焊接工藝3(焊工工藝學(xué)電子教案

1、3、箭頭線的位置箭頭線相對(duì)焊縫的位置一般沒有特殊要求，但是在標(biāo)注V、Y、J形焊縫時(shí),箭頭線應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的工件。必要時(shí)，允許箭頭線彎折一次。4、基準(zhǔn)線的位置 基準(zhǔn)線的虛線可以畫在基準(zhǔn)線的實(shí)線下側(cè)或上側(cè)?；鶞?zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊相平行，但在特殊條件下亦可與底邊相垂直。5、基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置為了能在圖樣上確切地表示焊縫的位置， 特將基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置作如 下規(guī)定：（1）如果焊縫在接頭的箭頭側(cè)，則將基本符號(hào)標(biāo)在基準(zhǔn)線的實(shí)線側(cè)。（2）如果焊縫在接頭的非箭頭側(cè)，則將基本符號(hào)標(biāo)在基準(zhǔn)線的虛線側(cè)。（ 3） 標(biāo)對(duì)稱焊縫及雙面焊縫時(shí)，可不加虛線。三、焊縫尺寸符號(hào)及其標(biāo)注位置1、一般要求（1）基本

2、符號(hào)必要時(shí)可附帶有尺寸符號(hào)及數(shù)據(jù)，這些尺寸符號(hào)見表4 7。（2）焊縫尺寸符號(hào)及數(shù)據(jù)的標(biāo)注原則。1）焊縫橫截面上的尺寸，標(biāo)在基本符號(hào)的左側(cè)；2）焊縫長度方向尺寸，標(biāo)在基本符號(hào)的右側(cè)；3）坡口角度、坡口面角度、根部間隙等尺寸，標(biāo)在基本符號(hào)的上側(cè)或下側(cè)；4）相同焊縫數(shù)量符號(hào)， 標(biāo)在尾部（國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2 5 5 3對(duì)相同焊縫數(shù)量及焊縫段數(shù)未作明確區(qū)分，均用n表示）；5）當(dāng)需要標(biāo)注的尺寸數(shù)據(jù)較多又不易分辨時(shí)，可在數(shù)據(jù)前面增加相應(yīng)的尺寸符號(hào)。當(dāng)箭頭線方向變化時(shí)，上述原則不變。第三節(jié)：焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù) (焊接規(guī)范) ，是指焊接時(shí)為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量(例如，焊接電流、電弧電壓、焊接速度、

3、線能量等)的總稱。手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)通常包括。焊條選擇、焊接電流、電弧電壓、焊接 速度、焊接層數(shù)等。焊接工藝參數(shù)選擇得正確與否，直接影響焊縫的形狀、尺寸、 焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率， 因此選擇合適的焊接工藝參數(shù)是焊接生產(chǎn)上不可忽視的一個(gè)重 要問題。一、焊條的違擇1、焊條牌號(hào)的選擇焊縫金屬的性能主要由焊條和焊件金屬相互熔化來決定。 在焊縫金屬中填充金 屬約占50%7 0% 。因此，焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的焊條牌號(hào)，才能保證焊縫金屬 具備所要求的性能。否則，將影響焊縫金屬的化學(xué)成分、力學(xué)性能和使用性能。2、焊條直徑的選擇為了提高生產(chǎn)率， 應(yīng)盡可能選用較大直徑的焊條， 但是用直徑過大的焊條焊接， 會(huì)造成未焊

4、透或焊縫成形不良。 因此必須正確選擇焊條的直徑， 焊條直徑大小的選 擇與下列因素有關(guān)：(1)焊件的厚度厚度較大的焊件應(yīng)選用直徑較大的焊條；反之，薄焊件的 焊接；則應(yīng)選用小直徑的焊條。(2) 焊縫位置 在板厚相同的條件下焊接平焊縫用的焊條直徑應(yīng)比其它位置大一些，立焊最大不超過 5 mm,而仰焊、橫焊最大直徑不超過4mm,這樣可造成較小的熔池，減少熔化金屬的下淌。(3) 焊接層數(shù) 在進(jìn)行多層焊時(shí)，如果第一層焊縫所采用的焊條直徑過大， 會(huì)造成因電弧過長而不能焊透, 因此為了防止根部焊不透, 所以對(duì)多層焊的第一層 焊道, 應(yīng)采用直徑較小的焊條進(jìn)行焊接, 以后各層可以根據(jù)焊件厚度, 選用較大直 徑的焊條

5、。(4) 接頭形式 搭接接頭人形接頭因不存在全焊透問題,所以應(yīng)選用較大的 焊條直徑以提高生產(chǎn)率。二、焊撥電流的選擇焊接時(shí), 流經(jīng)焊接回路的電流稱為焊接電流。 焊接電流的大小是影響焊接生產(chǎn) 率和焊接質(zhì)量的重要因素之一。增大焊接電流能提高生產(chǎn)率, 但電流過大易造成焊縫咬邊、 燒穿等缺陷, 同時(shí) 增加了金屬飛濺, 也會(huì)使接頭的組織產(chǎn)生過熱而發(fā)生變化； 而電流過小也易造成夾 渣、未焊透等缺陷,降低焊接接頭的力學(xué)性能,所以應(yīng)適當(dāng)?shù)剡x擇電流。焊接時(shí)決 定電流強(qiáng)度的因素很多,如焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置 和層數(shù)等。但是主要的是焊條直徑、焊縫位置和焊條類型。1、根據(jù)焊條直徑選擇焊條直徑的

6、選擇是取決于焊件的厚度和焊縫的位置, 當(dāng)焊件厚度較小時(shí), 焊條 直徑要選小些, 焊接電流也應(yīng)小些, 反之則應(yīng)選擇較大直徑的焊條。 焊條直徑越大, 熔化焊條所需要的電弧熱量也越大,電流強(qiáng)度也相應(yīng)要大。焊接電流只是一個(gè)大概數(shù)值, 在實(shí)際生產(chǎn)中, 焊工一般都憑自己的經(jīng)驗(yàn)來選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏?。先根?jù)焊條直徑算出一個(gè)大概的焊接電流，然后在鋼板上進(jìn)行試焊。在試焊過程中，可根據(jù)下述幾點(diǎn)來判斷選擇的電流是否合適：(1) 看飛濺 電流過大時(shí)，電弧吹力大，可看到較大顆粒的鐵水向熔池外飛 濺，焊接時(shí)爆裂聲大；電流過小時(shí)，電弧吹力小，熔渣和鐵水不易分清。(2) 看焊縫成形 電流過大時(shí)，熔深大、焊縫余高低、兩側(cè)易產(chǎn)生咬

7、邊；電 流過小時(shí)，焊縫窄而高、熔深淺、且兩側(cè)與母材金屬熔合不好；電流適中時(shí)，焊縫 兩側(cè)與母材金屬熔合得很好，呈圓滑過渡。(3) 看焊條熔化狀況 電流過大時(shí)，當(dāng)焊條熔化了大半根時(shí)，其余部分均已 發(fā)紅；電流過小時(shí)，電弧燃燒不穩(wěn)定，焊條容易粘在焊件上。2 根據(jù)焊縫位置選擇相同焊條直徑的條件下，在焊接平焊縫時(shí)，由于運(yùn)條和控制熔池中的熔化金屬 都比較容易，因此可以選擇較大的電流進(jìn)行焊接。但在其它位置焊接時(shí)， 為了避免熔化金屬從熔池中流出，要使熔池盡可能小些，所以電流相應(yīng)要比平焊小一些。3 根據(jù)焊條類型選擇當(dāng)其它條件相同時(shí)，堿性焊條使用的焊接電流應(yīng)比酸性焊條小些，否則焊縫中易形成氣孔。三、電弧電壓的選擇手

