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一、电焊条(焊条构成、规格型号及重量)
一、电焊条(焊条构成、规格型号及重量)
电焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极。焊条电弧焊时,焊条即作为电极,在焊条熔化以后又作为填充金属直接过渡到熔池,与液态的母材熔合以后形成焊缝金属。因此,焊条不但影响电弧的稳定性,而且直接影响到焊缝金属的力学性能。
1、电焊条的组成及作用
焊条由焊芯(金属芯)和药皮组成(见图2)。在焊条前端药皮有450左右的倒角,在尾部有裸焊芯,约占焊条长度的1/16。
图2 焊条组成示意图
(1)焊芯
焊条中被药皮包裹的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时,焊芯有两个作用,一是传导焊接电流,产生电弧把电能转化成热能;二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。做焊芯用的钢丝都是经过特殊冶炼的,这种焊接专用钢丝,用来制作焊条,就是焊芯;如果用于埋弧焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法作填充金属时,则称为焊丝。
焊芯中各合金元素对焊接的影响
a.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,碳是一种良好的脱氧剂,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气体排开,防止空气中的氧、氮等有害气体侵入熔池,减少焊缝金属中的氧、氮等的含量。如果含碳量过高,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裂纹敏感性增加的影响,低碳钢焊芯的含碳量一般低于0.1%。
b.锰(Mn)
锰是钢中一种较好的合金剂,随着锰含量的增加,钢的强度和硬度会不断的增加。在焊接过程中,锰也是一种较好的脱氧剂,能减少焊缝金属中氧的含量。锰与硫发生反应,生成硫化锰浮于熔渣中,减少了焊缝金属的热裂倾向。因此一般碳素结构钢中的含锰量为0.3-0.55%,焊接一些特殊钢材使用的钢丝,其含锰量可以高达1.7-2.1%。
c.硅(Si)
硅是钢中一种较好的合金剂,在钢中加入适量的硅可以提高钢的强度、弹性和抗酸性能。如果含量过高,则降低钢的塑性和韧性。在焊接过程中,硅具有比锰还强的脱氧能力,与氧发生反应生成二氧化硅。但二氧化硅会提高熔渣的粘度,焊缝金属容易产生非金属夹杂物。过多的二氧化硅还能增加焊接熔化金属的飞溅,因此焊芯中含硅量一般控制在0.03%以下。
d.铬(Cr)
铬是钢中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,铬是一种偶然的夹杂。铬的主要冶金特征就是易于急剧氧化,形成难容的氧化物三氧化二铬,增加焊缝金属产生夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣内,使熔渣的粘度增加,流动性降低。因此除了不锈钢、耐热钢等特殊钢丝以外,焊芯中含铬量一般控制在0.2%以下。
e.镍(Ni)
镍对低碳钢来说,也是一种杂质。焊芯中含镍量一般控制在0.3%以下。镍对钢的冲击韧性有比较显著的影响,一般低温冲击要求高的情况下,钢中可以适量加入一定的镍金属。
f.硫(S)
硫是一种有害杂质,能使焊缝金属的力学性能降低,硫的主要危害就是随着硫含量的增加,将增大焊缝金属的热裂倾向,降低焊缝金属的冲击韧性,特别是低温冲击韧性。因此焊芯中硫的含量不得大于0.04%。在焊接重要构件时,硫含量不得大于0.03%。
g.磷(P)
磷是一种有害杂质,能使焊缝金属的力学性能降低,磷的主要危害就是容易使焊缝金属产生冷脆现象。随着磷含量的增加,将造成焊缝金属的冲击韧性特别是低温冲击韧性的降低。因此焊芯中磷的含量不得大于0.04%。在焊接重要构件时,磷含量不得大于0.03%。
②焊芯的分类及牌号含义
a.焊芯的分类
焊芯是根据国家标准来分类的,用于焊接的专用钢丝可以分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。
b.焊芯牌号的含义
焊芯牌号前用“焊”字注明,以表示焊接用钢丝。它的代号是“H”,即“焊”的第一个拼音字母。其后的牌号表示方法与钢号表示方法一致。末尾注有“高”(字母用“A”表示),说明是高级优质钢,硫、磷含量不大于0.03%;末尾注有“特”(字母用“E”表示),说明是特级钢材,硫、磷含量不大于0.025%;末尾没有注字的,说明是一般钢材,硫、磷含量不大于0.04%。
(2)药皮
压涂在焊芯表面的涂料层称为药皮。焊条药皮在焊接过程中起着极其重要的作用,它是决定焊缝金属质量的主要因素之一。
焊条药皮的作用
a.机械保护作用
(a)气保护
焊接过程中,焊条药皮熔化后产生大量气体笼罩在电弧区和熔池,把熔融的焊缝金属与空气隔绝开;同时,这些气体大部分是还原性气体,能在电弧区和熔池四周形成一个很好的保护层,防止空气中的氧、氮等气体的侵入,对熔化的焊缝金属起到一个很好的气体保护作用。
(b)渣保护
焊接过程
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