第四章焊接材料
对于角焊缝,深剖口底层焊缝,熔渣夹在钢板 之间,脱渣困难,渣的硫松度影响很大,渣越松 脆,越易脱。钛型焊条熔渣密实坚硬疏松度不 如氧化铁型及钛铁矿型;在角焊缝及深剖口 中脱渣,以氧化铁型,钛铁矿型为好.钛钙型渣 松脆。
2)熔渣氧化性
熔渣氧化性太强,脱渣难。
原因是:
①氧化性太强,使焊缝表面氧化,生成氧化膜。
②造渣剂:造成具有一定物理性能、化学性能的 熔渣,起到保护作用和改善焊缝成型。
如:钛铁矿、金红石、萤石、长石等。
③造气剂:造气保护 ,有机物、碳酸盐.有机物如: 木粉、淀粉、析出气体CO、H,碳酸盐析出气 体CO2,高温时产生CO。
④脱氧剂:降低药皮中或熔渣的氧化性和脱除金属 中的氧。铁合金:锰铁、钛铁、硅铁、Re等。
焊条的型号是按国家有关标准与国际 标准确定的。以结构钢为例,型号编 制法为字母“E”表示焊条,第一、二 位表示熔敷金属最小抗拉强度,第三 位数字表示焊条的焊接位置,第三、 四位数字表示焊接电流种类及药皮类 型。Biblioteka 整的焊条型号举例如下:E 43
15
表示焊条药皮为低氢钠型 ,并可采用直流反接焊接
表示焊条适用于全位 置焊接
若药皮中含低电离势元素,U↓稳弧性↑
某些元素的电离势 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
碱性焊条:结507,低氢型,电弧稳定性不好 原因:药皮中含萤石较多,CaF2氟电离势高 18.6伏,与电子亲和力大,夺取电弧中的电子, 形成负离子,恶化电弧的稳定性。
J 507 焊条为例
J 507
低氢型药皮、直流
焊缝金属抗拉强 度不低于490MPa 结构钢焊条
焊条有特殊性能和用途的,在牌号后面加注起主要作用的元素或主 要用途的拼音字母(一般不超过二个),如J507MoV、J507CuP。
焊条牌号中第 三位数字含意
牌号后面加注 各字母符号 含义
2、焊条的型号
9、铝及铝合多焊条 10、特殊用途焊条
(二)按焊接熔渣的碱度分 1、酸性焊条 2、碱性焊条
(三)按焊条药皮的类型 氧化钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧
化铁型、纤维素型、低氢型等
二、焊条的型号与牌号
1、焊条的牌号
以结构钢为例:牌号,编制法。结XXX, 结为结构钢焊条,第3个数字,代表药皮 类型,焊接电流要求,第1、2数:代表焊 缝金属抗拉强度 。
1)熔渣的膨胀系数和松脆性, 金属与熔渣的膨胀系数相差越大,收缩不同产生内应 力越大,脱渣性好,钛型焊条,脱渣性最好,低氢型焊条 脱渣性最差.
低碳钢
E4315 J427
E4313 J421
E4301 J423 E4320 J424
几种焊条熔渣和低碳钢的线膨胀系数与温度的关系P86图2-2
疏松度:指渣中孔隙所占的面积的百分数.
40
总产量
30
产量(万吨/%)
20 10
0
埋弧焊丝 %
药芯焊丝 %
173 2
3 746 5
6 779 8
82 85 88 91 94 97 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 年
第四章 焊接材料
第一节 焊条 第二节 焊剂 第三节 焊丝
⑤合金剂:使焊缝补偿烧损和获得必要的合金成分 。如锰铁、硅铁、钼铁等
⑥粘结剂:将涂料牢固的粘在焊芯上,参加冶金反 应,如钠水玻璃、钾水玻璃与钠水玻璃混合。
⑦增塑性:便于用机器压制焊条,额外加入一些能 改善涂料塑性或滑润性物质。如云母、白泥、滑石 等。
四、焊条的工艺性能
1.焊接电弧的弧定性(稳弧性) 药皮成份的影响.
表示熔敷金属抗拉强度 的最小值
表示焊条
三、焊条的组成
1、 焊芯—焊丝
作用:导电、填充金属、 焊芯材料有选择性:用量最多的是H08、
H08A,还有H08E。
2、 药皮
作用:①机械保护作用
②冶金处理作用
③工艺性能良好
药皮组成
①稳弧剂 :改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定 性,原材料为易电离或电离势低的物质。如: K2CO3、CaCO3大理石、长石、钾水玻璃
3)表面张力
熔渣的粘度 η过高,表面成型不良,易产生气孔,夹杂. η过低,对焊缝敷盖不均匀,保护作用差. 适中,一般T=1500℃,渣η0.1~0.2泊.秒;
熔渣的粘度也决定于熔渣的化学成分.
表面张力 σ↓复盖性好,但不能过小,适宜值为0.3-0.4N/M. σ↑熔渣易成球型,复盖性不好.
3.在各种位置焊接适应性
重点内容
1、焊条分类及制备 2、焊条、焊剂及焊丝的型号和牌号 3、典型焊条的冶金性能 4、焊剂的性能用途 5、气保焊丝和药芯焊丝
§4-1 焊条
一.焊条分类
1.焊条用途分 :
1、结构钢焊条 2、铜和铬钼耐热钢焊条
3、不锈钢焊条
4、堆焊焊条
5、低温钢焊条块分割 6、铸铁焊条
7、镍及镍合金焊条 8、铜及铜合金焊条
焊缝位置: 平焊缝、立焊缝、仰焊缝、横焊缝
立、仰、横焊难点在于: ①重力作用下焊条熔滴不易向熔池过渡; ②熔池金属和熔渣下流.
解决方法: 1)适当增加电弧吹力;调整熔渣的熔点、粘
度及表面张力。
4.脱渣性
脱渣性:焊后熔渣从焊缝表面清除的难易程度。
影响因素: 1)熔渣的线膨胀系数 2)熔渣的松脆性 3)熔渣氧化性
结506加入了低电离势物质,K.、Na则 可用交,直流.但K、Na与F的亲和力大,KF、 NaF有毒.
酸性焊条:SiO2、TiO2、云母、长石中含K2O 、Na2O等,稳弧性好。
2.表面成型
操作技术有关,取决熔渣凝固点,粘度与表 面张力,还与熔渣的物理性质有关.
1)熔渣的凝固温度 T
2)熔渣的粘度
第四章 焊接材料
万吨
100
90
80
70
焊条
60
50
40
30
20
焊丝
10
0
19195
1992 6
19397
1994 8
19599 20060 年
我国近五年焊条和各种焊丝产量统计图
日2本5年来焊接材料总产量及各种材料所
70
0.99 1.05 0.98
;0.97 ;1.05 ;
60
;;
50
焊条 %
实心焊丝 %
FeO晶格结构体心立方,焊缝金属—Fe体心立方.
FeO晶格与—Fe搭接
②熔渣中尖晶石型化合物Al2O3、Cr2O3、与FeO 晶格结合形成体心立方晶格结构的尖晶石型化合物 。使之很难脱渣,FeO膜相当胶粘剂,连接焊缝金 属与熔渣。