《焊工工艺基础》焊条课件

第三章焊条第一节对焊条及其焊芯的要求一、对焊条的要求1）焊条的熔敷金属应具有良好的力学性能。2）焊条的熔敷金属应具有规定的化学成分。3）具有良好的焊接工艺性能。4）在焊接时焊条端部药皮应能形成喇叭形“套管”，且没有药皮成块脱落的现象。5）熔渣的粘度适当，流动性良好，焊缝成形正常，冷却凝固后的焊渣容易清除。二、焊芯1.焊芯中合金元素的影响(

1）碳（C

)在焊接过程中碳是一种良好的脱氧剂，它在高温下对氧化物具有很强的还原作用，然后与还原出来的氧化合生成一氧化碳气体。（2）锰（Mn）在焊接过程中，锰是一种较好的脱氧剂，能减少焊缝金属中的含氧量。第一节对焊条及其焊芯的要求(

3）硅（Si）在焊接过程中，硅具有较强的脱氧能力，它的脱氧能力比锰还强，与氧形成二氧化硅（Si0，）。（4）铬（Cr）在焊接过程中铬对低碳钢来说，是一种杂质，因它会被氧化成难熔的三氧化二終（C20，），不仅增加熔渣粘度，而且易产生夾渣，因此，在一般碳钢焊芯中w（Cr）（含铭量）不应大于0.2%。（5）硫（S）在焊接过程中硫在高温的条件下能与铁化合成硫化亚铁（FeS)，这是一种低熔点的化合物，能与其他化合物形成熔点更低的低熔点共晶体（熔点985°C），集结在晶粒边界，使焊缝在高温下产生裂纹（热裂）。(6）磷（P）在焊接过程中，由于磷与铁化合生成磷化铁（FesP），使熔化金属的流动性增大，而当金属凝固后，使金属变脆，焊缝产生冷脆现象。第一节对焊条及其焊芯的要求2.焊丝的分类及牌号按GB/T14957-1994《熔化焊用钢丝》、GB/T5293-1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》、CB/T14958—1994《气体保护焊用钢丝》、CB/T8110-2008《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》、CB/T17854—1999《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》及YB/T5092-2005《焊接用不锈钢丝》等标准作为焊丝分类的，并以此编制焊丝的牌号。1）牌号的首位字母“印”即“焊”字汉语拼音的第一个字母，表示焊丝。2）在焊丝牌号的末尾注有字母“A”，表示为优质品；注有字母“E”，表示为高级优质品，说明其含硫、磷等杂质更低。3）在“H”之后的一位（千分位）或两位（万分位）表示焊丝的含碳量。4）在化学元素符号及其后面的数字表示该元素的大约质量分数（含量），当主要合金元素的质量分数小于并等于1%时，可省咯数字，只记元素符号。第一节对焊条及其焊芯的要求第一节对焊条及其焊芯的要求第二节焊条药皮一、焊条药皮的作用（一）提高焊接电弧的稳定性（二）防止空气对熔池的侵入（三）保证焊缝金属顺利脱氧（四）渗入合金元素提高焊缝性能（五）提高焊接生产率二、焊条药皮的组成物及其作用（一）焊条药皮的组成物1.矿物类属于矿石的有大理石、石英石、金红石、白云石、氟石、花岗石、长石、钛钛矿（秋精矿）、赤铁矿、钛磁铁矿、锰矿、菱镁矿（菱苦士）、云母、高岭土、滑石、白泥（粘士、陶士）、石墨等。第二节焊条药皮2.铁合金和金属类如锰铁、硅铁、钛铁、络铁、钼铁、饥铁、钨铁、铝铁等钛合金和铁粉、铝粉、金属锰、金属路等纯金属。它们都是良好的脱氧剂和合金剂。3.有机物类如木粉、淀粉、糊精、面粉、红维等。这些都是碳氢化合物，是很好的造气物质。4.化工产品类这类有钛白粉、卸碱（碳酸钟）、碱面（苏打、碳酸钠）、御硝石（硝酸钾）、高锰酸钾、固体水玻璃、液体钠水玻璃、液体钟水玻璃等。（二）焊条药皮组成物的作用1.稳弧剂其主要作用是改善焊条引弧性能和增加焊接过程中电弧燃烧的稳定性。2.造渣剂其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作用和治金处理作用，保护焊缝金属不受空气的影响，改善熔敷金属的化学成分，保证焊缝金属的质量和成形美观。3.