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  • 常见焊接材料_

    作者:admin发表时间:2022-04-08

      焊接时所消耗的材料叫焊接材料,熔焊的焊接材料有焊条、焊丝、焊剂气体、电极熔剂 等。焊接材料选用正确与否,不仅影响焊接过程的稳定性、接头性能和质量,同时也决定焊 接生产率和产品成本。 1.焊条定义:

      由焊芯和药皮组成 在焊条前端药皮有 45°左右的倒角,这是为了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯,约占 焊条总长 1/16,便于焊钳夹持并有利于导电。焊条的直径实际上是指焊芯直径)通常为 2、 2.5、3.2 或 3、4、5 或 6mm 等几种规格,其长度“L”一般在 200~550 mm 之间。 3.焊芯的作用: 一是传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能; 二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属融合形成焊缝。 焊条电弧焊时,焊芯金属约占整个焊缝金属的 50%-70%,所以焊芯的化学成分直接影响 焊缝的质量。 4.焊芯中各合金元素对焊接的影响: 1)碳(C)碳是钢中的主要合金元素,当含碳量增加时,钢的强度、硬度明显提高,而塑 性降低。在焊接过程中,碳起到一定的脱氧作用,在电弧高温作用下与氧发生化合作用,生 成一氧化碳和二氧化碳气体,将电弧区和熔池周围空气排除,防止空气中的氧、氮有害气体 对熔池产生的不良影响,减少焊缝金属中氧和氮的含量。若含碳量过高,还原作用剧烈,会 引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响,低碳钢焊芯 的含碳量一般不大于 0.1%。 2)锰(Mn)锰在钢中是一种较好的合金剂,随着锰含量的增加,其强度和韧性会有所提 高。在焊接过程中,锰也是一种较好的脱氧剂,能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形成硫 化锰浮于熔渣中,从而减少焊缝热裂纹倾向。因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为 0. 30%~ 0. 55%,焊接某些特殊用途的钢丝,其含锰量高达 1 .70%一 2.10%。 3)硅(Si )硅也是一种较好的合金剂,在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性 及抗酸性能;若含量过高,则降低塑性和韧性。在焊接过程中,硅也具有较好的脱氧能力, 与氧形成二氧化硅,但它会提高渣的粘度,易促进非金属夹杂物生成,降低塑性和韧性。且

      过多的二氧化硅还会增加焊接熔化金属的飞溅。因此焊芯中的含硅量一般限制在 0.03%以 下。

      4)铬(Cr)铬是一种重要的合金元素,用它来冶炼合金钢和不锈钢,能够提高钢的硬度、 耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说,铬便是一种偶然的杂质,因为它易于氧化,形成难熔 的氧化物三氧化二铬(Cr203),从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣 后,能使熔渣粘度提高,流动性降低,因此焊芯中的含铬量限制在 0.20%以下。

      5)镍(Ni)镍对低碳钢来说,镍是一种杂质。因此焊芯中的含镍量要求小于 0.30%。镍 对钢的韧性有比较显著的效果,一般低温冲击值要求较高时,适当掺入一些镍。

      6)硫(S)硫是一种有害杂质,能使焊缝金属力学性能下降。随着硫含量的增加,将增 大焊缝的热裂纹倾向,因此焊芯中硫的含量不得大于 0. 04%。在焊接重要结构时,硫含量 不得大于 0. 03%。

      7)磷(P) 硫是一种有害杂质,能使焊缝金属力学性能下降。磷的主要危害是 4 焊缝产 生结晶裂纹及冷脆,造成焊缝金属的韧性特别是低温冲击韧性下降。因此焊芯中磷含量不得 大于 0.04%,在焊接重要结构时,磷含量不得大于 0.03%。 5.焊条药皮:

      焊条药皮是指涂在焊芯表面的涂料层。 药皮作用:稳弧、脱氧去硫磷、合金化、造气保护、造渣保护、套筒保护 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、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)。焊条药皮组成 物按其在焊接过程中的作用可分为稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂、黏 结剂及增塑、增弹、增滑剂 8 大类。焊条药皮是决定焊缝质量的重要因素,在焊接过程中有 以下几方面的作用: 提高电弧燃烧的稳定性。无药皮的光焊条不容易引燃电弧。即使引燃了也不能稳定

      地燃烧。在焊条药皮中,一般含有钾、钠、钙等电离电位低的物质,这可以提高 电弧的稳定性,保证焊接过程持续进行。 保护焊接熔池。焊接过程中,空气中的氧、氮及水蒸气浸入焊缝,会给焊缝带来不 利的影响。不仅形成气孔,而且还会降低焊缝的机械性能,甚至导致裂纹。而焊 条药皮熔化后,产生的大量气体笼罩着电弧和熔池,会减少熔化的金属和空气的

      相互作用。焊缝冷却时,熔化后的药皮形成一层熔渣,覆盖在焊缝表面,保护焊 缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。 保证焊缝脱氧、去硫磷杂质。焊接过程中虽然进行了保护,但仍难免有少量氧进入 熔池,使金属及合金元素氧化,烧损合金元素,降低焊缝质量。因此,需要在焊 条药皮中加入还原剂(如锰、硅、钛、铝等),使已进入熔池的氧化物还原。 为焊缝补充合金元素。由于电弧的高温作用,焊缝金属的合金元素会被蒸发烧损, 使焊缝的机械性能降低。因此,必须通过药皮向焊缝加入适当的合金元素,以弥 补合金元素的烧损,保证或提高焊缝的机械性能。对有些合金钢的焊接,也需要 通过药皮向焊缝渗入合金,使焊缝金属能与母材金属成分相接近,机械性能赶上 甚至超过基本金属。 提高焊接生产率,减少飞溅。焊条药皮具有使熔滴增加而减少飞溅的作用。焊条药 皮的熔点稍低于焊芯的焊点,但因焊芯处于电弧的中心区,温度较高,所以焊芯 先熔化,药皮稍迟一点熔化。这样,在焊条端头形成一短段药皮套管,加上电弧 吹力的作用,使熔滴径直射到熔池上,使之有利于仰焊和立焊。另外,在焊芯涂 了药皮后,电弧热量更集中。同时,由于减少了由飞溅引起的金属损失,提高了 熔敷系数,也就提高了焊接生产率。另外,焊接过程中发尘量也会减少。

      药皮类型:氧化钛型焊条、氧化钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素 型焊条、低氢

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