焊条和焊剂的类型及牌号编制方法.wps

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1、焊条和焊剂的类型及牌号编制方法目前我国焊接材料生产厂家约有 800 余家，其中焊条生产企业在 600 家以上；CO2 气体保护焊丝生产厂家 100 余家；钎料生产厂家 300 多家；埋弧焊剂生产企业 30 多家；具有生产药芯焊丝条件的企业21 家。共生产品种 576 个。我国焊接材料总产量已跃居世界第一位，年生产能力近 180 万吨 。1995 年生产焊接材料 76 万吨，其中电焊条 60 万吨（生产能力超过150万吨），占总数的 80。 CO 气体保护焊丝 7万吨（生产能力为 15 万吨左右），占总数的 93396。焊剂 5万吨（生产能力 10 万吨），占总数的 666。埋弧焊丝 4万吨（生

2、产能力10万吨），占总数的 533。由上述数据可以看出我国的焊接自动化水平很低，比发达国家分别落后 30 到 70 个百分点。另一个问题是及时调整产品结构，开发市场上急需的特种焊条，由于种种原因，国内生产焊材的企业尚不能完全供应这些焊条，施工单位只好购买昂贵的进口焊条，在增加工程成本的同时还要花费大量的外汇。为此，焊接材料领域也在积极研究开发了许多相应的新品种.第一节 焊条1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。汉语拼音字母表示焊条的“焊“，表示含碳量平均为.，表示优质钢、 含杂质量少、 。“E”，S、P杂质更少。2.药皮作

3、用：机械保护作用冶金处理作用工艺性能良好组成：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。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。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。合金剂：使焊缝补偿烧损和获得必要的合金成分。 合金纯金属、 一般 Mn-Fe、 Si-Fe 要纯化发醇

4、加高 Mn酸钾纯化。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。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。2焊条分类（1）焊条用途分1.结构钢焊条用结XX 表示，符号、焊接低碳钢、低合金2.铜和铬钼耐热钢焊条，用热XXX 表示、 符号、 、 焊接珠光体耐热钢3.不锈钢焊条：用不XXX 表示、符号G 或A、焊接不锈钢及热强钢4.堆焊焊条：用堆XXX 表示、 符号、 用于金属表面的堆焊、耐磨性、红硬性.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.型号 W 以区别堆焊焊体牌号。6

5、.铸铁焊条： 焊补,焊接铸铁，型号 Z.牌号用符号.铸7.镍及镍合金焊条:用于镍.镍合金的焊接.补焊或堆焊,有的也可用于铸铁补焊及异种金属焊接,型号N 牌号.镍8.铜及铜合金焊条用于铜及铜合金焊接,也可用于铸铁补焊及异种金属焊接.型号 7.牌号.铜.9.铝及铝合多焊条：铝及铝合金的焊接及补焊，型号L 牌号.铝。(二)按渣碱度：分为酸、碱性焊条。(三)按药皮类型：分为钛型.钛钙型、钛铁矿、氧化铁、纤维素、低氢型、石墨、盐基型。三、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,数学:代表焊缝金属抗拉强度。

6、2、焊条的型号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。结构钢焊条牌号举例，结 422 对应于 E4303， 结构钢焊条,钛钙型,可用交直流，焊缝抗拉强度不低于 42 公斤/毫米2结 507 与 E5015 结构钢焊条相对应,低氢型,直流焊接,焊缝最小抗拉强度不低于50公斤/毫米2四.焊条的工艺性能1.焊接电弧的弧定性(稳弧性)影响因素有焊条药皮成份、 电源的特性、 焊接规范等.药皮成份的影响是若药皮中含低电离势元素,U稳弧性，在焊条药皮中凡

7、是能降低电弧电压的物质，均有稳弧作用,而电弧电压的高低又与物质的电离势有关,电离势低的元素,化合物就能起到稳弧作用.某些元素的电离势元素 K Na Ba Ca Ti Mn FeSi C H O F CO2电离势(V) 4.32 5.12 5.16 6.08 6.81 7.40 7.83 7.9411.22 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。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