造气剂其主要作用是在高温作用下能分解出大量的气体，在电弧周围以保护熔池，防止熔融金厲受空气的影响，同时也有利于烙滴过渡。第二节焊条药皮4.脱氧剂主要作用是对熔渣和焊缝金属脱氧。5.合金剂主要作用是，在焊缝中渗入必要的合金成分，以补偿已经烧损或蒸发的合金元素和补加特殊性能要求的合金元素，改善焊缝金属的化学成分和力学性能。6.还原剂主要作用是，还原被氧化的金属，保证焊缝金属中的合金元素含量。7.稀释剂主要作用是，降低焊接熔渣的粉度，增加熔渣的流动性，有利于焊缝成北。8.粘结剂主要作用是，把药皮和焊芯粘按在一起。常用的粘结剂有面粉、水玻璃、糊精竽。三、焊条药皮的类型1.氧化钛型（秋型、高钛型）焊条药皮中含有多量的氧化钛，焊条工艺性能良好，电弧稳定，再引弧方便，脱渣容易，飞溅很小，焊缝美观，可全位置焊接，尤宜于薄板焊接、间断焊和盖面焊等。2.钛钙型焊条药皮中氧化钛的质量分数为30%以上，钙、镁的碳酸盐的质量分数20%以下。3.钛铁矿型焊条药皮中铁铁矿的质量分数大于等于30%，熔渣流动性良好，电弧稍强烈，熔深较深，熔渣覆盖性良好，脱渣容易，飞溅一般，焊波整齐，适用于全位置焊接。第二节焊条药皮4.氧化铁型焊条药皮中含有多量的氧化铁和较多的锰铁脱氧剂。5.纤维素型药皮中含有质量分数为15%以上的有机物，质量分数为30%左右的氧化钛。6.低氢型焊条药皮的组成物主要是碳酸盐和萤石。7.石墨型焊条药皮中含有较多量石墨。8.盐基型焊条药皮中以氣化物、氟化物为主。第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制一、焊条的分类（一）按焊条的用途分1.低碳钢和低合金高强度钢焊条（简称结构钢焊条）这类焊条的熔敷金属在自然气候环境中具有一定的力学性能。2.钼和铬钼耐热钢焊条这类焊条的熔敷金属具有不同程度的高温工作能力。3.不锈钢焊条这类焊条的熔敷金属，在常温、高温或低温中具有不同程度的耐大气或腐蚀性介质腐蚀的能力和一定的力学性能。4.堆焊焊条这类焊条为用于金属表面层堆焊的焊条，其熔敷金属在常温或高温中具有一定程度的耐不同类型磨耗或腐蚀等性能。5.低温钢焊条这类焊条的熔敷金属，在不同的低温介质条件下，具有一定的低温工作能力。6.铸铁焊条这类焊条是指专用作补焊或焊接铸铁用的焊条。7.镍及镍合金焊条这类焊条用于镍及镍合金的焊接、补焊或堆焊。第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制8.铜及铜合金焊条这类焊条用于铜及铜合金的焊接、补焊或堆焊。9.铝及铝合金焊条这类焊条用于铝及铝合金的焊接、补焊或堆焊。10.特殊用途焊条用于水下焊接、切割以及管状焊条、高硫堆焊焊条、铁锰铝焊条等。第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制(二）按焊条药皮熔化后的熔渣特性分1.酸性焊条其熔渣的成分主要是酸性氧化物（如SiO2、Ti02、Fe0，）及其他在焊接时易放出氧的物质，药皮里的造气剂为有机物，焊接时产生保护气体。2.碱性焊条其烙渣的成分主要是碱性氧化物（如大理石、氟石等），并含有较多的铁合金作为脱氧剂和合金剂。第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制二、焊条型号的编制方法1.根据CB/T5117—1995《碳钢焊条》标准中的规定，碳钢焊条型号的表示方法为：第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制2.根据CB/T5118—1995《低合金钢焊条》标准中的规定，低合金钢焊条型号编制方法与碳钢焊条相同，只是在四位数字后添加了后级字母和附加化学成分记号。1

)前两位数字×1×2——表示焊条系列有50、55、60、70、75、85六种，分别表示熔敷金属抗拉强度的最小值为490MPa(50kgf/mm2）、540MPa(55kgf/mm2）、590MPa(60kgf/mm2)、690MPa(70kgf/mm2)、740MPa(75kgf/mm2)和830MPa(85kgf/mm2)。2）×5

