焊接材料描述学习教案

1、会计学1焊接焊接(hnji)材料描述材料描述第一页，共94页。第一节 焊条(hntio)第二节 焊剂(hnj)第三节 焊丝(hn s)第1页/共93页第二页，共94页。第2页/共93页第三页，共94页。第3页/共93页第四页，共94页。第4页/共93页第五页，共94页。、 焊芯焊芯焊丝焊丝(hn s)(hn s) 作用：作用：机械保护作用 冶金处理作用 工艺性能良好 第5页/共93页第六页，共94页。第6页/共93页第七页，共94页。焊芯直径焊芯直径 mm焊芯长度焊芯长度 （mm）1.6200250 3502.02.53.2350 4504.05.06.04508.0焊芯的规格焊芯的规格(gu

2、g) (gug) 第7页/共93页第八页，共94页。焊条焊条(hntio)(hntio)药皮的作用药皮的作用第8页/共93页第九页，共94页。提高电弧提高电弧(dinh)(dinh)的导电性的导电性 a a）引弧容易）引弧容易 b b）稳弧）稳弧保护作用保护作用 a a）通过造气保护焊接区）通过造气保护焊接区 b b）通过造渣保护过渡的溶滴、熔池、焊缝）通过造渣保护过渡的溶滴、熔池、焊缝脱氧脱氧渗合金渗合金 第9页/共93页第十页，共94页。药皮的组成药皮的组成(z chn)(z chn)和成分和成分药皮成分药皮成分药皮原材料名称药皮原材料名称作用作用稳弧剂稳弧剂碳酸钾碳酸钾(K2C03)、碳

3、酸钠、碳酸钠(Na2C03)、大理石、大理石(CaC03)、长石（、长石（Si02、A1203、K20+Na20)、钛、钛白粉白粉(Ti02)、钠水玻璃、钠水玻璃(Na20mSi02+H20)、钾、钾水玻璃水玻璃(K20+mSi02+H20 ) 改善引弧性和提高电弧改善引弧性和提高电弧稳定性稳定性脱氧剂脱氧剂锰铁、硅铁、钛铁、铝铁、石墨、木炭锰铁、硅铁、钛铁、铝铁、石墨、木炭 对熔渣和熔敷金属脱氧对熔渣和熔敷金属脱氧造渣剂造渣剂 大理石、萤石大理石、萤石(CaF2)、菱苦土、菱苦土(MgC03)、金红、金红石石(Ti02)、长石、花岗石、钛铁矿、长石、花岗石、钛铁矿(FeOTi02)、锰矿锰矿

4、(Mn02)、赤铁矿、赤铁矿(FeO3)、石英石、石英石(Si02) 保护焊缝金属，改善焊保护焊缝金属，改善焊缝成形和结晶条件缝成形和结晶条件造气剂造气剂淀粉、木屑、纤维素、大理石、白云石淀粉、木屑、纤维素、大理石、白云石(CaC03+MgC03)、菱苦土、菱苦土(菱镁矿菱镁矿)加强对焊接处的保护，加强对焊接处的保护，有利于熔滴过渡有利于熔滴过渡合金剂合金剂锰铁、硅铁、钛铁、铬铁、钼铁、钒铁、钨铁、锰铁、硅铁、钛铁、铬铁、钼铁、钒铁、钨铁、硼铁硼铁使焊缝金属得到必要的使焊缝金属得到必要的合金成分合金成分 胶黏剂胶黏剂钾水玻璃、钠水玻璃钾水玻璃、钠水玻璃药皮牢固粘接在焊芯上药皮牢固粘接在焊芯上稀

5、渣剂稀渣剂萤石、长石、钛铁矿、钛白粉、锰矿萤石、长石、钛铁矿、钛白粉、锰矿降低熔渣黏度，增加流降低熔渣黏度，增加流动性动性增塑剂增塑剂云母云母(Si02、Al203、K2O、Na207)、钛白粉、白、钛白粉、白泥泥(Si02、A1203)、高岭土、高岭土(Ae203+Si02) 改善涂料塑性和滑性，改善涂料塑性和滑性，使之容易压制使之容易压制第10页/共93页第十一页，共94页。焊条焊条(hntio)(hntio)药皮成分的作用药皮成分的作用焊条药皮焊条药皮对焊接性能的作用对焊接性能的作用石英石英SiO2提高导电性，降低渣的厚度提高导电性，降低渣的厚度金红石金红石TiO2改善脱渣性和焊缝成型，