8、工電弧焊的電弧電壓主要由電弧長度來決定。電弧長，電弧電壓高；電弧短，電弧電壓低。在焊接過程中，電弧不宜過長，電弧過長會(huì)出現(xiàn)下列幾種不良現(xiàn)象：1 電弧燃燒不穩(wěn)定，易擺動(dòng)，電弧熱能分散，飛濺增多，造成金屬和電能的 浪費(fèi)。2 焊縫有效厚度小，容易產(chǎn)生咬邊、未焊透、焊縫表面高低不平整、焊波不 均勻等缺陷。3 對(duì)熔化金屬的保護(hù)差，空氣中氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫產(chǎn)生氣 孔的可能性增加，使焊縫金屬的力學(xué)性能降低。因此在焊接時(shí)應(yīng)力求使用短弧焊接，在立、仰焊時(shí)弧長應(yīng)比平焊時(shí)更短一些， 以利于熔滴過渡，防止熔化金屬下淌。 堿性焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長短些，以利于電弧的穩(wěn)定和防止氣孔。 所謂短弧一般認(rèn)為應(yīng)

9、是焊條直徑的0.51. 0倍。四、焊接速度單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長度稱為焊接速度。焊接過程中，焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng)，既要保證焊透又要保證不燒穿， 同時(shí)還要使焊縫寬度和高度符合圖樣設(shè)計(jì)要求。如果焊接速度過慢，使高溫停留時(shí)間增長， 熱影響區(qū)寬度增加， 焊接接頭的晶 粒變粗，力學(xué)性能降低，同時(shí)使變形量增大。當(dāng)焊接較薄焊件時(shí)，則易燒穿。如果 焊接速度過快，熔地溫度不夠，易造成未焊透、未熔合、焊縫成型不良等缺陷。焊接速度直接影響焊接生產(chǎn)率，所以應(yīng)該在保證焊縫質(zhì)量的基礎(chǔ)上， 采用較大 的焊條直徑和焊接電流， 同時(shí)根據(jù)具體情況適當(dāng)加快焊接速度， 以保證在獲得焊縫 的高低和寬窄一致的條件下，提高焊接生產(chǎn)率。五、

10、焊接層數(shù)在焊件厚度較大時(shí)，往往需要多層焊。對(duì)于低碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)低的普低鋼的多層焊時(shí)，每層焊縫厚度過大時(shí)，對(duì)焊縫金屬的塑性（主要表現(xiàn)在冷彎角上）稍有不利的影響。因此對(duì)質(zhì)量要求較高的焊縫，每層厚度最好不大于45 mmo根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)：每層厚度約等于焊條直徑的0.81. 2倍時(shí)，生產(chǎn)率較高，并且比較容易操作手工電弧焊時(shí)的焊接工藝參數(shù)可參閱P72頁表4 11。表中的數(shù)據(jù)僅供參考，焊接時(shí)應(yīng)根據(jù)具體工作條件和焊工技術(shù)熟練程度合理選用。上述各項(xiàng)焊接工藝參數(shù)， 在選擇時(shí)， 不能單以一個(gè)參數(shù)的大小來衡量對(duì)焊接接 人的影響，因?yàn)閱我砸粋€(gè)參數(shù)分析是不全面的。例如，焊接電流增大，雖然熱量增 大， 但不能說加到焊接接頭的

11、熱量也大， 因?yàn)檫€要看焊接速度的變化情況。 當(dāng)焊接 電流增大時(shí)， 如果焊接速度也相應(yīng)增快， 則焊接接頭所得到的熱量就不一定大， 故 對(duì)焊接接頭的影響就不大。 因此焊接工藝參數(shù)的大小應(yīng)綜合考慮， 即用線能量來表 示。所謂線能量， 是指熔焊時(shí)， 由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的能量。 電弧焊 時(shí)，焊接能源是電弧。根據(jù)焊接電弧可知，焊接時(shí)是通過電弧將電能轉(zhuǎn)換為熱能， 利用這種熱能來加熱和熔化焊條和焊件的。 如果將電弧看作是把全部電能轉(zhuǎn)為熱能 時(shí)，則電弧功率可由下式表示：q=I hUh大中q； 電弧功率，即電弧在單位時(shí)間內(nèi)所釋放出的能量（J/ S）;I h 焊接電流（A）;U 電弧電壓（V）。實(shí)際上電

12、弧所產(chǎn)生的熱量不可能全部都用于加熱熔化金屬，而總有一些損耗， 例如飛濺帶走的熱量， 輻射、對(duì)流到周圍空間的熱量， 熔渣加熱和蒸發(fā)所消耗的熱量等。 所以電弧功率中一部分能量是損失的，只有一部分能量利用在加熱焊件上。各種電弧焊方法的有效功率系數(shù)， 在其它條件不變的情況下， 均隨電弧電壓的 升高而降低， 因?yàn)殡娀‰妷荷呒措娀￠L度增加， 熱量輻射損失增多， 因此有效功 率系數(shù)，值降低。當(dāng)焊接電流大， 電弧電壓高時(shí)， 電弧的有效功率就大。 但是這并不等于單位長 度的焊縫上所得到的能量一定多， 因?yàn)楹讣軣岢潭冗€受焊接速度的影響。 例如用 較小電流，小焊速時(shí)，焊件受熱也可能比大電流配合大焊速時(shí)還要嚴(yán)重。

13、顯然，在 焊接電流、電壓不變的條件下，加大焊速，焊件受熱減輕。焊接工藝參數(shù)對(duì)熱影響區(qū)的大小和性能有很大的影響。 采用小的工藝參數(shù)， 如 降低焊接電流，增大焊接速度等，都可以減少熱影響區(qū)尺寸。不僅如此，從防止過 熱組織和晶粒粗化角度看，也是采用小參數(shù)比較好。當(dāng)焊接電流增大或焊接速度減慢使焊接線能量增大時(shí)，過熱區(qū)的晶粒尺寸粗 大，韌性降低嚴(yán)重；當(dāng)焊接電流減少或焊接速度增大，在硬度強(qiáng)度提高的同時(shí)，韌 性也要變差。因此，對(duì)于具體鋼種和具體焊接方法存在一個(gè)最佳的焊接工藝參數(shù)。 例如圖中2 0Mn鋼（板厚16 mm、堆焊），在線能量q/v 3 0 0 0 0 J / c m左右，可以保證焊接接頭具有最好的

14、韌性，線能量大于或小于這個(gè)理想的數(shù) 值范圍，都引起塑性和韌性的下降。以上是線能量對(duì)熱影響區(qū)性能的影響。 對(duì)于焊縫金屬的性能， 線能量也有類似的影響。 對(duì)于不同的鋼材， 線能量最佳范圍也不一樣， 需要通過一系列試驗(yàn)來確定 恰當(dāng)?shù)木€能量和焊接工藝參數(shù)。此外還應(yīng)指出，僅僅線能量數(shù)據(jù)符合要求還不夠， 因?yàn)榧词咕€能量相同，其中的Ih、u h、v的數(shù)值可能有很大的差別，當(dāng)這些參數(shù)之間配合不合理時(shí)， 還是不能得到良好的焊縫性能。 例如在電流很大， 電弧電壓很 低的情況下得到窄而深的焊縫； 而適當(dāng)?shù)販p小電流， 提高電弧電壓則能得到較好的 焊縫成形， 這兩者所得到焊縫性能就不同。 因此應(yīng)在參數(shù)合理的原則下選擇合

