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焊条和焊接参数的选用-云南焊工培训

[日期:2021-11-27]   来源:云南技能培训网  作者:云南技能培训网   阅读:1823次

焊条和焊接参数的选用-云南焊工培训


一、焊条

1.焊条的组成及作用

焊条是焊条电弧焊的焊接材料,由焊芯和药皮两部分组成。焊条作为传导焊接电流的电极和焊缝的填充金属,其性能和质量将直接影响焊接质量。

1)焊芯。焊芯是焊条的金属芯,由焊芯专用钢丝制成。焊接过程中,焊芯的作用是传导焊接电流、与焊件产生电弧并且本身熔化作为填充金属和熔化的母材金属熔合而形成焊缝

通常所称的焊条直径均是指焊芯的直径,常用的焊条直径为φl.6mmφ2.0mmφ3.2mmφ4.0mmd5.0mm等。焊条的长度是指焊芯的长度,一般在250 450mm 之间

2)药皮。药皮是影响焊缝质量的重要因素之一。药皮的主要作用为

1)保证焊接电弧稳定燃烧。

2)造气保护熔池,防止空气侵入。

3)向焊缝金属渗合金。

4)脱氧,去除硫、磷有害杂质。 

5)造渣保护焊缝金属和改善焊缝成形。

焊条的药皮主要由各种物质、铁合金等金属类物质、有机物和水玻璃四类物质组成根据组成物(配方)的不同,可将药皮分为不同的类型。日前、我国的药皮类型有十余种之多。按药皮中所含氧化物在焊接过程中所生成的""不同,又可分为碱性焊条和酸性焊条两大类。

2.焊条的特性

药皮类型本的特性也不同。酸性焊条和碱性焊条不仅对焊缝金化成分的不同、而且两者工艺性能也有较大差异。

(1)酸性焊条。当焊条药皮中含有较多酸性氧化物,且其所生成熔渣的化学性质呈酸性时,这类焊条称为酸性焊条。由于酸性焊条在冶金反应过程中脱氧不足,合金元素烧损较多,而且脱硫、脱磷能力差,因此其焊缝的韧性及抗裂性差。但其工艺性能较好,对油、锈、水不敏感,抗气孔能力强,交直流电源均适用。

常用的酸性焊条有E4303J424)、E5003J502)等。

(2)碱性焊条。当药皮中含有大量碱性氧化物一定的氟化钙,且其所生成熔渣的化学性质呈碱性时,则称此类焊条为碱性焊条。碱性焊条在冶金过程中脱氧较彻底,能有效去除硫、磷,因此其焊缝金属的韧性及抗裂性均较好。但其工艺性能较酸性焊条差,对油、锈、水敏感,易产生气孔,电弧的稳定性不如酸性焊条,且飞溅大,只适用直流电源。由于碱性焊条的电弧气氛中氢含量低,故其也称低氢型焊条。

常用的碱性焊条有E5015J507)、E5016J506)等。

由于碱性焊条产生的焊接烟尘量较大,且其中还含有有毒的氟化物,对人体健康有害。因此,必须加强焊接现场的通风换气、改善岗位劳动条件。

3.焊条的分类及型号

焊条有多种不同的分类方法。

按焊条的用途,根据有关国家标准,焊条可分为碳钢焊条、低合金钢焊条、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、镍及镍合金焊条。

按药皮类型不同,焊条可分为钛钙型、钛铁矿型。低氢型和纤维素型等。

按性能不同,焊条可分为低尘低毒焊条、立向下焊条、水下焊条和重力焊条等。

根据国家标准的规定,碳钢焊条型号的编制方法为:字母“E”表示焊条:前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值;第三位数字表示焊条的焊接位置;第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类和药皮类型;在第四位数字后附加的字母表示有特殊规定的焊条。

国家标准分别对低合金钢焊条和不锈钢焊条的型号分类、技术要求等进行了明确的规定。

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4.焊条的选用原则

焊条的种类很多,应用范围不同,正确选用焊条,对焊接质量、劳动生产率和产品成本都有影响,为了正确选用焊条,可参考以下几个基本原则。

1)等强度原则。对于承受静载或一般载荷的工件或结构,通常在同种钢焊接时选用抗拉强度与母材相等的焊条,这就是等强度原则在异种钢焊接时,则按强度低的一侧钢材选用。例如,20钢抗拉强度在400MPa 左右,可选用E43 系列的焊条。

