焊接碳鋼及低合金鋼的焊芯,一般都選用低碳鋼作為焊芯,并填加錳、硅、鉻、鎳等成分(詳見(jiàn)焊絲國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1300一77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低時(shí)鋼絲塑性好,焊絲拉拔比較容易,另一方面可降低還原性氣體CO含量,減少飛濺或氣孔,并可增高焊縫金屬凝固時(shí)的溫度,對(duì)仰焊有利。加入其他合金元素主要為焊縫的綜合機(jī)械性能,同時(shí)對(duì)焊接工藝性能及去除雜質(zhì),也有一定作用。
焊條(covered electrode)是氣焊或電焊時(shí)熔化填充在焊接工件的接合處的金屬條。
焊條由焊芯和藥皮兩部分組成,焊條的材料通常跟工件的材料相同。根據(jù)不同情況,電焊條有不同的分類(lèi),而按性能分類(lèi)的焊條,都是根據(jù)其特殊使用性能而制造的焊條,如低氫焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、躺焊焊條、打底層焊條、鐵粉焊條、防潮焊條、水下焊條、重力焊條等。焊條主要作用是機(jī)械保護(hù)作用、冶金處理作用和改善焊接工藝性能。
根據(jù)GB/T 5117-1995《碳鋼焊條》和GB/T 5118-1995《的合金鋼焊條》的規(guī)定,焊條型號(hào)的主體結(jié)構(gòu)由字母“E”和四位數(shù)字組成。
焊芯
焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱(chēng)為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長(zhǎng)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填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。
焊條焊接時(shí),焊芯金屬占整個(gè)焊縫金屬的一部分。所以焊芯的化學(xué)成分,直接影響焊縫的質(zhì)量。因此,作為焊條芯用的鋼絲都單規(guī)定了它的牌號(hào)與成分。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金屬時(shí),則稱(chēng)為焊絲。
藥皮的主要成分決定了焊條的藥皮類(lèi)型,常見(jiàn)的藥皮類(lèi)型有:
鈦型:含有氧化鈦35%以上。鈦鈣型:含有氧化鈦30%以上,碳酸鹽20%以下。
鈦鐵礦型:含有鈦鐵礦30%以上。氧化鐵型:含有多量的氧化鐵及較多的錳鐵脫氧劑。
高纖維素鈉型:含有有機(jī)物15%以上,氧化鈦30%左右。
高纖維素鉀型:含有有機(jī)物15%以上,氧化鈦30%左右。
低氫鈉型:含有鈣、鎂的碳酸鹽和螢石。
低氫鉀型:含有鈣、鎂的碳酸鹽和螢石。
鐵粉低氫型:含有鈣、鎂的碳酸鹽、螢石和鐵粉。
石墨型:含有多量石墨。
鹽基型:含有氯化物和氟化物。
這些分類(lèi)方法可以幫助用戶(hù)根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的焊條。
選用原則
考慮母材的性能和化學(xué)成分:要使焊條的熔敷金屬化學(xué)成分與母材相近,以焊縫的力學(xué)性能和其他使用性能與母材相匹配。例如,焊接 Q235 碳鋼時(shí),可選用 E43 系列的碳鋼焊條;焊接 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼時(shí),應(yīng)選用 E347 等相應(yīng)的不銹鋼焊條。
考慮焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和使用要求:對(duì)于承受動(dòng)載荷或沖擊載荷的焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)選用熔敷金屬韌性和抗裂性較好的焊條,如低氫型焊條;對(duì)于在高溫、低溫或腐蝕介質(zhì)等特殊環(huán)境下工作的焊接結(jié)構(gòu),要選用具有相應(yīng)耐溫、耐蝕性能的焊條。例如,焊接低溫容器時(shí),需選用能低溫韌性的焊條。
考慮焊接工藝條件和設(shè)備:如果焊接設(shè)備為交流焊機(jī),應(yīng)選用適用于交流電源的焊條,如鈦鈣型焊條;若采用直流焊機(jī),則可選用各種類(lèi)型的焊條,但對(duì)于一些對(duì)電弧穩(wěn)定性要求較高的焊條,如低氫型焊條,采用直流反接效果更好。此外,還要考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接位置、焊接速度等工藝條件,選擇合適的焊條,以焊接質(zhì)量和效率。
高合金鋼以及鋁、銅、鑄鐵等其他金屬材料,其焊芯成分除要求與被焊金屬相近外,同樣也要控制雜質(zhì)的含量,并按工藝要求常加入某些特定的合金元素。