焊接材料知识2

1、31  试述焊条烘干的目的。焊条在储存、运输期间药皮会吸潮，使药皮中的水分增加。焊条使用前进行烘干的作用就是降低药此中的含水量，其目的是：1）减少焊接过程中的飞溅，使焊接电弧能够稳定地燃烧。2）防止在焊缝中产生气孔。3）防止产生在焊接某些低合金钢时由氢引起的延迟裂纹。根据JB322383焊条质量管理规程的规定，酸性焊条烘干的温度为75150时间为12h。酸性焊条由于对水分产生气孔的敏感性不大，所以烘干温度相对要低一些。碱性焊条过高的烘干温度也是不合适的：一是浪费能源；其次是当烘干温度超过500时，药皮中的某些成分（如CaCO3）就要发生分解，起不到应有的保护作用。32  焊

2、条烘干时要注意哪些事项？焊条烘干时应注意如下事项：1）低氢型焊条在常温下超过4h时，应重新烘干。重复烘干次数不宜超过3次。2）烘干焊条时，禁止将焊条突然放进高温炉内，或从高温炉中突然取出冷却，防止焊条因骤冷骤热而发生的药皮开裂现象。3）焊条烘干时应作记录，记录上应有牌号、批号、温度、时间等内容。4）在焊条烘干期间，应有专门负责的技术人员，负责对操作过程进行检查和核对，对每批焊条不得少于一次，并在操作记录上签名。5）烘干焊条时，焊条不应成垛或成捆地堆放，应铺放成层状，每层焊条堆放不能太厚（一般为13层），避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。6）露天操作时，必须将焊条妥善保管，不允许露天存放，应

3、在低温烘箱中恒温保存，否则次日使用前还要重新烘干。33  对焊条的工艺性能有什么要求？对焊条的工艺性能有如下要求：1）易引燃电弧，断火后再引弧也十分方便，焊接过程中电弧能平稳地燃烧。2）焊接过程中药皮能均匀地熔化，无成块脱落现象，药皮前端形成的套筒不应妨碍焊芯均匀熔化。3）焊接过程中不应有过多的烟雾或过大、过多的飞溅。4）熔渣流动性良好，能均匀地覆盖住焊缝，焊缝外表成形正常，焊渣清除容易。5）焊条在说明书规定的电流范围内施焊，药皮无严重发红、无生成气孔的现象。6）焊缝金属不允许存在裂纹、密集或连续的气孔和夹渣。34  焊条作用前如何进行药皮的质量及强度检验？1）焊条药皮应均

4、匀、紧密地包覆在焊芯周围，整个焊条药皮上不应有影响焊接质量的裂纹、气泡、杂质及剥落等缺陷存在。2）焊条药皮应具有足够的强度。检验方法是将受检焊条置于水平位置，然后使它自由落到厚度大于14mm的水平、光滑的钢板上，见图 3。对受检焊条的破裂只允许存在焊条的两端，受检焊条的下落高度可根据焊条而定：当焊条直径4mm时，下落高度为1m；焊条直径4mm时，下落高度为0.5m。35  焊条作用前如何进行偏心度检验？焊条的偏心度应在公差的允许范围之内。若偏心度过大，焊接时会使电弧产生偏弧以及药皮成块脱落，影响焊缝质量。偏心度的计算公式为 式中  T1焊条断面药皮层最大厚度+焊芯

5、直径；      T2同一断面药皮层最小厚度+焊芯直径，见图4。 焊条偏心度合格标准：直径不大于2.5mm的焊条，偏心度不应大于焊条直径的7%；直径为3.2mm和4.0mm的焊条，偏心度不应大于焊条直径的55；直径不小于5.0mm的焊条，偏心度不应大于焊条直径的4%。36  试述焊条的贮存和保管方法。焊条的贮存和保管应注意如下几点：1）焊条必须在干燥、通风良好的室内仓库中存放。焊条贮存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应保持整洁。2）焊条应存放于室内的架子上，架子离地面的距离应不小于300mm，离墙壁的距离不小于30