8、力大,KF、NaF 有毒.酸性焊条:SiO2、 TiO2、 CaO、 云母、 长石中含K2O、 Na2O等，稳弧性好。判定稳弧性：测最大的燃烧电弧长度LmaxLmax稳断弧长度越大,稳弧性越好.示波器,观察电流,电弧电压波形的变化情况.控制低氢型焊条稳弧性方法：a)CaCO3/CaF2比例控制并加入 K1.62.5、 K2CO3 K直流飞溅.焊条的熔化速度1）焊条的熔化速度焊接过程中,焊条的熔化速度反映着焊接生产率的高低,也是工艺性能方面的一个重要指标.焊条的熔化速度与它的熔化系数有关,可用焊条的熔化系数表示.焊条的熔化系数:单位时间内,单位电流所能熔化的焊芯金属重.符号表示: 单位克/安一小

9、时焊条的熔化系数的影响因素:）药皮成分的影响药皮成分对电弧电压有影响,电弧电离电位越低,电弧电压越低,产生热量少小。Uppp药皮成分对熔滴过渡形态有影响,增多碳酸盐减少碳酸盐,细化熔滴短路过度U,颗粒过渡 U,射流过渡, 最大.焊条熔化与药皮的导电性和导热性有关,以为主,渣导热性差,导中性好,电阻热作用,导致药皮易于发红,钛型.钛型.钛钙型,若药皮中加入发热剂,氧化铁型加速药皮熔化大,氧化铁型.药皮成分中含有进行放热反应的物质时,加速焊条熔化为了提高生成率,铁粉焊条提高熔敷放率是指熔敷金属量与熔化的填充金属量的百分比。例：J422Fe160 表示加纯铁粉熔敷效率为160%的J422.）电流种类

10、与极性p2TiOpp直流正接:电弧电压和熔化系数变化很大,此时焊条接阴极,药皮成分对阴极压降影响较大,药皮成分的改变直接影响着电弧电压变化,使也发生变化.直流反接:电弧电压和熔化系数变化最小.交流:处于中间状态.药皮发红问题指焊条焊一半时后部焊条,由于焊条药皮温升过高而发红,开裂脱落的现象,JXX1、JXX2 导热性差,导中性好,不锈钢最为严重.解决办法:提高电弧能量,减少熔化时间,减少电阻热.加入发热剂,促进药皮熔化.例JXX48、焊条发尘量pp气体的毒性分为两种一种是细微的蒸发锰产生的毒性,称为锰中毒.特点:作用缓慢,但长时间吸入锰尘,会使人中毒致病而又不易治疗.酸性焊条中加入较多的锰铁,

11、用于脱氧,渗合金提高抗裂性能,但在酸性焊条中,锰尘的含量尚未达到明显危害的程度.另一种是氟中毒,即当药皮中含有大量莹石时,在焊接过程中会有气体析出,这种毒气作用较快,亦有人认为,不但而且 NaF、KF 更易使人中毒致病.低氢型焊条药皮中含有萤石较多, NaF、 KF的沸点较低,易蒸发,因此,低氢焊条发尘量和尘中的致毒物多.改善方法:1. 减小发尘量2. 减小尘中致毒物质数量具体措施:减少药皮中萤石的含量,(保证机械性能的前题下,否则萤石含量过低时,焊缝易出气孔.)减小水玻璃药皮中一般用水玻璃为粘结剂,含有一定量的 K、Na 目前,有的地方采用硅酸乙酯和硅溶胶代替水玻璃,降低了碱性焊条的发尘量.

