焊接材料焊条培训资料 1.1 分类电焊条的分类方法很多,可分别按用途、熔渣的碱度、焊条药皮的主要成分、焊条性能特征等不同角度对电焊条进行分类1 按用途分类电焊条按用途可分为十大类,见表2-1,表中还列出焊条型号按化学成分进行分类的方法以便于比较2 按熔渣碱度分类在实际生产中,通常将焊条分为两大类---酸性焊条和碱性焊条(又称低氢型焊条),即按熔渣中酸性氧化物与碱性氧化物的比例分类当熔渣中酸性氧化物的比例高时为酸性焊条,反之即为碱性焊条从焊接工艺性能来比较,酸性焊条电弧柔软,飞溅小,熔渣流动性和覆盖性均好,因此,焊缝外表美观,焊波细密,成形平滑;碱性焊条的熔滴过渡是短路过渡,电弧不够稳定,熔渣的覆盖性差,焊缝形状凸起,且焊缝外观波纹粗糙,但在向上立焊时,容易操作表2—1 焊条牌号焊条型号序号焊条分类(按用途分类)代号汉字(字母)焊条分类(按化学成分分类)代号国家标准123结构钢焊条钼及铬钼耐热钢焊条低温钢焊条结(J)热(R)温(W)碳钢焊条低合金钢焊条EEGB/T5117-95GB/T5118-954不锈钢焊条:1) 铬不锈钢焊条2) 铬镍不锈钢焊条铬(G)奥(A)不锈钢焊条EGB/T983-955678910堆焊焊条铸铁焊条镍及镍合金焊条铜及铜合金焊条铝及铝合金焊条特殊用途焊条堆(D)铸(Z)镍(Ni)铜(T)铝(L)特(TS)堆焊焊条铸铁焊条镍及镍合金焊条铜及铜合金焊条铝及铝合金焊条----EDEZENiTCuTAl--GB984-2001GB10044-88GB/T13814-92GB3670-95GB3669-2001酸性焊条的药皮中含有较多的氧化铁、氧化钛及氧化硅等,氧化性较强,因此在焊接过程中使合金元素烧损较多,同时由于焊缝金属中氧和氢含量较多,因而熔敷金属塑性、韧性较低。
碱性焊条的药皮中含有多量的大理石和萤石,并有较多的铁合金作为脱氧剂和渗合金剂,因此药皮具有足够的脱氧能力另外,碱性焊条主要靠大理石等碳酸盐分解出CO2做保护气体,与酸性焊条相比,弧柱气氛中氢的分压较低,且萤石中的氟化钙在高温时与氢结合成氟化氢(HF),从而降低了焊缝中的含氢量,故碱性焊条又称为低氢型焊条但由于氟的反电离作用,为了使碱性焊条的电弧能稳定燃烧,一般只能采用直流反接(即焊条接正极)进行焊接,只有当药皮中含有多量稳弧剂时,才可以交直流两用用碱性焊条焊接时,由于焊缝金属中氧和氢含量较少,非金属夹杂物也少,故具有较高的塑性和冲击韧性采用水银法或气相色谱法测定时,每100g熔敷金属中的扩散氢含量,碱性焊条为≤15ml,酸性焊条则为15mL以上,采用甘油法测定时,每100g熔敷金属中的扩散氢含量,碱性焊条为1~8ml,酸性焊条则为17~50ml3 按药皮的主要成分分类焊条药皮由多种原料组成,按照药皮的主要成分可以确定焊条的药皮类型药皮中以钛铁矿为主的称为钛铁矿型;当药皮中含有30%以上的二氧化钛及20%以下的钙、镁的碳酸盐时,就称为钛钙型唯有低氢型例外,虽然它的药皮中主要组成为钙、镁的碳酸盐和萤石,但却以焊缝中含氢量最低作为其主要特征而予以命名。
