第三節(jié) 常用焊接設(shè)備及材料
一、焊接材料
(一)手工電弧焊焊接材料
1、焊條的組成
焊條就是涂有藥皮的供電弧焊使用的熔化電極。它是由藥皮和焊芯兩部分組成。
(l)焊芯。焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。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;二是焊芯本身熔化為填充金屬與母材金屬熔合形成焊縫。
用于焊接的專用鋼絲可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼絲、合金結(jié)構(gòu)鋼鋼絲和不銹鋼鋼絲三類。
(2)藥皮。壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。在光焊條外面涂一層由各種礦物等組成的藥皮,能使電弧燃燒穩(wěn)定,焊縫質(zhì)量得到提高。
藥皮中要加入一些還原劑,使氧化物還原,以保證焊縫質(zhì)量。
由于電弧的高溫作用,焊縫金屬中所含的某些合金元素被燒損(氧化或氮化),這樣會使焊縫的機(jī)械性能降低。通過在焊條藥皮中加人鐵合金或純合金元素,使之隨著藥皮的熔化而過渡到焊縫金屬中去,以彌補(bǔ)合金元素?zé)龘p和提高焊縫金屬的機(jī)械性能。
改善焊接工藝性能使電弧穩(wěn)定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣和熔敷效率高。
總之,藥皮的作用是保證焊縫金屬獲得具有合乎要求的化學(xué)成分和機(jī)械性能,并使焊條具有良好的焊接工藝性能。
例:為防止焊接過程中合金元素的燒損,應(yīng)在電焊條的藥皮中加入的成分為( )。
A.氧化劑 B.還原劑 C.酸性氧化物 D.堿性氧化物
答案:B
2、焊條的分類
(l)按焊條的用途分:
l)低碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼焊條(簡稱結(jié)構(gòu)鋼焊條)。
2)不銹鋼焊條。
3)堆焊焊條。
4)低溫鋼焊條。
5)鑄鐵焊條。
6)鎳及鎳合金焊條。
7)銅及銅合金焊條。
8)鋁及鋁合金焊條。
(2)按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分:
l)酸性焊條。
一般用于焊接低碳鋼和不太重要的鋼結(jié)構(gòu)。
2)堿性焊條。
堿性熔渣的脫氧較完全,又能有效地消除焊縫金屬中的硫,合金元素?zé)龘p少,所以焊縫金屬的機(jī)械性能和抗裂性均較好,可用于合金鋼和重要碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接。
3、焊條的選用
通常應(yīng)根據(jù)組成焊接結(jié)構(gòu)鋼材的化學(xué)成分、機(jī)械性能。焊接性和工作環(huán)境(有無腐蝕介質(zhì)、高溫或是低溫)等要求,以及焊接結(jié)構(gòu)的形狀。受力情況和焊接設(shè)備(是否有直流電焊機(jī))等方面進(jìn)行綜合考慮,以決定選用哪種焊條。在選用焊條時(shí)應(yīng)注意下列原則:
(l)焊件的機(jī)械性能、化學(xué)成分。低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼可按其強(qiáng)度等級來選用相應(yīng)強(qiáng)度的焊條。
在焊條的強(qiáng)度確定后再決定選用酸性還是堿性焊條時(shí),主要決定于焊接結(jié)構(gòu)具體形狀的復(fù)雜性,鋼材厚度的大小,焊件載荷的情況(靜載還是動載)和鋼材的抗裂性以及得到直流電源的難易等。一般來說,對于塑性、沖擊韌性和抗裂性能要求較高,低溫條件下工作的焊縫都應(yīng)選用堿性焊條;當(dāng)受某種條件限制而無法清理低碳鋼焊件坡口處的鐵銹。油污和氧化皮等臟物時(shí),應(yīng)選用對鐵銹、油污和氧化皮敏感性小和抗氣孔性能較強(qiáng)的酸性焊條。
異種鋼的焊接如低碳鋼與低合金鋼、不同強(qiáng)度等級的低合金鋼焊接,一般選用與較低強(qiáng)度等級鋼材相匹配的焊條。
(2)焊件的工作條件及使用性能。珠光體耐熱鋼一般選用與鋼材化學(xué)成分相似的焊條,或根據(jù)焊件的工作溫度來選取。
(3)簡化工藝、提高生產(chǎn)率和降低成本。
例:焊接低、中碳鋼和低合金鋼構(gòu)件時(shí),當(dāng)其受力情況復(fù)雜時(shí),宜選用焊條是( )。
A.與鋼材強(qiáng)度相等的焊條 B.比鋼材強(qiáng)度高一級的焊條
C.比鋼材強(qiáng)度低一級的焊條 D.與鋼材化學(xué)成分相同的焊條
答案:C
在焊接過程中,應(yīng)選用堿性焊條的條件和要求是( )。
A.塑性、沖擊韌性要求高 B.抗裂性能要求高
C.高溫條件下工作的焊縫 D.低溫條件下工作的焊縫
答案:ABD