12、减少电弧的过热程度.各种类型结构钢焊条的工艺性能对比药 皮类型主要原料电流种类碱.酸性特点1 钛型硅酸盐交.直酸易引弧.脱渣.熔深浅.外型美观 2 钛 钙 钙 镁 碳 酸 交.直酸电弧较稳流动性好,飞型矿石20%溅小.成型 3 钛 铁矿型钛铁矿交.直酸脱渣容易,更盖好,熔深较深 4 氧 化铁型多 量 氧 化铁.锰铁脱氧剂交.直酸易引弧.弧稳.抗裂性良好,飞溅稍多5 纤 维素型15%以上有机物30%TiO2交.直酸电弧强,熔深大,熔化 V大,渣少,飞溅一般6 低 氢型碳 酸 盐 矿石,萤石,加稳弧剂交.直碱碱度大,焊缝金属纯度高,塑.韧性好7 低 氢型CaO-CaF2直碱工艺性能较差,气孔敏感毒

13、性五、焊条的冶金性能（一）. 钛钙型焊条E4303（J422）渣系，酸性焊条:熔渣碱度为.,属于酸性渣，气渣联合CaOSiOTiO22保护。以为主, 的原料是金红石,钛白粉还原钛铁矿等.云母、长石、白泥大理石、白云石，造渣、造气剂、为主，加之其它物质。1、氧化和脱氧反应1）、铁的氧化:焊接前,药皮中含 FeO 为.%,焊后熔渣中 FeO 数量增到.%,这主要是由于铁的氧化引起,铁被电弧中的氧直接氧2TiO2TiO2TiO2SiO2TiO2SiO化引起1 氧直接使铁氧化使铁氧化水蒸气使铁氧化(FeO)OFeFeOO21Fe2COFe2FeOCO22HFeHFeOO气渣中氧化物使Fe 氧化由还原引

14、起2）、脱氧锰脱氧焊前药皮中含锰.%,不含,但焊后熔渣中含.%的,其原因为:锰在药皮加热阶段进行先期脱氧2SiO2SiOFeOSiFeSiO2 2)(2FeOMnFeMnO)(MnOMnO熔池,熔滴阶段进行沉淀脱氧使熔渣中增加了含量.硅脱氧焊前焊芯含硅量为.%,焊后熔敷金属中含硅量为.%MnOOMn221)(MnOFeFeOMnMnO)( 2 22SiOFeFeOSi)(2SiO硅在熔池后期脱氧生成来不及转移到渣中,而夹杂到焊缝中,使含硅量有所增加.碳的氧化与脱氧碳为.减少到.%,说明焊芯中的碳没有完全过渡到焊缝中去,有一小部分被氧化.还原反应，使焊缝增硅3. 脱硫S 从.%增到.%COOC)

15、(2)( 22MnOSiSiOMnFeMnSMnFeS.脱 从.%增到.%由于渣中CaO、 MnO 量少, 、 含量较高,难以进行脱.反应,严格限制原材料含.量.5、合金化锰铁主要是脱氧、脱硫，合金化必需是另外加入所需元素。6.气孔敏感性焊皮中加入大量造渣,造气剂,焊后产生相当数量的熔渣和气体,具有较强的隔绝空气能力,量不多.熔渣氧化、CO气孔，调整氧化性防止产生两大类气孔。（二）.低氢焊条MnSFeOMnOFeS2TiO2SiO渣系，碱度高达.。以为主、大理石、白云石萤石云母、长石、白泥铁合金Mn-Fe、。1、氧化反应控制:由于强碱性氧化物,主要是钛、硅锰联合脱氧。22SiOCaFCaOCa

16、OCaO2CaF2SiOFeSiFeTiCaOO焊接区气氛的氧化性强,熔渣的氧化性小总含氧量为.%.2、对氢的控制:含氢量少.原因:a)碱性焊条不加或少加含氢物质b)氧化性能, 、c) 去氢作用含氢量低故抗冷裂纹性能好.3、对硫.磷的控制脱效果好, 含量高,由.%降到.%gmlH100/82COP 2OP 2HP2CaFCaO脱磷效果较差.%增到.%.4、烟尘由于氟中毒，危害较大，是低氢型焊条研究的重要课题。该类焊条，机械性能比钛钙型焊条好,尤其韧性好，硫、磷、氧、氢量少，用于焊接重要结构,各种合金钢。但工艺性能差主要是稳弧性、脱渣性差，烟尘大。.六、.焊条的设计见焊条实验指导书。第二节 焊剂