15、適的 線能量。第四節(jié)： 預(yù)熱、后熱、焊后熱處理及提高手弧焊生產(chǎn)率的途徑一、預(yù)熱1 、預(yù)熱的作用預(yù)熱能降低焊后冷卻速度。 對(duì)于給定成分的鋼種， 焊縫及熱影響區(qū)的組織和性 能取決于冷卻速度的大小。 對(duì)于易淬火鋼， 通過預(yù)熱可以減小淬硬程度， 防止產(chǎn)生 焊接裂紋。 另外， 預(yù)熱可以減小熱影響區(qū)的溫度差別， 在較寬范圍內(nèi)得到比較均勻 的溫度分布，有助于減小因溫度差別而造成的焊接應(yīng)力。由于預(yù)熱有以上良好作用，在焊接有淬硬傾向的鋼材時(shí)，經(jīng)常采用預(yù)熱措施。 但是， 對(duì)于鉻鎳奧氏體鋼， 預(yù)熱使熱影響區(qū)在危險(xiǎn)溫度區(qū)的停留時(shí)間增加，從而增大腐蝕傾向。因此，在焊接鉻鎳奧氏體不銹鋼時(shí)，不可進(jìn)行預(yù)熱。2 預(yù)熱溫度的選擇

16、焊件焊接時(shí)是否需要預(yù)熱，預(yù)熱溫度的選擇，應(yīng)根據(jù)鋼材的成分、厚度、結(jié)構(gòu) 剛性、接頭型式、焊接材料、焊接方法及環(huán)境因素等綜合考慮，并通過可焊性試驗(yàn) 來確定。3 .預(yù)熱方法預(yù)熱時(shí)的加熱范圍，對(duì)接接頭每側(cè)加熱寬度不得小于板厚的5倍，一般在坡口兩側(cè)各7 510 0mm范圍內(nèi)應(yīng)保持一個(gè)均熱區(qū)域，測溫點(diǎn)應(yīng)取在均熱區(qū)域的邊緣。如果采用火焰加熱，測溫最好在加熱面的反面進(jìn)行。除火焰加熱外，還可用工 頻感應(yīng)加熱、 紅外線加熱等方法加熱。 在剛度很大的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行局部預(yù)熱時(shí)， 應(yīng)注 意加熱部位，避免造成很大的熱應(yīng)力。二、后熱1 后熱的作用焊后將焊件保溫緩冷， 可以減緩焊縫和熱影響區(qū)的冷卻速度， 起到與預(yù)熱相似 的作用。

17、對(duì)于冷裂紋傾向性大的低合金高強(qiáng)度鋼等材料， 還有一種專門的后熱處理， 也稱為消氫處理；即在焊后立即將焊件加熱到2 5 03 5 0 C溫度范圍，保溫 26h后空冷。消氫處理的目的，主要是使焊縫金屬中的擴(kuò)散氫加速逸出，大大降低焊縫和熱影響區(qū)中的氫含量， 防止產(chǎn)生冷裂紋。 消氫處理的加熱溫度較低， 不 能起到松弛焊接應(yīng)力的作用。 對(duì)于焊后要求進(jìn)行熱處理的焊件， 因?yàn)樵跓崽幚磉^程 中可以達(dá)到除氫目的， 不需要另作消氫處理。 但是， 焊后若不能立即熱處理而焊件 又必須及時(shí)除氫時(shí)測需及時(shí)作消氫處理， 否則焊件有可能在熱處理前的放置期間內(nèi) 產(chǎn)生裂紋。例如，有一臺(tái)大型高壓容器，焊后探傷檢查合格，但因焊后未及

18、時(shí)熱處 理， 又未進(jìn)行消氫處理， 結(jié)果在放置期間內(nèi)產(chǎn)生了延遲裂紋。 當(dāng)容器熱處理后進(jìn)行 水壓試驗(yàn)時(shí)， 試驗(yàn)壓力未達(dá)到設(shè)計(jì)工作壓力， 容器就發(fā)生了嚴(yán)重的脆斷事故， 使整 臺(tái)容器報(bào)廢。2 .后熱的方法后熱的加熱方法、加熱區(qū)寬度、測溫部位等要求與預(yù)熱相同。三、焊后熱處理1 .焊后熱處理的目的和種類焊后熱處理是將焊件整體或局部加熱保溫，然后爐冷或空冷的一種處理方法， 可以降低焊接殘余應(yīng)力， 軟化淬硬部位， 改善焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能， 提高 接頭的塑性和韌性， 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的尺寸。最常用的焊后熱處理是在6 0 06 5 0 C 范圍內(nèi)的消除應(yīng)力退火， 并低于人； 點(diǎn)溫度的高溫回火。 另外還有為改善鉻鎳

19、奧氏 體不銹鋼抗腐蝕性能的穩(wěn)定化處理等。 消除應(yīng)力退火的加熱溫度一般為60065 0C，對(duì)于含釩低合金鋼，在600620 C左右加熱時(shí)，塑性和韌性下降， 應(yīng)在5 5 05 9 0 C下進(jìn)行消除應(yīng)力退火。消除應(yīng)力退火的保溫時(shí)間一般根據(jù)板厚確定，每毫米厚度 12 min，最短不少于 30 min，最多不超過 3 h。鉻鑰耐熱鋼、馬氏體不銹鋼、 鐵素體不銹鋼等材料， 焊后在6 5 07 6 0 C 不同溫度范圍內(nèi)回火處理，主要起改善組織和性能及降低焊接殘余應(yīng)力的作用。2、焊后熱處理的方法1 ）整體加熱處理 將焊件置于加熱爐中整體加熱處理， 可以得到滿意的處理效 果。焊件進(jìn)爐和出爐時(shí)的溫度應(yīng)在3 0

20、0 C以下， 在3 0 0 C以上的加熱和冷卻速 度與板厚有關(guān)。對(duì)于厚壁容器，加熱和冷卻速度為5 015 0C巾，整體處理時(shí)爐內(nèi)最大溫差不得超過50C。如果焊件太長分成二次處理時(shí)，重疊加熱部分應(yīng)在1.5m 以上。2）局部熱處理 對(duì)于尺寸較長不便整體處理，但形狀比較規(guī)則的簡單筒形容器、 管件等， 可以進(jìn)行局部熱處理。 局部熱處理時(shí)， 應(yīng)保證焊縫兩側(cè)有足夠的加熱寬度。局部熱處理常用火焰加熱、紅外線加熱、工頗感應(yīng)加熱等加熱方法。 一般在下列情況要考慮焊后熱處理：1）母村金屬強(qiáng)度等級(jí)較高，產(chǎn)生延遲裂紋傾向較大的普遍低合金鋼。2）處在低溫下工作的壓力容器及其它焊接結(jié)構(gòu)，特別在脆性轉(zhuǎn)變溫度以下使用的壓力容

21、器。3）承受交變載荷工作，要求疲勞強(qiáng)度的構(gòu)件。4）大型受壓容器。5）有應(yīng)力腐蝕和焊后要求幾何尺寸較穩(wěn)定的焊接結(jié)構(gòu)。四、提高手弧焊生產(chǎn)率的途徑 提高焊接生產(chǎn)率從二方面著手，一方面應(yīng)積極研究與推廣優(yōu)質(zhì)高效的焊接方法；另一方面，就是設(shè)法提高手弧焊接生產(chǎn)率。目前提高手弧焊生產(chǎn)率的途徑主要是： 研制高效率焊條和專用焊條； 采用特殊 工藝措施或使手弧焊半機(jī)械化及減少輔助時(shí)間等。1采用高效率焊條和專用焊條1 ）高效率鐵粉焊條“高效率鐵粉焊條在國外已普遍使用，我國目前生產(chǎn)的這 類焊條牌號(hào)有T 4323 （結(jié)422鐵）、T 5018 （結(jié)506鐵）等。它們分別是在鈦鈣型 和低氫型焊條藥皮的基礎(chǔ)上加入25 40的