6、0mm。并在寅放置干燥剂，严防焊条受潮。3）堆放焊条时应按种类、牌号、批次、规格、入库时间分类堆放。每垛应有明确标注，避免混乱。4）焊条在供给使用单位之后，至少在六个月内能保证继续使用。焊条的发放应做到先入库的先使用。5）特种焊条的贮存和保管制度，应严于一般焊条，应堆放在专用仓库或指定区域内。受潮或包装损坏的焊条未经处理不许入库。6）对于受潮、药皮变色、焊芯有锈迹的焊条须经烘干后进行质量评定，待各项性能指标能满足要求时方可入库。7）焊条一次出库量一般不能超过两天的用量，已经出库的焊条，焊工必须保管好。8）贮存焊条的仓库内应设置温度计、湿度计。存放碱性焊条的室内温度应不低于5，相对空气湿度应低于

7、60%。9）存放一年以上的焊条，在发放前应重新做各种性能试验，符合要求时方可发放，否则不应出库。37  试述焊丝的种类及镀铜焊丝的作用。熔焊时的熔化电极称为焊丝。焊丝与焊条焊芯同属一个国家标准，根据焊件的材质不同，焊丝的种类很多，有低碳钢焊丝、合金钢焊丝、不锈钢焊丝等。为了防止熔焊时在焊缝中产生气孔，常在焊丝外表面镀上一层防锈层铜，这种焊丝称为镀铜焊丝。使用镀铜焊丝时焊丝表面在焊前不需再经除锈处理，因此使用方便，对于防止产生气孔效果较为显著，在埋弧焊、CO2气体保护焊中用得较多。镀铜焊丝的镀铜层很薄，微量的铜熔入焊缝中，不会引起裂纹的产生。38  什么是焊剂？它有什么作用？

8、焊接时，能够熔化形成熔渣（有的也有气体），对熔化金属起保护和冶金作用的一种物质，称为焊剂，它广泛应用于埋弧焊和电渣焊中。焊剂在焊接过程中具有下列作用：机械保护作用  焊剂熔化后形成熔渣，覆盖在熔池上，使熔池与外界空气隔离，防止空气的侵入。向熔池过渡合金元素  利用焊剂中的铁合金（非熔炼焊剂）或金属氧化物（熔炼焊剂）可以直接或通过置换反应向熔池金属过渡所需的合金元素。改善焊缝表面成形  焊剂熔化后成为熔渣覆盖在熔池表面，熔池即在熔渣的内表面进行凝固，使焊缝表面成形光滑美观。此外，焊剂还具有防止飞溅、提高熔敷系数等作用。39  简述焊剂按制造方法的分类。按焊

9、剂的制造方法可分为熔炼焊剂、烧结焊剂和粘结焊剂三大类。熔炼焊剂  将一定比例的各种配料放在炉中熔炼，经过水冷粒化、烘干、筛选而制成的一种焊剂称为熔炼焊剂。熔炼焊剂的主要优点是化学成分均匀，可以获得性能均匀的焊缝。但由于焊剂在制造过程中有高温熔炼过程，合金元素要被氧化，所以焊剂中不能添加铁合金，只能依靠某些金属氧化物，通过置换反应过渡数量有好的合金元素。烧结焊剂  将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂，混合搅拌后经高温（4001000烧结成块，然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂称为烧结焊剂。粘结焊剂  将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂，经混合搅拌、粒化和低温（4

10、00以下）烘干而制成的一种焊剂称为粘结焊剂，旧称为陶质焊剂。后两种焊剂都属于非熔炼焊剂，由于没有熔炼过程，所以化学成分不均匀，因而造成焊缝性能不均匀，但若在生产中添加铁合金，便可增大焊缝金属的合金化。目前生产中广为使用的是熔炼焊剂。40  简述焊剂按化学成分的分类。按焊剂的碱度分类  碱度是焊剂中碱性氧化物总和与酸性氧化物总和之比，其计算式为 CaO+CaF2+MgO+K2O+Na2O+Li2O+½（MnO+FeO）碱度=             

11、0;   SiO2+½（A12O3+TiO2+ZrO2） 按碱度值可将焊剂分为碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂三大类，见表19。表19  焊剂按碱度的分类 碱 度 值1.51.01.01.5分    类碱    性酸    性中    性按焊剂的主要成分的质量分数(含量)分类  焊剂中的主要成分是SiO2、MnO和CaF2，按其各自的含量，可将焊剂分成高、中、低、无等几大类型，见表20。表20