对于有些药皮类型,由于使用的粘接剂分别为钾水玻璃(或以钾为主的钾钠水玻璃)或钠水玻璃,因此,同一药皮类型又可进一步划分为钾型和钠型,如低氢钾型和低氢钠型前者可用于交直流焊接电源,而后者只能使用直流电源焊条药皮类型分类示于表2-2由于药皮配方组分不同,致使各种药皮类型焊条的焊接工艺性能、焊接熔渣的特性以及焊缝金属力学性能均有很大差别,因此在选用焊条时,要充分考虑各类焊条药皮类型的特点此外,对于药皮中含有多量铁粉的焊条,可以称为铁粉焊条按照相应焊条药皮的主要成分,又可分为铁粉钛型、铁粉钛铁矿型、铁粉钛钙型、铁粉氧化铁型及铁粉低氢型等,构成了铁粉焊条系列 4.按焊条性能分类 按性能分类的焊条,都是根据其特殊使用性能而制造的专用焊条,如超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等1.2 组成焊条由焊芯和药皮两部分组成,焊芯采用焊接专用的金属丝(即焊丝)焊芯牌号的首位字母是“H”,后面的数字表示含碳量,其它合金元素含量的表示方法与钢材的表示方法大致相同对高质量的焊条焊芯,尾部加“A”表示优质钢,加“E”表示特优质钢通常各种电焊条所用的焊芯种类见表2—3。
表2-2 焊条药皮类型及主要特点序号药皮类型电源种类主要特点0不属已规定类型不规定在某些焊条中采用氧化锆、金红石等,这些新渣系目前尚未形成系列1氧化钛型直流或交流含多量氧化钛,焊条工艺性能良好,电弧稳定,引弧方便,飞溅很小,熔深很浅,熔渣覆盖性良好,脱渣容易,焊缝波纹特别美观,可全位置焊接.尤宜于薄板焊接.但焊缝塑性和抗裂性稍差.随药皮中钾、钠及铁粉等用量的变化,分为高钛钾型、高钛钠型及铁粉钛型等2钛钙型直流或交流药皮中含氧化钛30%以上,钙、镁的碳酸盐20%以下,焊条工艺性能良好,熔渣流动性好,熔深一般,电弧稳定,焊缝美观,脱渣方便,适用于全位置焊接,如J422即属此类型,是目前碳钢焊条中使用最广泛的一种焊条3钛铁矿型直流或交流药皮中含钛铁矿≥30%,焊条熔化速度快,熔渣流动性好,熔深较深,脱渣容易,焊波整齐,电弧稳定,平焊、平角焊工艺性能较好,立焊稍次,焊缝有较好的抗裂性4氧化铁型直流或交流药皮中含多量氧化铁和较多的锰铁脱氧剂,熔深大,熔化速度快,焊接生产率高,电弧稳定.再引弧方便立焊、仰焊较困难,飞溅稍大,焊缝抗裂性能较好,适用于中厚板焊接由于电弧吹力大,适于野时操作若药皮中加入一定量的铁粉,则为铁粉氧化铁型5纤维素型直流或交流药皮中含15%以上的有机物,30%左右的氧化钛,焊接工艺性能良好,电弧稳定,电弧吹力大,熔深大,熔渣少,脱渣容易。
可作立向下焊、深熔焊或单面焊双面成型焊接,立、仰焊工艺性好,适用于薄板结构、油箱管道、、车辆壳体等焊接随药皮中稳弧剂、粘结剂含量变化,分为高纤维素钠型〈采用直流反接〉、高纤维素钾型两类6低氢型直流或交流药皮组分以碳酸盐和萤石为主,焊条使用前须经300~400℃烘焙短弧操作,焊接工艺性一般,可全位置焊接,焊缝有良好的抗裂性和综合力学性能适宜于焊接重要的焊接结构按照药皮中稳弧剂量、铁粉量和粘结剂不同,分为低氢钠型、低氢钾型和铁粉低氢型等7低氢型直流8石墨型药皮中含有多量石墨,通常用于铸铁或堆焊焊条采用低碳钢焊芯时,焊接工艺性能较差,飞溅较多,烟雾较大,熔渣少,适用于平焊采用有色金属焊芯时,能改善其工艺性能,但电流不宜过大9盐基型药皮中含多量氯化物和氟化物,主要用于铝及铝合金焊条吸潮性强,焊前要烘干药皮熔点低,熔化速度快采用直流电源,焊接工艺性较差,短弧操作,熔渣有腐蚀性,焊后常用热水清洗表2-3电焊条种类所用焊芯种类低碳钢焊条低合金高强钢焊条低合金耐热钢焊条不锈钢焊条堆焊焊条铸铁焊条有色金属焊条低碳钢焊芯(H08A等)低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯不锈钢或低碳钢焊芯低碳钢或合金钢焊芯低碳钢、铸铁或非铁合金焊芯有色金属焊芯 焊条药皮由多种原材料组成,焊条药皮可以采用氧化物、碳酸盐、有机物、氟化物、铁合金等数十种原材料粉末,按照一定的配方混合而成。