22、鐵粉。因藥皮中含有較多的鐵粉，焊接時(shí)鐵粉向焊縫過渡， 使焊條的熔敷速度 （熔焊過程中， 單位時(shí)間內(nèi)熔敷在焊件 上的金屬量） 和熔敷效率 （溶敷金屬量與熔化的填充金屬量的百分比） 都大大提高。 同時(shí)鐵粉的加入，使焊條具有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，故可采用較大的焊接電流?！拌F粉焊條的熔敷效率可達(dá)一般焊熱敷效率的13 0%2 5 0 %，我國T4323的熔敷效率是T 4303的135 %。用這種焊條焊角焊縫時(shí)，其焊腳比同直徑的一般 焊條大，直徑為 5 8mm的鐵粉焊條，單道焊縫焊腳可達(dá)710mm，這樣可以減少焊接層次，大大提高了生產(chǎn)率。此外，這種焊條脫渣性好、飛濺小、焊縫成形好，可全位置焊接。(2) 立

23、向下焊專用焊條生產(chǎn)中立焊焊縫大都是自下而上進(jìn)行焊接，為了防止熔化金屬下淌，熔池尺寸必須加以限制，因此電流只能用得很小，生產(chǎn)率極低。 六十年代末發(fā)展了一種立向下焊專用焊條。我國生產(chǎn)的E5018就是立向下焊專用焊條，焊條為鐵粉低氫型。這種電焊條最大的工藝特點(diǎn)是立焊位置由上向下施焊， 熔渣較少，渣凝固快，熔渣和鐵水無下淌現(xiàn)象，電弧燃燒穩(wěn)定，熔渣容易去除，焊 縫成形美觀， 熔深適中， 焊接電流和平焊時(shí)電流相近， 因而可顯著提高立焊生產(chǎn)率。2高效率重力焊接法 它是高效率鐵粉焊條和重力焊裝置相結(jié)合的一種半機(jī)械化焊接法?；壥街亓覆捎玫暮笚l是重力焊專用焊條， 它比普通鐵粉焊條粗而長， 目前我國一般采用直

24、徑為5 5.8 mm。長度為700800 mm(國外重力焊焊條直徑達(dá) 8.5 mm,長 度為9001000mm)。為了使焊接時(shí)通電后焊條能自行起弧，在焊條頭上涂有專 門供引弧用的涂料。滑軌式重力焊裝置的作用是模仿手工焊的動(dòng)作， 即保證焊條隨著其熔化自動(dòng)下 送，并能沿著焊接方向均勻移動(dòng)。它主要由專用焊鉗、滑軌、連接板、磁鐵、底座 及焊接電纜支架等組成。焊接時(shí)， 將重力焊裝置與立板靠緊， 由于底座上磁鐵作用， 裝置能牢固地吸在 預(yù)定位置上， 隨后將焊條插入焊鉗內(nèi)并使焊條頭抵住接縫處， 接通電流后， 能自動(dòng) 引弧。 隨著焊條的熔化， 專用焊鉗在重力作用下沿著滑軌以固定角度下滑， 而逐漸 形成焊縫。

25、當(dāng)焊條將熔化完時(shí)， 焊鉗也已滑到滑軌下端圓弧形彎頭處， 該彎頭能使 焊鉗上撓， 起自動(dòng)熄滅電弧的作用。 調(diào)節(jié)滑軌與水平板之間、 焊條與滑軌之間的夾 角， 可以改變一根焊條所能焊得的焊縫長度和截面尺寸。 這種重力焊， 由于設(shè)備簡 單， 采用長而粗的高效即條， 一人可以同時(shí)管理幾個(gè)焊接工作位置， 所以生產(chǎn)率比 手工焊高35倍， 大大減輕了焊工勞動(dòng)強(qiáng)度。目部它主要用于焊接直線形的平角焊縫。重力焊在日本已被廣泛使用于造船工業(yè)，我國造船廠也已推廣使用。3單面焊雙面成形為了保證焊縫根部焊透和獲得正反兩面均好的焊縫成形， 一般焊件都需進(jìn)行雙 面焊， 這樣不但焊接工時(shí)較長， 而且有的結(jié)構(gòu)不能任意翻轉(zhuǎn)， 勢必帶

26、來大量封底仰 焊縫， 有時(shí)由于焊接位置狹小， 甚至無法進(jìn)行封底焊， 這給焊接生產(chǎn)帶來了一家困 難手工單面焊雙面成形法， 是一種強(qiáng)制反面成形的焊接方法。 它借助于在接縫處 反面襯上一塊紫銅板而達(dá)到反面成形的目的。為了保證焊縫反面焊透和外形美觀， 要求不留鈍邊的V型?？冢?如焊件極厚在 122 0 mm的范圍內(nèi)， 要求焊件接縫反面平直， 以便保證銅墊板能貼緊。 焊接 時(shí)將紫銅墊板用托架固定在焊縫反面。底層焊縫是反面成形的關(guān)鍵，但是選用的焊接電流不宜過大，如直徑為4mm勺焊條，焊接電流約在 150 170為宜。運(yùn)條時(shí)，擺動(dòng)不宜過大，焊條向焊接方向傾 斜 300左右，采用短弧焊接。為了保證焊縫連接處質(zhì)

27、量，更換焊條應(yīng)迅速，在焊縫 熱態(tài)下連接。此外，合理組織焊這種焊接工藝可大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和減輕焊工勞動(dòng)強(qiáng)度。 接生產(chǎn)，采用裝配焊接夾具等均能提高焊接生產(chǎn)率。第五節(jié)：手工堆焊及補(bǔ)焊一、手工堆焊技術(shù) 堆焊主要用來修復(fù)機(jī)械設(shè)備工作表面的磨損部分和金屬表面的殘缺部分， 以恢 復(fù)原來的尺寸，或堆焊成耐磨、耐蝕的特殊金屬表面層。堆焊時(shí)必須根據(jù)不同要求選用不同的焊條 修補(bǔ)用焊所用的焊條成分一般和焊 件金屬相同。但堆焊特殊金屬表面時(shí)，應(yīng)選用專用焊條，以適應(yīng)機(jī)件的工作需要。不同堆焊工件和堆焊焊條要采用不同的堆焊工藝，才能獲得較滿意的堆焊質(zhì) 量。堆焊前，對(duì)堆焊處的表面必須仔細(xì)地清除雜物、油脂等后，才能開始堆焊。在

28、 堆焊第二條焊道時(shí)，必須熔化第一條焊道的1/31/2寬度，這樣才能使各焊道間緊密的連接，并能防止產(chǎn)生夾渣和未焊透等缺陷。當(dāng)進(jìn)行多層堆焊時(shí)， 由于加熱次數(shù)較多， 且加熱面積又大， 所以焊件極易產(chǎn)生 變形，甚至?xí)a(chǎn)生裂紋。這就要求第二層焊道的堆焊方向與第一層互相成900，同時(shí)為了使熱量分散，還應(yīng)注意堆焊順序。軸堆焊時(shí)，可采用縱向?qū)ΨQ堆焊和橫向螺旋形堆焊，堆焊時(shí)必須注意變形量。 堆焊時(shí)，還需注意每條焊縫結(jié)尾處不應(yīng)有過深的弧坑， 以免影響堆焊層邊緣的成形。 因此應(yīng)采取將熔池引到前一條堆焊縫上的方法。為了增加堆焊層的厚度， 減少清渣工作， 提高生產(chǎn)效率， 通常將焊件的堆焊面 放成垂直位置，用橫焊方法進(jìn)行