12、0; 焊剂按主要成分含量分类按SiO2的含量按MnO的含量按CaF2的含量焊剂类型质量分数（%）焊剂类型质量分数（%）焊剂类型质量分数（%）高  硅中  硅低  硅30103010高  锰中  锰低  锰无  锰3015302152高  氟中  氟低  氟30103010按焊剂的化学性质分类1）氧化性焊剂  含大量SiO2、MnO或FeO。2）弱氧化性焊剂  含SiO2、MnO、FeO较少。3）惰性焊剂  含A12O3、CaO、MgO、CaF2等，基本上不含SiO2

13、、MnO、FeO等。41  试述熔炼焊剂牌号的编制方法。根据焊接材料产品样本中的规定，熔炼焊剂由字母HJ表示，后加三位数字组成：1）第一位数字表示焊剂中MnO的含量，其系列编排见表21。表21  熔炼焊剂牌号第一位数字系列焊剂牌号焊剂类型MnO的质量分数（%）HJ1××HJ2××HJ3××HJ4××无锰低锰中锰高锰22151530302）第二位数字表示焊剂中SiO2、CaF2的含量，其系列编排见表22。表22  熔炼焊剂牌号第二位数字系列焊剂牌号焊剂类型SiO2、CaF2的质量分数（%

14、）HJ×1×HJ×2×HJ×3×HJ×4×HJ×5×HJ×6×HJ×7×HJ×8×HJ×9×低硅低氟中硅低氟高硅低氟低硅中氟中硅中氟高硅中氟低硅高氟中硅高氟其    它SiO210；CaF210SiO21030；CaF210SiO230；CaF210SiO210；CaF21030SiO21030；CaF21030SiO230；CaF21030SiO210；CaF230SiO21030；C

15、aF230    3）第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号，按0、1、2、顺序排列。4）对同一牌号焊剂生产两种颗粒度时，在细颗粒（焊剂粒度为0.452.4mm）焊剂牌号后面加“×”字。42  试述烧结焊剂牌号的编制方法。根据焊接材料产品样本中的规定，烧结焊剂由字母SJ表示，后加三位数字组成：1）第一位数字表示焊剂熔渣的渣系，见表23。表23  烧结焊剂牌号第一位数字系列焊剂牌号熔渣渣系类型主要组分范围（质量分数）（%）SJ1××SJ2××SJ3××SJ4××

16、;SJ5××SJ6××氟钙型高铝型硅钙型硅锰型铝钛型其它型CaF215；CaO+MgO+MnO+CaF250；SiO220  A12O320；A12O3+CaO+MgO45  CaO+MgO+SiO260  MnO+SiO250  A12O3+TiO2452）第二位、第三位数字表示同一渣系类型中的不同牌号的焊剂，按01、02、顺序排列。43  试述HJ431焊剂的性能及用途。HJ431是属于熔炼型的高锰、高硅焊剂，焊剂的化学成分见表24，颜色为红棕色或淡黄色，呈玻璃状颗粒，粒度为0.452.5mm，电源可

17、交、直流两用，直流电源时采用反接。焊剂工艺性能良好，电弧稳定，焊缝鱼鳞状波纹美观，但抗锈能力一般。焊接时和熔化金属的主要化学反应如下：        MnO+Fe=FeO+Mn        SiO2+2Fe=2FeO+Si        CaFe+H2O=CaO+2HF        CaF2+2H=Ca+2HF被还

18、原出来的Mn和Si渗到焊缝金属中去，可以提高焊缝金属的力学性能，产生的HF逸出，可以减少焊缝金属的含氢量，提高抗气孔的能力。表24  HJ431的化学成分（质量分数）（%）SiO2MnOCaF2MgOCaOA12O3FeOSP404434383758641.80.060.08HJ431与H08A、H08MnA焊丝配合使用，可用以焊接低碳钢及低合金钢的重要构件。44  试述SJ501焊剂的性能及用途。SJ501是属于烧结型的酸性焊剂，焊剂的化学成分见表25。电源可交、直流两用，直流焊接时采用反接，最大焊接电流可达1200A。颜色为银白色，高速焊时具有较强的抗气孔能力，对少量的