17、一.焊剂的类型)()()(FeOCaSFeSCaO焊剂和焊丝都是埋弧焊，电渣焊时使用的焊接材料。焊剂相当于焊条药皮，焊丝相当于焊条药芯。 埋弧焊、 电渣焊多用于焊接钢，少数用于焊接有色金属。钢用焊剂分类：.按制造方法分类()熔炼焊剂：将原料按配方比例配成炉料，放在电炉或火焰炉中熔炼，这种焊剂叫熔炼焊剂。()非熔炼焊剂：依烘熔温度不同分i.陶质焊剂：使原粉料按比例混拌后加水玻璃，制成湿料制成颗粒，一般为.mm、 在350500烘干即成。ii.烧结焊剂,把湿料压成块,在 7501000烧结后,破碎成一定尺寸的颗粒使用2.按焊剂化学成分分类(1).按氧化物性质分酸性焊剂、中性焊剂、碱性焊剂(2).按

18、含量分i、高硅焊剂：焊剂含30%ii、中硅焊剂：焊剂含 1030iii、低硅焊剂：焊剂含30%ii、中锰焊剂：含1530%iii、低锰焊剂：含25%iV、无锰焊剂：不加，焊剂中是混入的杂质30%ii、中氟焊剂：含1030%OMnOMnOMnOMnOMnOMn2FCa2FCa2FCaiii、低氟焊剂：含%，高有通过焊剂向焊缝里过渡硅作用。高硅焊剂又可分为高硅高锰焊剂，高硅中锰焊剂、 高硅低2OSi2OSi焊剂、高硅无锰焊剂。如图当()%焊缝中锰是增加的（大于焊丝中量）浓度达到左右不再增加了。高硅焊剂与焊丝配合：(1)高硅无锰焊剂配合高锰焊丝（1.51.9%）(2)高硅中锰焊剂配合含锰焊丝（0.8

19、1.1%）?焊剂中？浓度对焊缝金OMnnMOMnnMOMnOMnOMn属含锰量的影响(3)高硅高锰焊剂应配合低碳钢焊丝或含锰焊丝，主要用于焊接低碳结构钢或某些低合金钢。.中硅焊剂含数量较低，.().量较多，碱度较高属于弱氧化性焊剂。中硅焊剂配合适当焊丝焊接合金结构钢，弱氧化性中硅焊剂，焊缝金属含量高，抗冷裂纹能力弱。在中硅焊剂中加相当数量，氧化性这种焊剂为中硅氧化性焊剂，焊缝金属中又具有相当高的韧性，用于焊接高强钢。2OSiOCaOFeMgOOFe .低硅焊剂焊剂由.组成，焊剂对基本金属元氧化作用，配合相应焊丝焊接高合金钢如不锈钢等。(二).陶质焊剂陶质焊剂与熔炼焊剂相比具有下列优、缺点。.陶质焊剂中加脱氧剂、 脱氧充分、 熔炼焊剂中则不能加脱氧剂。.加合金剂、合金化强。.抗气孔能力比熔炼焊剂强。.对焊接参数变动敏感，会引起焊缝化学成分不均匀。.吸湿性大，易增加焊缝含氢量，必须焊前烘干。OCa.32OAlMgO2FCa.生产成本低、节能、生产效率高。目前有五种类型型号 SJ 后三位数表示主要组成成分分类的代码SJ 101 氟碱型 IIWSJ 301 硅钙型 FB SJ 401 硅锰型 CS SJ 501 铝钛型 MS SJ 502 铝钛型 AR %502FCOMMgOOCana%602OSMgOOCia%502OSOMin%45232OTOAli