29、堆焊，有時(shí)也將焊件放成傾斜位置用上坡焊堆焊。為了滿足堆焊后焊件表面機(jī)械加工的要求，應(yīng)留有一定厚度（35mm）的加工量。二、鑄鋼作缺陷和裂紋的焊補(bǔ)技術(shù)1鑄鋼件缺陷的焊補(bǔ)鑄鋼件的缺陷一般有兩種： 即明缺陷， 焊接時(shí)電弧能直接作用到整個(gè)缺陷表面；修補(bǔ)缺陷時(shí)， 除了要遵守堆必須使缺陷完全顯露出來，以防止產(chǎn)生未焊透、 夾渣等另一種是暗缺陷， 焊接時(shí)只能在局部缺陷上進(jìn)行焊補(bǔ)。 焊的規(guī)則外， 還應(yīng)特別注意焊前缺陷處的清潔修整工作， 并要露出新的金屬光澤， 同時(shí)坡口不應(yīng)有尖銳的形狀， 缺陷。明缺陷的焊補(bǔ)是將缺陷表面清除干凈，用T5015焊條按照堆焊的方法，把缺 陷填滿即可。 如果鑄鋼件較大， 為了防止產(chǎn)生裂紋

30、， 可在焊補(bǔ)處進(jìn)行局部預(yù)熱 300 350 C。焊補(bǔ)暗缺陷時(shí)， 必須認(rèn)真地修整缺陷， 除去妨礙電弧進(jìn)入的金屬， 待缺陷完全 暴露且清除干凈后進(jìn)行，焊補(bǔ)方法與明缺陷相同。2裂紋的焊補(bǔ)焊補(bǔ)前應(yīng)徹底檢查、 分析裂紋部分， 然后將裂紋診成一定的坡口形式， 坡口底 部不要呈尖角狀。 為了避免在鑿削過程中， 裂紋受震動(dòng)而蔓延， 鑿削前應(yīng)在裂紋的 兩端技直徑為1015mm的小孔。裂紋的焊補(bǔ)一般采用T5015焊條，焊后的焊縫強(qiáng)度和塑性均能滿足多求。 在焊接過程中還要注意焊接順序， 并根據(jù)具體情況， 在 焊接前還可以將焊補(bǔ)處進(jìn)行局部預(yù)熱300350 C,同時(shí)適當(dāng)敲擊焊縫處，以消除局部應(yīng)力，防止產(chǎn)生新的裂紋。第五

31、章 焊 條焊條是涂有藥皮的并供手弧焊用的熔化電極， 它由藥皮和焊芯兩部分組成。 近 幾十年來焊接技術(shù)迅速發(fā)展， 各種新的焊接工藝方法不斷涌現(xiàn)， 焊接技術(shù)的應(yīng)用范 圍也越來越廣泛。但是手工電弧焊仍然是焊接工作中的主要方法，根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)， 手工電弧焊的焊條用鋼約占焊接材料用鋼 （包括焊條及各種自動(dòng)焊焊絲的總和） 的 6 0%80%，這充分說明手工電弧焊在焊接工作中占有重要地位。手工電弧焊時(shí)， 焊條既作為電極， 在焊條熔化后又作為填充金屬直接過渡到熔 池，與液態(tài)的母材熔合后形成焊縫金屬。因此，焊條不但影響電弧的穩(wěn)定性，而且 直接影響到焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。 為了保證焊縫金屬的質(zhì)量， 必須對(duì)焊

32、 條的組成、分類、牌號(hào)及選用、保管知識(shí)有較深刻的了解。第一節(jié)： 焊條的組成及作用 焊條是由焊芯（金屬芯）和藥皮組成。在焊條前端藥皮有450 左右的倒角，這是為了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，約占焊條總長116，便于焊鉗夾持并有利于導(dǎo)電。焊條直徑（實(shí)際上是指焊芯直徑）通常為2、2.5、3.2 mm或3、4、5、5.8 mm（或6 mm）等幾種，常用的是 3.2、4、5三種，其長度“L” 般在250450mm之間。一、焊芯 焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯， 焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的 鋼絲。 焊接時(shí)， 焊芯有兩個(gè)作用： 一是傳導(dǎo)焊接電流， 產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能； 二是焊芯本身熔化作為

33、填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。手弧焊時(shí)，焊芯金屬約占整個(gè)焊縫金屬的5 0%70%。所以焊芯的化學(xué)成分，直接影響焊縫的質(zhì)量。因此，做焊芯用的鋼絲都是經(jīng)特殊冶煉的，并規(guī)定了它 的牌號(hào)與成分，這種焊接專用鋼絲，用作制造焊條，就是焊芯。如果用于埋弧自動(dòng) 焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊、氣焊等熔焊方法作填充屬時(shí)則稱為焊絲。1 焊芯中各合金元素對(duì)焊接質(zhì)量的影響（1）碳：碳是鋼中的主要合金元素，當(dāng)合碳量增加時(shí)，鋼的強(qiáng)度、硬度明顯提高，而塑性降低。在焊接過程中，碳是一種良好的脫氧劑，在電弧高溫作用下與 氧發(fā)生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w，將電弧區(qū)和熔池周圍空氣排除， 防止空氣中的氧、 氮有害氣體對(duì)熔池產(chǎn)

34、生的不良影響， 減少焊縫金屬中氧和氮的含 量。若含碳量過高，還原作用劇烈，會(huì)引起較大的飛濺和氣孔?？紤]到碳對(duì)鋼的淬 硬性及其對(duì)裂紋敏感性增加的影響，低碳鋼焊芯的含碳量一般V0.1 %。（2）錳：錳在鋼中是一種較好的合金劑，隨著錳含量的增加，其強(qiáng)度和韌性 不斷提高。在焊接過程中，錳也是一種較好的脫氧劑，能減少焊縫中氧的含量。錳 與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中， 從而減少焊縫熱裂紋傾向。 因此一般碳素結(jié)構(gòu)鋼 焊芯的含錳量為 0.30 % 0.55 %，焊接某些特殊用途的鋼絲，其合標(biāo)量高達(dá)1.70 %2.10%。（3）硅：硅也是一種較好的合金劑，在鋼中加人適量的硅能提高鋼的強(qiáng)度、 彈性及抗酸性能；若含

35、量過高，則降低塑性和韌性，在焊接過程中，硅具有比錳還 強(qiáng)的脫氧能力， 與氧形成二氧化硅， 但它會(huì)提高渣的粘度， 易促進(jìn)非金屬夾雜物生 成。 過多的二氧化硅， 還能增加焊接熔化金屬的飛濺， 因此焊芯中的含硅量越少越 好，一般限制在 0.03 以下。（4）鉻：鉻對(duì)鋼來說是一種重要合金元素，用它來冶煉合金鋼和不銹鋼，能 夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對(duì)于低碳鋼來說，鉻便是一種偶然的雜質(zhì)。 鉻的主要冶金特征是易于急劇氧化， 形成難熔的氧化物三氧化二鉻， 從而增加了焊 縫金屬夾雜物的可能性。 三氧化二鉻過渡到熔渣后， 能使熔渣粘度提高， 流動(dòng)性降 低，因此焊芯中的含鉛量限制在 0.20 以下。（5）