19、铁锈膜及高温氧化膜不敏感，配合H08A、H08MnA焊丝可用来焊接低碳钢及某些低合金钢结构，可用于多丝快速焊，特别适于双面单道焊。表25  SJ501的化学成分（质量分数）（%）SiO2+TiO2A12O3+MnOCaF23055545  试述常用焊剂与焊丝的匹配及用途。常用焊剂与焊丝的匹配及用途，见表26。表26  常用焊剂与焊丝的匹配及用途焊剂牌号配 用 焊 丝用      途焊剂颗粒度(mm)焊接电源HJ130HJ131HJ150HJ172HJ173HJ230HJ250HJ251HJ260HJ330HJ350

20、 HJ430HJ431HJ432HJ433SJ101  SJ301 SJ401SJ501SJ502H10Mn2Ni基焊丝2Cr13、3Cr2W8相应钢种焊丝相应钢种焊丝H08MnA，H10Mn2相应钢种焊丝Cr-Mo钢焊丝不锈钢焊丝H08MnA，H10Mn2Mn-Mo，Mn-Si及含Ni高强钢用焊丝H08A，H08MnAH08A，H08MnAH08AH08AH08MnA，H08MnMoA，H08Mn2MoA，H10Mn2H08MnA，H08MnMoA，H10Mn2H08AH08A，H08MnAH08A低碳钢，低合金钢Ni基合金轧辊堆焊高Cr铁素体钢Mn-

21、A1高合金钢低碳钢，低合金钢低合金高强钢珠光体耐热钢不锈钢，轧辊堆焊低碳钢及低合金钢的重要结构低合金高强钢的重要构件 低碳钢及低合金钢重要构件低碳钢及低合金钢重要构件低碳钢及低合金钢重要构件（薄板）低碳钢低合金钢  结构钢 低碳钢，低合金钢低碳钢，低合金钢重要低碳钢及低合金钢构件0.452.50.320.452.50.320.252.50.452.50.320.320.320.452.50.452.50.21.40.452.50.452.50.21.40.452.50.32  0.32 0.320.320.31.4交、直流交

22、、直流直流直流直流交、直流直流直流直流交、直流交、直流 交、直流交、直流交、直流交、直流交、直流  交、直流 交、直流交、直流交、直流46  使用焊剂时应注意哪些事项？使用焊剂时应注意如下事项：1）焊剂应放在干燥的库房内，库房内应装有去湿机，控制室内湿度，防止焊剂受潮，影响焊接质量。2）焊剂使用前应按说明书所规定的参数进行烘焙，通常在250300烘焙2h。3）普通颗粒度的焊剂粒度为1.62.5mm以及1.4mm以下的细粒不得大于5%，2.3mm以上的粗粒不得大于2%；细颗粒度的焊剂粒度为0.452.5mm，0.25mm以下的细粒不得大于5%，2

23、.5mm以上的粗粒不得大于2%。4）为防止产生气孔，焊前接缝处及其附近20mm的焊件表面应清除铁锈、油污、水分等杂质。5）使用回收的焊剂，应过筛清除渣壳、碎粉及其它杂物，与新焊剂混匀后使用。6）如条件许可时，应采用直流电源进行施焊。47  试述钨极气体保护焊用电极种类及其特点。钨的熔点（3410）及沸点（5000）均很高，适合作为不熔化电极。常用的钨极材料有纯钨极、钍钨极和铈钨极三种，其牌号、化学成分和特点，见表27，其中纯钨极在生产中已基本不使用。表27  钨极种类及特点钨极牌号化学成分（质量分数）（%）特    点WThO2CeOSiOFe2O3+A12O3MOCaO纯钨极W199.920.030.030.010.01熔点和沸点都很高,缺点是要求空载电压较高,承载电流能力较小W299.85(总含量不大于0.15)钍钨极WTh-10余量1.01.400.060.020.010.01加入了ThO2,可降低空载电压,改善引弧稳弧性能,增大许用电流范围,但有微量放射性WTh-10余量1.52