——为后缀字母，表示熔敷金属的化学成分分类代号。3

)×6

——为附加的化学元素符号，如不具有附加化学成分时，该项省略。4

)対于E50xx-x、ESSxx-x、E60xx-x型低氢焊条的熔敷金属化学成分分类后缀字母，或附加化学成分后面加字母“R”时，表示附吸潮焊条。第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制3.根据GB/T983-1995《不锈钢焊条》标准中的规定，不锈钢焊条型号的表示方法为:

第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制4.根据GB/T10044—2006《铸铁焊条及焊丝》标准的规定，铸铁焊条型号由字母“E”和“Z”组成，“E〞表示焊条，“Z〞表示用于铸铁焊接;在“EZ〞之后用熔敷金属的主要成分的元素符号或金属类型代号表示，见表3-5。第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制5.根据GB/T984—2001《堆焊焊条》标准的规定，堆焊焊条型号的表示方法为：第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制6.根据CB/T3670--1995《铜及铜合金焊条》标准的规定，铜及铜合金焊条型号的表示方法为：7.根据GB/T13814-2008《镍及镍合金焊条》标准的规定，镍及镍合金焊条型号的表示方法为：8.根据CB/T3669--2001《铝及铝合金焊条》标准的规定，铝及铝合金焊条型号的表示方法为：第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制三、常用焊条牌号的编制1．结构钢焊条结构钢焊条的牌号不仅包括所有的碳钢焊条，同时也包括低合金钢中的低合金高强度钢焊条。第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制2.其他常用焊条的牌号编制方法（1）耐热钢焊条牌号表示方法第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制（2）低温钢焊条牌号表示方法（3）不锈钢焊条牌号表示方法第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制4）堆焊焊条牌号表示方法（5）铸铁焊条牌号表示方法第三节焊条的分类及其型号和牌号的编制(

6）有色金属焊条的牌号表示方法如：镍（或铜、铝）及镍（或铜、铝）合金焊条分别用其元素符号字母Ni、Cu、Al表示第四节焊条的规格、检验、选用和存放一、焊条的规格第四节焊条的规格、检验、选用和存放二、焊条的检验1.焊接检验通过焊接水检验焊条质量好坏。2.药皮强度检验将焊系平举1m高，自由落到光滑的厚钢板上，如药皮无脱落现象，即证明药皮强度合乎质量要求。3.外表检验药皮表面应光滑细腻、无气孔和机械损伤，药皮不偏心，焊芯无锈蚀现象。4.理化检验当焊接重要焊件时，应对焊缝金属进行化学分析及力学性能复验，以检验焊条质量。5.签别焊条变质的方法1）将数根焊条放在手掌内互相滚击，如发出清脆的金属声，即为干燥的焊条；如有低沉的沙沙声，则为受潮的焊条。2）將焊条在焊接回路中短路数秒钟。如药皮表面出现颗粒状斑点，则为受潮焊条。3）受潮焊条的焊芯上常有锈痕。4）对于厚药皮焊条，缓慢弯曲至120°，如有大块涂料脱落或涂料表面毫无裂纹，都为受潮焊条。第四节焊条的规格、检验、选用和存放5）焊接时如药皮成块脱落，或产生多量水汽而有爆裂现象，说明是受潮的焊条。三、焊条的选用1.考虑母材的力学性能和化学成分1）对于结构钢（低、中碳钢和低合金高强度钢等）的焊接，一般应按照母材的强度等级选择相应强度等级的焊条。2）对于合金结构钢和不锈钢的焊接，除去一般合金结构钢在选用焊条时仍以强度等级为依据外，其余如耐热钢以区不锈钢类材料，在选择焊条时，应从保证焊接接头的特殊性能要求出发，则要求焊缝金属的主要合金成分与母材相近或相同。3）若母材含碳或硫、磷等杂质较高时，应适当考虑选用抗裂性较好的焊条。2.考虑焊件的工作条件和使用性能1）若焊件是承受动载荷或冲击载荷的，那么对焊缝金属除了要求保证抗拉强度外，还对冲击韧度和伸长率有较高的要求，因此宜采用低氢型焊条。第四节焊条的规格、检验、选用和存放2）对于在腐蚀介质中工作的不锈钢件或其他耐腐蚀材料，必须根据介质种类、派度、工作温度等情况，选择相应的不锈钢焊条。3.考虑焊件的结构特点1）对于几何形状复梁、大厚度的焊件，因其刚度大，焊缝金属在冷却收缩时拘束度较大，会产生很大的内应力，容易产生裂纹，所以必须选用抗裂性较好的焊条。2）对于仰焊、立焊位置的焊缝，应选用适宜于全位置焊接的焊条，以确保产品的质量。3）