36、鎳：鎳對(duì)低碳鋼來說，是一種雜質(zhì)。因此焊芯中的含鎳量要求小于0.30 %。鎳對(duì)鋼的韌性有比較顯著的效果，一般低溫沖擊值要求較高時(shí)，適當(dāng)滲入一些鎳。（6）硫：硫是一種有害雜質(zhì)，它能使焊縫金屬力學(xué)性能降低，硫的主要危害 是隨著硫含量的增加， 將增大焊縫金屬的熱裂紋傾向， 因此焊芯中硫的含量不得大 于 0.04%。在焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)，硫含量不得大于 0.03%。（7）磷：磷是一種有害雜質(zhì)。它能使焊縫金屬力學(xué)性能降低，磷的主要危害 是使焊縫產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象， 隨著磷含量的增加， 將造成焊縫金屬的韌性， 特別是低溫 沖擊韌性下降，因此焊芯中磷含量不得大于 0.04 %。在焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)，磷含量 不得大于 0.0

37、3 %。2 焊芯的分類及用號(hào)（1）焊芯的分類 焊芯是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)“焊接用鋼絲” （GE 1 3 0 0 7 7 ） 的規(guī)定分類的， 用于焊接的專用鋼絲可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、 合金結(jié)構(gòu)鋼、 不銹鋼三類。（2）焊芯牌號(hào)的含義 焊芯的牌號(hào)前用“焊”字注明，以表示焊接用鋼絲，它的代號(hào)是“H”，即“焊”字漢語拼音的第一字母，其后的牌號(hào)表示法與鋼號(hào)表示方法一樣。末尾注有“高”字（字母用 A 表示），說明是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，含硫、磷 量較低（不大于0.030 %）;末尾注有“特”字（字母用“E”表示），說明是特級(jí)鋼材，其含硫、磷量更低（不大于 0.025%）；末尾未注字的，說明是一般鋼，含 硫、磷量不大于 0.04

38、%。二：藥皮壓涂在焊芯表面上的涂料層稱為藥皮。 焊條藥皮在焊接過程中起著極為重要的 作用， 若采用無藥皮的光焊條焊接， 則在焊接過程中， 空氣中的氧和氮會(huì)大量侵人 熔化金屬， 將金屬鐵和有益元素碳、 硅、錳等氧化和氮化形成各種氧化物 （如 FeO） 和氮化物（如FeN）,并殘留在焊縫中，造成焊縫夾渣或裂紋。而熔入熔池的氣體 可能使焊縫產(chǎn)生大量氣孔。這都使焊縫的力學(xué)性能（強(qiáng)度、沖擊值等）大大降低， 同時(shí)使焊縫變脆。此外用光焊條焊接,電弧很不穩(wěn)定,飛濺嚴(yán)重,焊縫成形很差。人們發(fā)現(xiàn)在光焊條外面涂一薄層由白要等物組成的藥皮,能使電弧燃燒穩(wěn)定, 這種焊條叫薄藥皮焊條, 由于其焊縫質(zhì)量仍很差, 目前已很少

39、采用。 隨著工業(yè)發(fā)展, 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用優(yōu)質(zhì)厚藥皮焊條。 生產(chǎn)實(shí)踐證明, 焊芯和藥皮二者之間要有一個(gè)適當(dāng) 的比例,這個(gè)比例就是焊條藥皮與焊芯（不包括夾持端）的重量比,稱為藥皮的重 量系數(shù)（K。）。K。值一般在4 0%6 0%左右。藥皮在焊接過程中起著復(fù)雜的冶金反應(yīng)和物理、 化學(xué)變化, 基本上克服了光焊 條在焊接時(shí)出現(xiàn)的問題,所以說藥皮也是決定焊縫金屬質(zhì)量的主要因素之一。1 焊條藥皮的作用（1）機(jī)械保護(hù)作用1）氣保護(hù) 在焊接時(shí)，焊條藥皮熔化后產(chǎn)生大量的氣體，籠罩著電弧區(qū)和熔池，基本上把熔化金屬和空氣隔絕開來。這些氣體中絕大部分是還原性氣體 （CO、H2等），能在電弧區(qū)和熔池周圍形成一個(gè)很好的保護(hù)層，

40、防止空氣中的氧、氮 侵入，起到了保護(hù)熔化金屬的作用。2）渣保護(hù) 焊接過程中藥皮被電弧高溫熔化后形成熔渣，覆蓋著熔滴和熔池 金屬，這樣不僅隔絕空氣中的氧、氮，保護(hù)焊縫金屬，而且還能減緩焊縫的冷卻速 度， 促進(jìn)焊縫金屬中氣體的排出， 減少生成氣孔的可能性， 并能改善焊縫的成形和 結(jié)晶，起到渣保護(hù)作用。（2）冶金處理滲合金作用 通過熔渣與熔化金屬冶金反應(yīng)， 除去有害雜質(zhì) （如 氧、氫、硫、磷）和添加有益的合金元素，使焊縫獲得合乎要求的力學(xué)性能。藥皮雖然具有機(jī)械保護(hù)作用， 但液態(tài)金屬仍不可避免地要受到少量空氣侵入并 氧化， 此外藥皮中某些物質(zhì)受電弧高溫作用而分解放出氧，使液態(tài)金屬中的合金元素?zé)龘p，導(dǎo)致

41、焊縫質(zhì)量降低。因此在藥皮中要加入一些還原劑，使氧化物還原，以 保證焊縫質(zhì)量。 此外藥皮中根據(jù)焊條性能的不同還加入一些去氫、 去硫物質(zhì)， 以提 高焊縫金屬的抗裂性。由于電弧的高溫作用， 焊縫金屬中所含的某些合金元素被燒損 （氧化或氮化） ， 使焊縫的力學(xué)性能降低。 通過在焊條藥皮中加入鐵合金或純合金元素， 使之隨著藥 皮的熔化而過渡到焊縫金屬中去，以彌補(bǔ)合金元素?zé)龘p和提高焊縫金屬的力學(xué)性 能。（3）改善焊接工藝性能 使電弧穩(wěn)定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣和 熔敷效率高等。在焊接電弧這一章中， 我們已知道要保證電弧能正常、 穩(wěn)定地燃燒， 除陰極 發(fā)射電子外，還必須使電弧空間的氣體易電離。氣體越

42、易電離，氣體導(dǎo)電性越好， 電弧燃燒越穩(wěn)定。 為此， 在藥皮中加入低電離電位的物質(zhì)， 來提高電弧燃燒的穩(wěn)定 性。焊條藥皮的熔點(diǎn)稍低于焊芯的熔點(diǎn)（約低100250C）,但因焊芯處于電弧的中心區(qū)，溫度較高，所以，還是焊芯先熔化，藥皮稍晚一些熔化。這樣，在焊條端 頭形成不長的一小段藥皮套管。套管使電弧熱量更集中，能起穩(wěn)定電弧燃燒作用， 并可減小飛濺，有利于熔滴向熔池過渡，提高了熔敷效率。總之，藥皮的作用是保證焊縫金屬獲得具有合乎要求的化學(xué)成分和力學(xué)性能， 并使焊條具有良好的焊接工藝性能。2焊條藥皮的組成焊條藥皮是由各種礦物類、 鐵合金和金屬類、 有機(jī)物類及化工產(chǎn)品 （水玻璃類） 等原料組成。 焊條藥皮

43、的組成的成分相當(dāng)復(fù)雜， 一種焊條藥皮的配方中， 組成物有 七、八種之多。按其在焊接過程中所起的作用通常分為：（1）穩(wěn)弧劑 穩(wěn)弧劑的主要作用是改善焊條引弧性能和提高焊接電弧穩(wěn)定性。 我們知道，凡能使氣體電離電位（電離勢）降低的物質(zhì)，都能提高電弧的穩(wěn)定性。 所以一般多采用堿金屬及堿土金屬的化合物， 如鉀、 鈉、鈣的化合物。 因?yàn)殁洝?鈉、 鈣等元素的電離電位均很低（4.336.10 eV），當(dāng)焊條藥皮里含有這些低電離勢 的物質(zhì)后， 能改善電弧空間氣體電離的條件， 即使電弧的導(dǎo)電性能增強(qiáng)， 使焊接電 流易于通過電弧空間， 因而大大增加了焊接電弧的穩(wěn)定性。 常用的穩(wěn)弧劑有碳酸鉀、 碳酸鈉、鉀硝石、水玻

