焊接知识
[编辑本段]焊条的成分
药皮焊条由焊芯和药皮两部分组成。在药皮焊条中，药皮(涂层)均匀地向心地压在金属芯外面的药芯上。不同类型的焊条有不同的药芯。焊芯是焊条的金属芯。为了保证焊缝的质量和性能，焊芯中各种金属元素的含量都有严格的规定，特别是有害杂质(如硫、磷)的含量，优于母材。焊芯的成分直接影响焊缝金属的成分和性能，所以焊芯中的有害元素应尽量少，C含量应低于0.10%。例如H08A含有小于等于0.03%的S，小于等于0.03%的P和小于等于0.1%的c。
焊接碳钢和低合金钢一般采用低碳钢作为焊芯，并添加锰、硅、铬、镍等成分(详见GB1300-77)。之所以采用低碳，一方面是因为含碳量低时钢丝塑性好，更容易拉制焊丝。另一方面可以降低还原性气体CO的含量，减少飞溅或气孔，提高焊缝金属凝固时的温度，有利于仰焊。添加其他合金元素主要是为了保证焊缝的综合力学性能，对焊接工艺性能和杂质去除也有一定的作用。
高合金钢和其他金属材料，如铝、铜、铸铁等。，芯部成分应与被焊金属相似，杂质含量也应控制，并常根据工艺要求加入一些特定的合金元素。
药皮焊条是一种用于焊条电弧焊的药皮熔化焊条，由药皮焊条和药芯焊丝组成。在焊条前端，涂层为45。左右倒角用于方便引弧。尾部有一根裸芯，约占药皮焊条总长度的1/16，便于焊钳夹持和导电。药皮焊条的直径实际上是指药芯的直径)通常为2，2。5, 3.2或3，4，5或6mm，常用的是3。2、4和5，其长度“L”通常在250和450毫米之间
1.核心
在焊条中，被药皮覆盖的金属芯称为焊芯。焊芯一般是具有一定长度和直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用:一是传导焊接电流，产生电弧将电能转化为热能，二是熔化焊芯本身作为填充金属，与液态母材熔合形成焊缝。
在焊条焊接过程中，焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。因此，焊芯的化学成分直接影响焊缝的质量。因此，用作焊条药芯的钢丝有自己的品牌和成分。如果在埋弧焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法中用作填充金属，则称为焊丝。(1)芯中合金元素对焊接的影响
1)碳(c)碳是钢中的主要合金元素。当碳含量增加时，钢的强度和硬度明显提高，而塑性降低。在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧的高温作用下与氧结合生成一氧化碳和二氧化碳气体，可以排除电弧区和熔池周围的空气，防止空气中的氧和氮有害气体对熔池的不利影响，降低焊缝金属中氧和氮的含量。碳含量过高，还原剧烈，会造成大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的硬化能力和裂纹敏感性增加的影响，低碳钢芯的碳含量一般为0。1%.
2)锰(Mn)是钢中良好的合金化剂，其强度和韧性会随着锰含量的增加而提高。在焊接过程中，锰也是很好的脱氧剂，可以降低焊缝中的氧含量。锰和硫化物结合形成浮在熔渣中的硫化锰，从而降低焊缝热裂的倾向。因此，一般碳素结构钢芯的锰含量为0。30% ~ 0.55%，部分专用钢丝锰含量高达1.70%-2。10%.
3)硅(Si)也是良好的合金化剂。在钢中加入适量的硅可以提高钢的屈服强度、弹性和耐酸性。含量过高，塑性和韧性都会降低。在焊接过程中，硅也有很好的脱氧能力，与氧形成二氧化硅，但会增加熔渣的粘度，容易促进非金属夹杂物的形成。
4)铬(Cr)可以提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢，铬是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特性是容易被快速氧化，形成难熔氧化物三氧化铬(Cr203)，从而增加焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化铬转移到矿渣中后，可以增加矿渣的粘度，降低流动性。
5)镍(无)镍对钢的韧性有显著的影响。一般要求低温冲击值高时，适当加入一些镍。
6)硫是一种有害杂质。随着硫含量的增加，焊缝的热裂倾向会增加，所以焊芯中的硫含量不得大于0。04%.焊接重要结构时，硫含量不应大于0。03%.