6、好的再引弧性改善脱渣性和焊缝成型，好的再引弧性磁铁矿磁铁矿Fe3O4熔滴过渡细化熔滴过渡细化碳酸钙碳酸钙CaCO3降低电弧电压，造气造渣降低电弧电压，造气造渣荧石荧石CaF2碱性焊条中减薄渣，但使电离作用变坏碱性焊条中减薄渣，但使电离作用变坏K2OAl2O36SiO2电离作用降低，增加电弧稳定性电离作用降低，增加电弧稳定性FeMn/FeSi脱氧脱氧纤维素纤维素造气造气Al2O32SiO22H2O润滑剂润滑剂钾或钠水玻璃钾或钠水玻璃K2SiO3/Na2SiO3粘接剂粘接剂第11页/共93页第十二页，共94页。第12页/共93页第十三页，共94页。提高电弧提高电弧(dinh)的导电性的导电性 造渣

7、造渣 造气造气 脱氧及合金化脱氧及合金化纤维素型纤维素型酸性酸性金红石型金红石型碱性碱性纤维素纤维素 40金红石金红石TiO2 20石英石英SiO2 25Fe-Mn 15 水玻璃水玻璃 磁铁矿磁铁矿Fe3O4 50石英石英SiO2 20碳酸钙碳酸钙CaCO3 10Fe-Mn 20水玻璃水玻璃金红石金红石TiO2 45磁铁矿磁铁矿Fe3O4 10石英石英SiO2 20碳酸钙碳酸钙CaCO3 10Fe-Mn 15水玻璃水玻璃萤石萤石 CaF2 45 碳酸钙碳酸钙CaCO3 40石英石英SiO2 10Fe-Mn 5 水玻璃水玻璃 重要重要(zhngyo)(zhngyo)药皮类型分析药皮类型分析几种药

8、皮类型主要几种药皮类型主要(zhyo)成分成分第13页/共93页第十四页，共94页。几种几种(j zhn)(j zhn)重要药皮的特点重要药皮的特点纤维素型纤维素型酸性酸性金红石型金红石型碱性碱性几乎没有渣几乎没有渣渣的凝固周期：长渣的凝固周期：长渣的凝固周期：中渣的凝固周期：中渣的凝固周期：短渣的凝固周期：短熔滴过渡：熔滴过渡：中等熔滴颗粒中等熔滴颗粒熔滴过渡：熔滴过渡：细颗粒至喷射过渡细颗粒至喷射过渡熔滴过渡：熔滴过渡：中等毛细小颗粒中等毛细小颗粒熔滴过渡：熔滴过渡：中等至大颗粒中等至大颗粒韧性：好韧性：好韧性：一般韧性：一般韧性：好韧性：好韧性：很好韧性：很好第14页/共93页第十五页，

9、共94页。条条第15页/共93页第十六页，共94页。1、酸性(sun xn)焊条2、碱性焊条第16页/共93页第十七页，共94页。（四）按药皮重量(zhngling)系数药皮与药芯的重量(zhngling)之比第17页/共93页第十八页，共94页。第18页/共93页第十九页，共94页。完整的焊条型号完整的焊条型号(xngho)举例举例如下：如下：E4 315表示焊条药皮为低氢钠型，并可采用直流反接(fn ji)焊接表示焊条(hntio)适用于全位置焊接表示熔敷金属抗拉强度的最小值 表示焊条第19页/共93页第二十页，共94页。第20页/共93页第二十一页，共94页。 J 507 焊条焊条(hn