2)等同性原则。焊接在特殊环境下工作的工件或结构,如要求耐磨、耐腐蚀、在高温或低温下具有较高的力学性能,则应选用能保证熔敷金属的性能与母材相同或相近的焊条,这就是等同性原则。例如,焊接不锈钢时,应选用不锈钢焊条。

3)等条件原则。根据工件或焊接结构的工作条件和特点选择焊条。例如,焊接需承受动载或冲击载荷的工件,应选用熔敷金属冲击韧度较高的低氢型碱性焊条;反之、焊接一般结构时,应选用酸性焊条。

虽然选用焊条时还应考虑工地供电情况、工地设备条件、经济性及焊接效率等,但这些都是比较次要的问题,应根据实际情况决定。

二、焊接工艺参数的选用

焊条电弧焊的焊接工艺参数主要包括∶ 焊条种类与牌号、电源科种类和极性、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层数等。

由于焊接结构件的材质工作条件、尺寸、形状及焊接位置的不同,所选择的工艺参数也有所不同。即使产品相同,也会因焊接设备条件与焊工操作习惯的不同而选用不同的参数。需要在生产实践中去摸索、去体验,从中积累经验。

1.焊条种类和牌号的选择

在实际工作中,焊条种类和牌号主要根据所焊钢材的性能、接头的刚度和工作环境等方面的要求选择。一般碳钢和低合金结构钢的焊接主要是按等强度原则选择焊条的强度级别。一般结构选用酸性焊条,重要结构选用碱性焊条。

2.焊接电源种类和极性的选择

通常根据焊条类型决定焊接电源的种类,除低氢钠型焊条必须采用直流反接外,低氢钾型焊条采用直流反接或交流。酸性焊条可以采用交流电源焊接,也可以用直流电源。焊厚板时用直流正接,焊薄板用直流反接。

3.条直径的选择

焊条直径的选择与下列因素有关:

(1)焊件的厚度。焊件厚度大于5mm应选择直径为4.0mm5.0mm的焊条;反之,薄焊件的焊接,则应选用直径为3.2mm2.5mm的焊条。

(2)焊缝的位置。在板厚相同的条件下,平焊焊缝选用的焊条直径比其他位置焊缝大一些,但一般不超过5mm,立焊一般使用直径为3.2mm4.0mm的焊条,仰焊、横焊时,为避免熔化金属下淌,得到较小的熔池,选用的焊条直径不超过4mm

(3)焊接层数。进行多层焊时,为保证第一层焊道根部焊透,打底焊应选用直径较小的焊条进行焊接,以后各层可选用较大直径的焊条。

(4)接头形式。搭接接头、T形接头因不存在全焊透问题,所以应选用较大的焊条直径,以提高生产效率。

4.焊接电流的选择

焊接电流时焊条电弧的主要工艺参数,焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流,而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳动生产率。焊接时,适当地加大焊接电流,可以加快焊条的熔化速度,从而提高工作效率。但是过大的焊接电流,会造成焊缝咬边、焊瘤、烧穿等缺陷,而且金属组织还会因过热发生性能变化。电流过小则易造成夹渣、未焊透等缺陷,降低了焊接接头的力学性能。所以应选择合适的焊接电流。选择焊接电流的主要依据是焊条直径、焊缝位置、焊条类型,特别是要凭焊接经验来调节合适的焊接电流。

一般可以根据下列的经验公式来确定焊接电流范围,再通过试焊,逐步得到合适的焊接电流。

lh= (3055)d

式中 Ih——焊接电流,A;

          d——焊条直径,mm 。

5.电弧电压

实际上焊条电弧焊的电弧电压主要是由电弧长度来决定的。电弧长,电弧电压高,电弧短,电弧电压就低。在焊接过程中,电弧不宜过长,否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷。焊接时,应该使用短弧焊接。所谓短弧一般认为是焊条直径的0.5~1.0倍,相应的电弧电压为16~25 V。碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径、为焊条直径的一半较好;酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。

6.焊接速度

单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度。

对于焊条电弧焊来说好接速度是由焊工操作决定的,它直接影响焊缝成形的优劣和焊接生产在保证焊缝具有所要求的尺寸和外形及良好熔合的原则下年接速度由焊工根据具体情况灵活掌握。

7.焊接层数

当焊件较时往往需要开坡口并采用多层焊。多层焊时,前层焊道对后焊起预热作用,而后一条焊道对焊道中存在的偏析、夹济及孔合同时还对前层焊道起到热处理作用,因此,接头的延性和韧性都比较好。特别是对于易淬火钢,后焊道对前焊道回火作用可改善接头组织和性能。因此,对一些重要的结构,焊接思数多些为好,每层厚度最好不大于 4mm



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