7)磷的分类(2)岩心
根据国家标准《焊接用钢丝》(GB 1300-77)对芯材进行分类，焊接用特种钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢。
2.涂层
压在焊芯表面的涂层称为涂层。焊条药皮在焊接过程中起着极其重要的作用。如果采用无药皮的焊条焊接，在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔融金属，使金属铁和有益元素碳、硅、锰氧化、氮化，形成各种氧化物和氮化物，残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。熔化到熔池中的气体可能在焊缝中造成大量气孔，这会大大降低机械性能(强度、冲击值等。)并使焊缝变脆。另外，用轻型焊条焊接，电弧不稳定，飞溅严重，焊缝成形差。
在实践中发现，如果在焊条外面涂上一层由各种矿物组成的涂层，可以稳定电弧燃烧，提高焊缝质量。这种药皮焊条称为药皮焊条。随着工业技术的不断发展，人们创造出了高质量的厚药皮焊条，并得到了广泛的应用。
[编辑本段]焊条的要求
(1)容易引弧，保证了电弧的稳定性，焊接时飞溅小。
(2)涂层的熔化速度应比芯线的熔化速度慢，以形成一个喇叭形的套筒(套筒的长度应小于芯线的直径)，有利于熔滴过渡和保护气氛；
(3)炉渣比重应小于熔融金属，凝固温度应略低于金属，渣壳应易于脱去；
(4)具有炼金和冶金处理功能；
(5)适用于各种位置的焊接。
[编辑本段]焊条型号和品牌。
(1)焊条品牌
以结构钢为例:品牌，编制方法。结XXX，结构钢焊条，3号，代表涂层类型和焊接电流要求，1号和2号，代表焊接金属的抗拉强度。
(2)焊条型号
焊条型号根据相关国家标准和国际标准确定。EXXX，以结构钢为例，型号编制方法是字母“E”表示焊条，第一、二位表示熔敷金属的最小抗拉强度，第三位表示焊条的焊接位置，第三、四位表示焊接电流和涂层的类型。
4.焊条的分类
根据不同情况，电焊条有三种分类方法:按焊条使用情况分类、按药皮主要化学成分分类、按药皮熔化后熔渣特性分类。
根据焊条的用途，有两种表达方式。一个是原机械工业部编的，焊接焊条可分为:结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条。二、按国家标准，是碳钢焊条、低合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。两者没有原则性的区别，前者用商业品牌表达，后者用模式表达。
根据焊条药皮的主要化学成分，焊条可分为:氧化钛焊条、氧化钛钙焊条、钛铁矿焊条、氧化铁焊条、纤维素焊条、低氢焊条、石墨焊条和盐基焊条。
根据焊条药皮熔化后熔渣的特性，焊条可分为酸性焊条和碱性焊条。酸性焊条药皮的主要成分是酸性氧化物，如二氧化硅、二氧化钛和氧化铁。碱性焊条药皮的主要成分是碱性氧化物，如大理石和萤石。
焊条按用途不同可分为结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。
药皮焊条根据炉渣的化学性质可分为两类:酸化药皮焊条和碱化药皮焊条。碱性焊条产生的焊缝含有较少的氢、硫和磷。焊缝具有良好的机械性能，但对油、水、锈比较敏感，容易产生气孔。酸性焊条焊接具有电弧稳定、飞溅少、除渣好的优点。因此，重要的焊接结构件是碱性焊条，而一般结构件是酸性焊条。
结构钢焊条牌号的表示方法是用汉语拼音前缀加三位数字表示我们实践中使用的结构钢焊条牌号是J422(或J422)。“J”代表结构钢焊条的“结”。最后两个数字“42”表示焊缝金属的抗拉强度不小于420MPa最后一个数字“2”代表钛钙涂层，可以用交流电或DC供电。
酸性碳钢焊条
型号:J421，J421Fe，J422，J423，J425，J502，J501Fe15。
品牌GB型号AWS型号涂层型电流型主要用途规格
j 421e 4313e 6013氧化钛型交流/DC焊接低碳钢结构，特别适用于薄板、小件和短焊缝的间歇焊接，以及表面光滑φ 2.0-φ 5.0的盖面焊。