10、tio)为为例例J507低氢型药皮、直流焊缝金属(jnsh)抗拉强度不低于490MPa结构钢焊条(hntio)第21页/共93页第二十二页，共94页。焊条类别国内牌号国标型号AWS型号碳钢焊条J422E4303J506E5016E7016低合金结构钢焊条J506RE5016-GE7016-GJ506RHE5016-GE7016-GJ607E6015-D1E9015-D1低温钢焊条W707NiE5515-C1E8015-C1珠光体耐热钢焊条R407E6015-B3E9015-B3铬不锈钢焊条G207E410-15E410-15铬镍奥氏体不锈钢焊条A042E319MoE309MoL-16A022M

11、oE317L-16E317L-16镍基合金焊条Ni307BENiCrFe-3第22页/共93页第二十三页，共94页。某些(mu xi)元素的电离势元素 K Na Ba Ca Ti Mn Fe Si C H O F CO2电离势 4.32 5.12 5.16 6.08 6.81 7.40 7.83 7.94 11.22 13.53 13.56 18.6 14.3第23页/共93页第二十四页，共94页。碱性焊条碱性焊条(hntio):J507,(hntio):J507,低氢型低氢型, ,电弧稳定性电弧稳定性不好不好原因原因: :药皮中含萤石较多药皮中含萤石较多,CaF2,CaF2氟电离势高氟电离势

12、高18.618.6伏伏, ,与电子亲和力大与电子亲和力大, ,夺取电弧中的电子夺取电弧中的电子, ,形成负离形成负离子子, ,恶化电弧的稳定性。恶化电弧的稳定性。结结506506加入了低电离势物质加入了低电离势物质,K.,K.、NaNa则可用交则可用交, ,直直流流. .但但K K、NaNa与与F F的亲和力大的亲和力大,KF,KF、NaFNaF有毒有毒. .酸性焊条酸性焊条(hntio):SiO2(hntio):SiO2、TiO2TiO2、CaOCaO、云母、云母、长石中含、长石中含K2OK2O、Na2ONa2O等，稳弧性好。等，稳弧性好。 第24页/共93页第二十五页，共94页。判定稳弧性

13、：判定稳弧性：测最大的燃烧电弧长度测最大的燃烧电弧长度LmaxLmaxLmaxLmax稳稳断弧长度越大断弧长度越大, ,稳弧性越好稳弧性越好. .示波器示波器, ,观察电流观察电流, ,电弧电压波形的变化电弧电压波形的变化(binhu)(binhu)情况情况第25页/共93页第二十六页，共94页。控制低氢型焊条稳弧性方法：控制低氢型焊条稳弧性方法：a)CaCO3/CaF2a)CaCO3/CaF2比例控制并加入比例控制并加入K1.6K1.62.52.5、K2CO3 K2CO3 K1.5K直流飞溅 第38页/共93页第三十九页，共94页。第39页/共93页第四十页，共94页。第40页/共93页第四

14、十一页，共94页。 减少药皮中萤石的含量 减小水玻璃 减少电弧的过热程度. 第41页/共93页第四十二页，共94页。第42页/共93页第四十三页，共94页。第43页/共93页第四十四页，共94页。第44页/共93页第四十五页，共94页。CaOSiOTiO22锰脱氧 硅脱氧 碳的氧化与脱氧 第45页/共93页第四十六页，共94页。 氧直接使铁氧化(ynghu)使铁氧化(ynghu)水蒸气使铁氧化(ynghu)渣中氧化(ynghu)物使Fe氧化(ynghu)由还原引起(FeO)OFeFeOO 21Fe2COFe2FeOCO 22HFeHFeOO气2SiO2SiOFeOSiFeSiO2 2)(2Fe

15、OMnFeMnO)(第46页/共93页第四十七页，共94页。)( 2)( 22MnOSiSiOMn3 3、脱硫、脱硫 S从0.017%增到0.019%FeMnSMnFeSMnSFeOMnOFeS4 4、脱、脱 从从0.019%0.019%增到增到0.035%0.035%由于渣中由于渣中CaOCaO、MnOMnO量少量少, TiO2, TiO2、SiO2SiO2含量含量(hnling)(hnling)较高较高, ,难以进行脱难以进行脱. .反应反应, ,严格限制原严格限制原材料含材料含. .量量. .第47页/共93页第四十八页，共94页。第48页/共93页第四十九页，共94页。22SiOCaF

