效采用国外先进标准也是我国编制标准的重要途径。 3 焊接工艺评定的通用性 我国标准将焊接工艺评定严格限制在企业同一质量体系内使用。一种材料无论可焊性再好，无论企业的焊接生产的技术能力再强，无论这种焊接工艺在同行业中多么成熟，只要你是第一次用，就必须进行评定。这显然不合理，很多业内专业人士都意识到了这个问题。有些工程项目如涩宁兰天然气长输管道建设工程十几个施工单位采用了经业主统一安排完成的焊接工艺评定，工程实际应用效果非常好。这样做的优点非常明确：第一，由于业主指定的焊接试验单位技术力量雄厚，经验丰富，评定的质量高、速度快；第二，避免了大量重复评定，评定成本大大降低；第三，施工单位在招标过程中均经过严格的技术能力审查，正确执行既定焊接工艺的能力勿庸置疑。 当然，对焊接工艺评定的通用性必须做严格的规定。否则，必然产生严重后果。 国家技术监督局的锅炉压力容器和压力管道施工资质认证，为焊接工艺评定在一定条件和范围内通用奠定了基础。在新修订的SY4052标准中，对此做出了规定：经业主同意，资质相同的施工单位可以相互利用焊接工艺评定，但必须经评定单位的授权许可和本单位焊接责任工程师的同意。 笔者认为，将规定中经业主同意取消也