j 421 fee 4313e 6013铁粉钛型交流/DC焊接一般低碳钢结构，特别适用于薄板、小件和短焊缝的间歇焊接，以及表面光滑φ 2.5-φ 5.0的盖面焊。
J422E4303-Ti-Ca AC/DC用于焊接重要低碳钢结构09Mn2强度等级的低合金钢，如φ 2.0-φ 5.0等。
J423 E4301 ——钛铁AC/DC可焊接φ 3.0 —— φ 5.0的重要低碳钢结构。
j 425 e 4311e 6011纤维素钾AC/DC适用于薄板结构的对接焊、角焊和搭接焊。如电站烟道、风道、变压器油箱、船体、车辆外板的低碳钢结构为φ 3.2-φ 5.0。
J502E5003-Ti-Ca AC/DC主要用于焊接φ 2.0-φ 5.0的低合金钢，如16Mn。
J501Fe15 E5024 E7024铁粉钛AC/DC适用于机车车辆、造船、锅炉等结构φ 2.5-φ 5.0的焊接。
熔敷金属的化学成分%熔敷金属的机械性能
品牌C Mn Si S P抗拉强度(Mpa)屈服强度(Mpa)伸长率(%)冲击值
摄氏度J
j 421≤0.12 0.3 ~ 0.6≤0.35≤0.035≤0.040≥420≥330≥22 0≥47
j 421Fe≤0.12 0.3 ~ 0.6≤0.35≤0.035≤0.040≥420≥330≥17 0≥47
j422≤0.12 0.3 ~ 0.6≤0.25≤0.035≤0.040≥420≥330≥22-20≥47
j423≤0.20 0.3 ~ 0.6≤0.20≤0.035≤0.040≥420≥330≥22 0≥27
j425≤0.12 0.3 ~ 0.6≤0.30≤0.035≤0.040≥420≥330≥22-30≥27
j502≤0.12≤1.60≤0.30≤0.035≤0.040≥420≥400≥20 0≥27
j 501 Fe 15≤0.12 0.8 ~ 1.4≤0.90≤0.035≤0.040 Mo≤0.30V≤0.08≥420≥400≥17 0≥27
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碱性碳钢焊条
型号:J426，J427，J506，J507，J506Fe。
品牌GB型号AWS型号涂层型电流型主要用途规格
J426 E4316 E6016低氢钾AC/DC用于焊接重要的低碳钢和低合金钢结构。如O9Mn2，φ 2.5-φ 5.0。
J427 E4315 ——低钠氢DC(R)用于焊接重要的低碳钢和低合金钢，如O9MnSi等φ 2.5-φ 5.0。
J506 E5016 E7016低氢钾AC/DC用于焊接中碳钢和低合金钢，如φ 2.5-φ 5.0用于16Mn和O9MnSi。
J507 E5015 E7015低钠氢DC(R)可以焊接中碳钢和一些低合金钢如16Mn、09 Mn 2 si、09 Mn 2v等。φ 2.5-φ 5.0.
J506Fe E5018 E7018铁粉低氢钾AC/DC适用于碳钢和低合金钢的焊接，如16Mn的φ 2.5-φ 5.0。
熔敷金属的化学成分%熔敷金属的机械性能
品牌C Mn Si S P抗拉强度(Mpa)屈服强度(Mpa)伸长率(%)冲击值
摄氏度J
j426≤0.12≤1.25≤0.90≤0.035≤0.040≥420≥330≥22-30≥27
j427≤0.12≤1.25≤0.90≤0.035≤0.040≥420≥330≥22-30≥27
j506≤0.12≤1.6≤0.75≤0.035≤0.040≥490≥400≥22-20
-30 ≥47
≥27
j507≤0.12≤1.25≤0.75≤0.035≤0.040≥490≥400≥22-20
-30 ≥47
≥27
j 506 Fe≤0.12≤1.6≤0.75≤0.035≤0.040≥490≥400≥22-30≥27
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