16、CaO1、氧化反应控制:由于CaO 强碱性(jin xn)氧化物,主要是钛、硅锰联合脱氧。焊接区气氛的氧化性强,熔渣的氧化性小 总含氧量为0.03%.O第49页/共93页第五十页，共94页。gmlH100/82CaF2HP2COP2OP第50页/共93页第五十一页，共94页。)()()(FeOCaSFeSCaO第51页/共93页第五十二页，共94页。1 钛钙型焊条(hntio)E4303（J422）熔渣的碱度，属酸性渣。气相主要成分为CO、H2、CO2、H2O。五、典型五、典型(dinxng)焊条的冶金性能分析焊条的冶金性能分析 此类焊条焊接(hnji)工艺性好，用量最大，主要用于焊接(hnj

17、i)低碳钢和强度较低的低合金钢。第52页/共93页第五十三页，共94页。 属CaO-SiO2-CaF2渣系，熔渣的碱度，属碱性渣。 J507焊条(hntio)焊缝力学性能好（韧性高），多用于焊接比较重要的结构钢和合金钢的焊接，焊接工艺性不及J422，对焊件的焊前清理要求比较高。 2 低氢焊条低氢焊条(hntio)E5015（J507）第53页/共93页第五十四页，共94页。（1）被焊母材的化学成分与力学性能指标（2）焊件的工作条件（3）施工现场的焊接设备情况（4）电焊条制造的生产工艺条件第54页/共93页第五十五页，共94页。第55页/共93页第五十六页，共94页。第56页/共93页第五十七页

18、，共94页。%22ORSiOm-系数(xsh)，对于钠水玻璃为1.032第57页/共93页第五十八页，共94页。2.浓度(nngd)水玻璃的浓度有两种表示(biosh)方法（1）波美浓度(nngd)（2）密度) 1(145Be145145BeBe3.粘度第58页/共93页第五十九页，共94页。本节结束(jish)第59页/共93页第六十页，共94页。药芯焊丝第60页/共93页第六十一页，共94页。第61页/共93页第六十二页，共94页。焊丝名称碳钢合金钢铸铁铝及铝合金 镍基镍合金代表字母ERERRZSAlERNi第62页/共93页第六十三页，共94页。实心实心(shxn)焊丝型号举例：焊丝型号

19、举例：ER 55 - B2 - Mn焊丝中含有(hn yu)锰元素焊丝(hn s)化学成分分类代号熔敷金属最低抗拉强度540MPa 焊丝第63页/共93页第六十四页，共94页。药芯焊丝(hn s)适合(shh)于平焊和横焊氧化钙-氟化钙药芯、CO2保护气体、直流反接电源、单道或多道焊熔敷金属最低抗拉强度490MPa -30时的夏比冲击吸收功不小于27J0时的夏比冲击吸收功不小于47J第64页/共93页第六十五页，共94页。H 08 Mn2 Si A实芯焊丝(hn s)碳的质量(zhling)分数约为0.08%锰的质量分数约为2%硅的质量分数不大于1%优质品第65页/共93页第六十六页，共94页

20、。Y J 42 2 -1药芯焊丝(hn s)适合(shh)于结构钢焊接熔敷金属(jnsh)最低抗拉强度410MPa 钛钙型药芯、交直流两用电源采用气体保护焊接第66页/共93页第六十七页，共94页。第67页/共93页第六十八页，共94页。第68页/共93页第六十九页，共94页。第69页/共93页第七十页，共94页。第70页/共93页第七十一页，共94页。第71页/共93页第七十二页，共94页。1.焊接飞溅小2.焊缝 成形美观3.熔敷速度高于实心焊丝4.可进行全位置焊接第72页/共93页第七十三页，共94页。第73页/共93页第七十四页，共94页。第74页/共93页第七十五页，共94页。第75页