44、璃及大理石或石灰石、花崗石、長石、鈦白粉等。(2) 造渣劑 造渣劑的主要作用是能形成具有一定物理、化學(xué)性能的熔渣，產(chǎn) 生良好的機(jī)械保護(hù)作用和冶金處理作用。 焊接熔渣好比煉鋼爐的爐渣， 沒有爐渣就 煉不出優(yōu)質(zhì)鋼，同樣，沒有焊接熔渣，也就不可能有優(yōu)質(zhì)焊縫金屬。這類藥皮組成 物能熔成一定密度的熔渣浮于液體金屬表面， 使之不受空氣侵入， 并具有一定的粘 度和透氣性及與熔池金屬進(jìn)行必需的冶金反應(yīng)的能力， 保證焊縫金屬的質(zhì)量和成形 美觀，如鈦鐵礦、赤鐵礦、金紅石、長石、大理石、花崗石、螢石、菱苦土、錳礦、 鈦白粉等。它們在一定的配方下，能獲得具有一定性能的熔渣。(3) 造氣劑 造氣劑的主要作用是造成保護(hù)氣

45、氛，同時(shí)也有利于熔滴過渡。這 類組成物有碳酸鹽類礦物，如大理石、菱鎂礦、白云石等。有機(jī)物，如木粉、纖維 素、淀粉等。碳酸鹽類礦物在電弧高溫條件下能分解出大量的二氧化碳?xì)怏w。有機(jī)物類組成物一般都是碳、氫、水等的化合物，只要溫度達(dá)2 5 0 C以上時(shí)，它們就要分解解 出的一氧化碳和氫氣均屬還原性氣體， 特別是一氧化碳， 能有效地保護(hù)焊縫金屬(4) 脫氧劑 脫氧劑的主要作用是對(duì)熔渣和焊縫金屬脫氧。在焊接過程中，若金屬熔池被氧氣侵人，便會(huì)使合金元素?zé)龘p，鐵被氧化，不僅影響焊縫質(zhì)量，還 會(huì)造成氣孔， 因而必須脫氧。 焊縫金屬的脫氧方法很多， 用脫氧劑脫氧是其中一種， 它是利用熔融在焊接熔渣里某種與氧親和

46、力比鐵大的元素，通過在熔渣及熔化金屬內(nèi)進(jìn)行的一系列冶金反應(yīng)來達(dá)到脫氧的目的。常用的脫氧劑有錳鐵、硅鐵、鋁鐵、 鈦鐵、石墨等。(5) 合金劑 合金劑的主要作用是向焊縫金屬中摻入必要的合金成分，以補(bǔ) 償已經(jīng)燒損或蒸發(fā)的合金元素和補(bǔ)加特殊性能要求的合金元素。常用的合金劑有 鉻、鋁、錳、硅、鈦、鎢、釩的鐵合金和金屬鉻、錳等純金屬。(6) 稀釋劑 稀釋劑的主要作用是降低焊接熔渣的粘度，增加進(jìn)渣的流動(dòng)性。如螢石能與熔渣中其它成分形成CaOSi O 2 CaF共晶(熔點(diǎn)為 1130C),可降低熔渣的粘度。 常用稀滌劑有螢石、 長石。 鈦鐵礦、 鈦白粉、 金紅石、 錳礦等。(7) 粘結(jié)劑 粘結(jié)劑的主要作用是將

47、藥皮牢固地粘結(jié)在焊芯上。常用的粘結(jié) 劑是水玻璃，也可用樹膠類物質(zhì)。(8) 增塑劑 增塑劑的主要作用是改善涂料的塑性和滑性，使之易于用機(jī)器 壓涂在焊芯上，如云母、白泥、鈦白粉等。由上述可見，焊條藥皮中的許多物質(zhì)，往往同時(shí)可起幾種作用。例如。大理石 既有穩(wěn)弧作用， 又是造氣劑和造渣劑。 某些鐵合金 (如錳鐵、 硅鐵) 既可作脫氧劑， 又可作合金劑。粘結(jié)劑水玻璃(含鉀與鈉)實(shí)際上還起到穩(wěn)弧和造渣作用。第二節(jié)： 焊條藥皮的類型及焊條的分類一、焊條藥在的類型為了適應(yīng)各種工作條件下材料的焊接， 對(duì)于不同的焊芯和焊縫的要求， 必須有 一定特性的藥皮。因此，各種焊條藥皮是由不同數(shù)量及用途的礦物、鐵合金、化工

48、材料， 有的還有有機(jī)物混合組成。 根據(jù)藥皮材料中主要成分的不同焊條藥皮可分為 各種不同的類型。藥皮類型不同，焊條的操作工藝性能和其它性能及特點(diǎn)也不同。 如焊芯牌號(hào)相同，涂的藥皮類型不同，則焊條的性能也不同。手工電弧焊焊條的藥皮主要分為下列八種類型：1、鈦型藥皮中以氧化鈦為主要組成物（T i O 2量約35%以上）的焊條，稱為鈦型焊 條。這類藥皮電弧燃燒穩(wěn)定，再引弧容易，熔深較淺，易于脫渣，飛濺少，焊波特 別美觀， 適用于全位置焊接， 特別適用薄板焊接。 但焊縫金屬塑性和抗裂性能較差。 焊接電源為交直流兩用。2、鈦鈣型藥皮中含有 30%以上氧化鈦及小于 20%鈣或鎂的碳酸鹽礦石的焊條，稱為鈦 鈣

49、型焊條。這類藥皮使電弧燃燒較穩(wěn)定，熔渣流動(dòng)性良好，熔深一般，脫渣容易， 飛濺少，焊波美觀，適用于全位置焊接。焊接電源為交直流兩用。3、鈦鐵礦型藥皮中含有 30%以上鈦鐵礦的焊條，稱為鈦鐵礦型焊條。這類藥皮熔渣流動(dòng) 性良好，電弧稍強(qiáng)，熔深較深，渣覆蓋良好，脫渣容易，飛濺一般，焊波整齊，適 用于全位置焊接。焊接電源為交直流兩用。4、氧化鐵型藥皮中含有多量氧化鐵及較多錳鐵作脫氧劑的焊條， 稱為氧化鐵型焊條。 這類 藥皮熔化速度快，焊接生產(chǎn)率較高，電弧燃燒穩(wěn)定，再引弧容易，熔深較深，飛濺 稍多， 最適宜中厚板的平焊工作， 立焊和仰焊操作性能較差， 而焊縫金屬抗裂性較 好。焊接電源為交直流兩用。5、纖維

50、素型藥皮中含有 15%以上有機(jī)物和 30%左右氧化鈦的焊條，稱為纖維素型焊條。 這類藥皮焊接時(shí)， 有機(jī)物在電弧區(qū)分解產(chǎn)生大量氣體， 保護(hù)熔化金屬。 這種焊條具 有電弧強(qiáng)，熔深深，熔化速度快、熔渣少，脫渣容易，飛濺一般，適用于全位置焊 接，特別適宜于立焊和仰焊，也可進(jìn)行向下立焊，并可作深熔焊接，同時(shí)可用作多 層焊或單面焊打底焊時(shí)采用。焊接電源為交直流兩用。6低氫鈉型和低氫鉀型藥皮主要由碳酸鹽及氟化物等堿性物質(zhì)組成的焊條。 正確使用時(shí)， 熔敷金屬中 擴(kuò)散氫的含量低于規(guī)定值， 稱為低氫型焊條。 這類藥皮熔渣流動(dòng)性好， 焊接工藝性 能一般，焊波較高，脫渣較難，適用于全位置焊接，具有良好的抗裂性能和力學(xué)