各种原材料根据其在焊条药皮中的作用,可分成以下几类:稳弧剂、造渣剂、脱氧剂、造气剂、合金剂、增塑剂、粘结剂1.3电焊条的型号与牌号1. 电焊条的型号 焊条型号是以焊条国家标准为依据,反映焊条主要特性的一种表示方法焊条型号包括以下含义:焊条类别、焊条特点(如焊芯金属类型、使用温度、熔敷金属化学组成或抗拉强度等)、药皮类型及焊接电源不同类型焊条的型号表示方法也不同1)碳钢焊条型号划分碳钢焊条型号编制方法为:首字母"E"表示焊条;前面的两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值,单位为kgf/mm2(1 kgf/mm2=9.81MPa);第三位数字表示焊条的焊接位置,"0"及"1"表示焊条适用于全位置焊接(即可进行平、立、仰、横焊),"2"表示焊条适用于平焊及平角焊,"4"表示焊条适用于向下立焊;第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型据GB/T5117-95《碳钢焊条》标准规定,碳钢焊条型号按熔敷金属抗拉强度、药皮类型、焊接位置和焊接电源种类的划分见表2-4表2-4 碳钢焊条(GB517-1995)焊条类型药皮类型焊接位置电流种类E43系列—熔敷金属抗拉强度≥420MPaE4300特殊型平、立、仰、横交流或直流正、反接E4301钛铁矿型E4303钛钙型E4310高纤维素钠型平、立、仰、横直流反接E4311高纤维素钠型交流或直流反接E4312高钛钠型交流或直流正接E4313高钛钠型交流或直流正、反接E4315低氢钠型直流反接E4316低氢钾型交流或直流反接E4320氧化铁型平交流或直流正、反接平角焊交流或直流正接E4322平交流或直流正接E4323铁粉钛钙型平、平角焊交流或直流正、反接E4324铁粉钛型交流或直流正、反接E4327铁粉氧化铁型平交流或直流正、反接平角焊交流或直流正接E4328铁粉低氢型平、平角焊交流或直流反接E50系列—熔敷金属抗拉强度≥490MPaE5001钛铁矿型平、立、仰、横交流或直流正、反接E5003钛钙型直流反接E5010高纤维素钠型交流或直流反接E5011高纤维素钾型交流或直流反接E5014铁粉钛型交流或直流正、反接E5015低氢钠型直流反接E5016低氢钾型交流或直流反接E5018铁粉低氢钾型E5018M铁粉低氢型直流反接E5023铁粉钛钙型平、平角焊交流或直流正、反接E5024铁粉钛型交流或直流正、反接E5027铁粉氧化铁型交流或直流正接E5028铁粉低氢型交流或直流反接E5048平、横、仰、立向下注:1.焊接位置栏中文字涵义:平—平焊,立—立焊,仰—仰焊,横—横焊,平角焊—水平角焊,立向下—向下立焊。
2.直径不大于4.0mm的E5014、E15、E16、E5018和E5018M型焊条及直径不大于5.0mm的其他型号的焊条,可适用于立焊和仰焊 3.E4322型焊条适宜单道焊2)低合金钢焊条型号划分 根据GB/T5118-95《低合金钢焊条》标准规定,低合金钢焊条型号按熔敷金属抗拉强度、拉伸性能要求(见表2-7)、化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电源种类的划分见表2-5表2-5 低合金钢焊条(GB/T5118-1995)焊条型号药皮类型焊接位置电流种类E50系列—熔敷金属抗拉强度≥490MPaE5003-钛钙型平、立、仰、横交流或直流正、反接E5010-高纤维素钠型直流反接E5011-高纤维素钠型交流。