21、/共93页第七十六页，共94页。第76页/共93页第七十七页，共94页。第77页/共93页第七十八页，共94页。1 焊剂型号：焊剂焊丝(hn s) F H 拉伸性能 试样的状态 k 27J 时的温度 与焊剂匹配的焊丝(hn s) （表120） A焊态，P焊后热处理例如：F 4 A 0 H08 MnA 二、二、 焊剂型号焊剂型号(xngho)和牌号（和牌号（1）b410550 焊态 0时k27J第78页/共93页第七十九页，共94页。（1）熔炼焊剂 HJ 锰含量 硅钙含量 顺序号 （表217） （表218） 例如： HJ 2 6 0 低锰 高硅中氟（2）烧结(shoji)焊剂 SJ 渣系 同一渣

22、系不同牌号例如： SJ 3 01 硅钙系2 焊剂焊剂(hnj)牌号牌号表 2-17 焊剂牌号中第三位数字的含义 焊剂牌号 焊剂类型 氧化锰含量() HJ1 HJ2 HJ3 HJ4 无 锰 低 锰 中 锰 高 锰 MnO30 表 2-18 焊剂中牌号中第二位数字的含义 焊剂牌号 焊剂类型 二氧化硅及氟化钙含量() HJ1 HJ2 HJ3 HJ4 HJ5 HJ6 HJ7 HJ8 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 SiO210 CaF210 SiO21030 CaF230 CaF210 SiO230 CaF21030 SiO230 SiO21030 Ca

23、F230 第79页/共93页第八十页，共94页。第80页/共93页第八十一页，共94页。第81页/共93页第八十二页，共94页。（1）具有良好的冶金性能：根据被焊金属选择焊剂和焊丝，制定合理的焊接工艺，以获得适宜的焊缝化学成分、力学性能、有较强的抗气孔、抗裂纹能力。（2）有良好的工艺性能：电弧燃烧稳定，焊缝成形良好，脱渣容易，产生的毒气少。（3）粒度适中：过粗保护不好(b ho)，过细透气性不好(b ho)。（4）含水量低、夹杂物少。 三、三、 对焊剂对焊剂(hnj)的质量要求的质量要求第82页/共93页第八十三页，共94页。1 熔炼熔炼(rn lin)焊剂焊剂（1）高硅焊剂）高硅焊剂 SiO

24、2% 30%，焊剂能向焊缝过渡硅。，焊剂能向焊缝过渡硅。 根据焊剂中含的根据焊剂中含的MnO数量的不同，焊剂数量的不同，焊剂分高锰、中锰、低锰和无锰。含分高锰、中锰、低锰和无锰。含MnO时有时有向焊缝过渡向焊缝过渡Mn的倾向。的倾向。四、四、 焊剂的性能焊剂的性能(xngnng)及用途及用途第83页/共93页第八十四页，共94页。以硅酸盐为主 SiO230%，SiO2高有通过焊剂(hnj)向焊缝里过渡硅作用。高硅焊剂(hnj)配的焊丝根据MnO量多少而定1）高硅无锰或低锰配高锰焊丝：Mn 1.5% 1.9%，如H08M2；2）高硅中锰焊剂(hnj)配中锰焊丝：Mn 1%，如H08MA；3）高硅

25、高锰焊剂(hnj)配低碳钢焊丝：Mn0.4%，如HJ431配H08A焊丝。 高硅焊剂高硅焊剂(hnj)第84页/共93页第八十五页，共94页。 SiO2 量较少，CaO、MgO多，碱度高，属弱氧化焊剂。焊缝的韧性较好，可用于合金钢焊接。 由于中硅焊剂焊缝的含氢量高，不利于高强(goqing)钢焊接，有的中硅焊剂加FeO，虽然提高了焊剂的氧化性，但能降低含氢量。（2） 中硅焊剂中硅焊剂(hnj)第85页/共93页第八十六页，共94页。 由CaO、Al2O3、MgO、CaF2组成(z chn)。属无氧化焊剂。可配合相应焊丝焊接高合金钢，如不锈钢、热强钢等。（3） 低硅焊剂低硅焊剂(hnj)第86页/共93页第八十七页，共94页。“SJ”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、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。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