焊接工艺第二章VIP专享VIP免费

第二单元焊接材料【学习目标】通过本单元的学习，理解焊条的组成及焊芯、药皮的作用；了解焊条、焊丝、焊剂等焊接材料的分类；理解焊条、焊丝、焊剂的型号及牌号；了解焊条的工艺性能、冶金性能；掌握焊条的选用及使用方法；能正确选配焊丝、焊剂、焊接用气体等各种焊接材料；了解焊条、焊剂的发展现状；了解钨极、气焊熔剂、碳棒等其他焊接材料，以拓宽知识面。综合知识模块一焊条焊条的组成及作焊条是指涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极。焊条由焊芯和药皮两部分组成，如图2-1所示。焊条端部未涂药皮的焊芯部分长约10～35mm，供焊钳夹持并有利于导电，是焊条的夹持端。在焊条前端药皮有45°左右倾角，将焊芯金属露出，便于引弧。1.焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。为了保证焊缝的质量，焊芯是由炼钢厂专门冶炼的焊接用钢盘条经过拨丝、切断等工序制成。焊接时，焊芯可起以下几方面作用：焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。为了保证焊缝的质量，焊芯是由炼钢厂专门冶炼的焊接用钢盘条经过拨丝、切断等工序制成。焊接时，焊芯可起以下几方面作用：1)作为电极，在焊接回路中用来传导焊接电流，并与工件形成电弧，从而电能转变为热能。2)作为焊接填充材料，与熔化的母材金属熔合后共同组成焊缝金属，约占整个焊缝金属的50%～70%。3)添加合金元素。当焊芯材料是合金钢时，即可通过焊芯熔化，向焊缝过渡合金元素。焊芯的牌号前用“焊”字注明，以示焊接用钢丝，代号是“H”，即汉语拼音“焊”字的第一个字母，其后的牌号表示法与钢号表示方法一样。质量不同的焊芯在最后标以一定符号以示区别：A表示高级优质钢，其S、P的质量分数不超过0.03%；E表示特级优质钢，其S、P的质量分数不超过0.02%。由于焊芯的化学成分将直接影响焊缝质量，因此，应对其各化学元素的含量有一定的限制，以保证焊缝的性能不低于母材。通常，焊芯中的含碳量，应在保证焊缝与母材等强度的条件下越低越好，因为在焊接时，随焊芯含碳量的增加，会使焊缝产生气孔和裂纹的倾向加大，同时会增加飞溅，破坏焊接过程的稳定性。锰是有益元素，可以脱氧、脱硫，需要保持一定含量。硅虽然可以脱氧，但在焊接过程中极易生成SiO2，会在焊缝中形成硅酸盐夹杂物，甚至会引起裂纹，因此，焊芯中的硅越少越好。铬、镍对于低碳钢焊芯来说属于杂质，是从冶炼原材料中混入的，含量在规定范围以内对焊接质量不会有明显影响。硫、磷是有害元素，在焊芯中应严格控制；焊芯钢种的质量等级越高，对硫、磷控制越严。对于其他钢种的焊芯，也应严格按照国家标准控制其各种化学成分的含量。焊条的直径以焊芯的直径来表示。焊芯直径有1.6mϕm、2.0mmϕ、2.5mmϕ、3.2mmϕ、4.0mmϕ、5.0mmϕ、6.0mmϕ等几种，其中以直径2.5ϕ～5.0mmϕ应用最广，焊芯长度常在250～450mm之间。2.药皮药皮又称为涂料，是指压涂在焊芯表面上的涂料层。(1)药皮的作用焊条药皮在焊接过程中起到以下作用：1)提高电弧的稳定性。当采用没有药皮的焊芯用直流电源焊接时，也能引燃电弧，但电弧十分不稳定。如果用交流电源时，就根本不能引燃电弧。当涂有焊条药皮后，药皮中含有钾和钠等成分的“稳弧剂”，能提高电弧的稳定性，使焊条在交流电和直流电的情况下都能进行正常的焊接，保证焊条容易引弧、稳定燃烧以及弧后的再引弧。2)机械保护作用。当药皮中加入一定量的“造气剂”，在焊接时便会产生一种保护性气体，使熔池金属与外界空气隔离，从而防止空气侵入；药皮熔化后形成熔渣覆盖在焊缝表面从而保护焊缝金属，而且也可使焊缝金属缓慢地冷却，有利于焊缝中气体的逸出，减少产生气孔的可能性。因此，焊条电弧焊是一种属于气渣联合保护的焊接方法。3)冶金处理作用。焊接过程中，由于空气、药皮、焊芯中的氧和氧化物以及氮、氢、硫等杂质的存在，致使焊缝金属的质量降低。因此，在药皮中需要加入一定量的合金素，以去除有害杂质(如氧、氢、硫、磷等)，并添加有益合金元素，从而得到满意的力学性能。4)改善焊接工艺性能。焊条药皮中含有合适的造渣、稀渣成分，焊接时可获得流动性良好的熔渣，以便得到成形美观的焊缝。而且，药皮的熔化比焊芯稍慢一些，焊接时形...