51、性 能， 氣孔敏感性較強(qiáng)， 所以對(duì)焊件坡口清理要求及藥皮干燥要求嚴(yán)格。 焊接時(shí)要求 采用短弧，焊接電流比酸性焊條要小些。低氫鈉型采用直流反極性焊接電源； 低氫鉀型由于藥皮在低氫鈉型的基礎(chǔ)上增加適量的穩(wěn)弧劑，因此可采用交直流電源。7、石墨型藥皮中含有較多量的石墨， 使焊縫金屬獲得較高的游離碳或碳化物。 采用低碳 鋼芯的石墨型藥皮焊條， 一般焊接工藝性能較差， 飛濺較多， 煙霧較大， 熔渣極少。 這種焊條只適用于平焊工作。 采用有色金屬芯的石墨型藥皮， 一般焊接工藝性能較 好，飛濺極少， 熔深較淺， 熔渣少， 適用于全位置焊接。 石墨型藥皮焊條引弧容易， 藥皮強(qiáng)度較差。 此外， 由于抗裂性較差和焊

52、條尾部容易發(fā)紅， 故施焊時(shí)一般采用小 工藝參數(shù)為宜。 通常這類藥皮用于配制部分鑄鐵焊條和堆焊焊條。 焊接電源為交流 或直流。8、鹽基型這類藥皮主要由氯化物和氟化物組成。 由于藥皮吸潮性較強(qiáng)， 焊前焊條必須烘 干。并且有熔點(diǎn)低，熔化速度快的特點(diǎn)。這種焊條焊接工藝性能較差，焊接時(shí)要求 電弧很短。 熔渣具有一定的腐蝕性， 要求焊后仔細(xì)清除干凈。 一般采用殘甲基纖維 素作粘結(jié)劑，通常用于配制鋁及鋁合金焊條。焊接電源為直流。在上述各種類型藥皮的基礎(chǔ)上， 若藥皮中含有3 0%以上的鐵粉， 按照基本類 型不同，分別稱作鐵粉XX型，例如鐵粉低氫鉀型。在鋼焊條藥皮中加入鐵粉后， 有改善工藝性能和提高熔敷效率的優(yōu)

53、點(diǎn)， 但鐵粉加入量較多的焊條， 不能適于立焊 或仰焊操作。對(duì)鋼焊條來說，由于在鈦型、鈦鈣型、鈦鐵礦型、氧化鐵型及纖維素型的焊條 藥皮中所含強(qiáng)堿性氧化物較少， 而酸性氧化物較多， 故一般將這五種類型藥皮的焊 條稱為酸性焊條。 而低氫鈉型和低氫鉀型焊條藥皮中含有較多的大理石和螢石，堿性較強(qiáng)，故稱為堿性焊條。二、焊條的分類1 按焊條的用途分(1) 低碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼焊條 (簡稱結(jié)構(gòu)鋼焊條)這類焊條的熔敷金屬， 在自然氣候環(huán)境中具有一定的力學(xué)性能。(2) 鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條 這類焊條的熔敷金屬，具有不同程度的高溫工作 能力。(3) 不銹鋼焊條 這類焊條的熔敷金屬， 在常溫、 高溫或低溫中具有不同程

54、度 的抗大氣或抗腐蝕性介質(zhì)腐蝕的能力和一定的力學(xué)性能。(4) 堆焊焊條 這類焊條為用于金屬表面層堆焊的焊條，其熔敷金屬在常溫 或高溫中具有一定程度的耐不同類型磨耗或腐蝕等性能。(5) 低溫鋼焊條 這類焊條的熔敷金屬，在不同的低溫介質(zhì)條件下，具有一 定的低溫工作能力。(6) 鑄鐵焊條 這類焊條是指專用作焊補(bǔ)或焊接鑄鐵用的焊條。(7) 鎳及鎳合金焊條 這類焊條用于鎳及鎳合金的焊接、焊補(bǔ)或堆焊。某些 焊條也可用于鑄鐵焊補(bǔ)、異種金屬的焊接。(8) 銅及銅合金焊條 這類焊條用于銅及銅合金的焊接、焊補(bǔ)或堆焊。某些 焊條也可用于鑄鐵焊補(bǔ)、異種金屬的焊接。(9) 鋁及鋁合金焊條 這類焊條用于鋁及鋁合金的焊接、

55、焊補(bǔ)或堆焊。2 按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分(1) 酸性焊條 其熔渣成分主要是酸性氧化物(Si O 2、T i O 2、F ezQ)及其它在焊接時(shí)易放出氧的物質(zhì)，藥皮里的造氣劑為有機(jī)物。此類焊條藥皮里有各種氧化物， 具有較強(qiáng)的氧化性， 促使合金元素氧化； 同時(shí) 電弧氣氛中的氧電離后形成負(fù)離子與氫離子有很大的親和力， 生成氫氧根離子 (O H)從而防止氫離子溶入液態(tài)金屬里，所以這類焊條對(duì)鐵銹不敏感，焊縫很少產(chǎn)生由氫引起的氣孔。 酸性熔渣的脫氧不完全， 同時(shí)不能有效地清除焊縫中的硫、 磷等 雜質(zhì)，故焊縫金屬的力學(xué)性能較低，一般用于焊接低碳鋼和不太重要的鋼結(jié)構(gòu)中。(2) 堿性焊條 其熔渣的成分主要是

56、堿性氧化物(如大理石、螢石等) ，并含有較多的鐵合金作為脫氧劑和合金劑，焊接時(shí)大理石(CaCO分解產(chǎn)生的CO作為保護(hù)氣體。由于焊條的脫氧性能好，合金元素?zé)龘p少，焊縫金屬合金化效果較好。由 于電弧中含氧量低， 如遇焊件或焊條存在鐵銹和水分時(shí)， 容易出現(xiàn)氫氣孔。 在藥應(yīng) 中加人一定量的螢石(CaF 2),在焊接過程中與氫化合生成氟化氫(HF)，具有去氫作用。 但是螢石不利于電弧的穩(wěn)定， 必須采用直流反極性進(jìn)行焊接。 若在藥皮 中加入穩(wěn)定電弧的組成物碳酸鉀等，便可使用交流電源。堿性熔渣的脫氧較完全， 又能有效地消除焊縫金屬中的氫和氧， 合金元素?zé)龘p 少，所以焊縫金屬的力學(xué)性能和抗裂性均較好， 可用于

57、合金鋼和重要碳鋼結(jié)構(gòu)的焊 接。三、焊條型號(hào)的統(tǒng)制方法1. 按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳鋼焊條型號(hào)的編制方法(1) 字母“E”表示焊條。(2) 前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，單位為；x10MPa(3) 第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置，“0”及“1”表示焊條適用于全位置焊接(平、立、橫、仰焊)，“2”表示焊條適用于平焊及平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊。(4) 第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類及藥皮類型，見P91頁表5 2。2. 按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定低合金鋼焊條型號(hào)的編制方法低合金鋼焊條型號(hào)EXXXX的編制方法與碳鋼焊條相同。但焊條型號(hào)后面有短劃“一”與前面數(shù)字分開，后 綴字母為熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號(hào)，其中A表示碳一鉬鋼焊條；B表示鉻一鉬鋼焊條；C表示鎳一鋼焊條；NM表示鎳一鉬鋼焊條；D表示錳一鉬鋼鋼焊條；G、M或W表示其它低合金鋼焊條，字