焊接材料ppt.

1、第二章 焊接材料1第二章 焊接材料2第二章 焊接材料3 我国近五年焊接材料产量统计表（万吨）我国近五年焊接材料产量统计表（万吨）我国近五年焊接材料产量统计表（万吨）我国近五年焊接材料产量统计表（万吨）第二章 焊接材料40102030405060708090100123456199519961997199819992000年年万吨万吨焊条焊条焊丝焊丝我国近五年焊条和各种焊丝产量统计图我国近五年焊条和各种焊丝产量统计图第二章 焊接材料5CO2焊丝CO2焊丝51% 51%51% 51%焊条焊条药芯焊丝药芯焊丝埋弧焊丝埋弧焊丝353t/24691t=0.0143焊焊接接自自动动化化率率78%78%第二

2、章 焊接材料60102030405060708090100123特大大型中型% %企业类型与企业类型与CO2焊丝用量关系焊丝用量关系CO2焊丝用量/CO2焊丝+焊条总重量第二章 焊接材料702040608010012012345678910% %汽汽车车零零件件集集装装箱箱工工程程机机械械一一般般机机械械铁铁路路车车辆辆重重型型机机械械造造船船锅锅炉炉金金属属结结构构不同行业中焊丝用量比例不同行业中焊丝用量比例（C O2焊 丝用量/ C O 2 焊丝 +焊 条 总重量）第二章 焊接材料8我国焊接材料的发展动态国内主要生产企业 （06年产量）06年全国总产量 317万吨，产值约160亿元人民币其

3、中： 天津金桥 70万吨 ，产值约35亿元人民币 天津大桥50万吨, 产值约25亿人民币 四川大西洋 20万吨 株洲湘江 15万吨 锦州锦泰 12万吨第二章 焊接材料9国内较大的焊材生产商及其产品国内较大的焊材生产商及其产品天津金桥：焊条57万吨，实心焊丝12万吨， 药芯焊丝1万吨天津大桥：焊条，焊丝四川大西洋：焊条，焊丝株洲湘江：焊条，焊丝台湾广泰：锦州锦泰：实心焊丝 12万吨，07年：实心焊丝每月1万吨； 药芯焊丝每月0.5万吨天泰江苏：华通、长江：焊丝；宇宙：焊条为主山东：齐鲁焊业、索力得焊业、大亚焊材、飞乐焊丝等实心焊丝为主北京：安泰，金太阳：药芯焊丝第二章 焊接材料10第二章 焊接材

4、料11第二章 焊接材料12第二章 焊接材料13第二章 焊接材料14 第一节 焊条 第二节 焊剂 第三节 焊丝 焊接材料焊接材料第二章 焊接材料15重点内容1、焊条分类及制备2、焊条、焊剂及焊丝的型号和牌号3、典型焊条的冶金性能4、焊剂的性能用途5、气保焊丝和药芯焊丝第二章 焊接材料16第一节第一节 焊条焊条第二章 焊接材料17一、焊条的组成及作用一、焊条的组成及作用（一）焊条的组成（一）焊条的组成 焊条是供焊条电弧焊焊接过程中使用的涂有药皮的熔化焊条是供焊条电弧焊焊接过程中使用的涂有药皮的熔化电极。是由电极。是由焊芯焊芯和和药皮药皮两部分组成。见图两部分组成。见图1-11-1所示。所示。 图图

5、1-1 1-1 焊条的组成及各部分的名称焊条的组成及各部分的名称L-L-焊条长度焊条长度 l- l-夹持端长度夹持端长度 d-d-焊条直径焊条直径第二章 焊接材料18 平常所说的平常所说的焊条直径实际是指焊芯的直径，焊条直径实际是指焊芯的直径，直径最小为直径最小为1.61.6，最大为最大为8 8。常用。常用3.23.255。焊芯的规格见表。焊芯的规格见表1-11-1。 表表1-1 1-1 焊条尺寸规格焊条尺寸规格 mm 焊条直径焊条直径 焊条长度焊条长度 基本尺寸基本尺寸 极限偏差极限偏差 基本尺寸基本尺寸 极限偏差极限偏差 1.6 0.05 200250 2.0 2.0 2.5 250350

6、 3.2 4.0 5.0 350450 对焊条夹持端的长短，国家标准都有详细的规定，常对焊条夹持端的长短，国家标准都有详细的规定，常见的碳钢焊条夹持端长度见表见的碳钢焊条夹持端长度见表1-2.1-2.第二章 焊接材料19焊条药皮系数焊条药皮系数 K Kb b：药皮与焊芯的质量比。药皮与焊芯的质量比。当当K Kb b=30%=30%50% 50% 厚皮药皮厚皮药皮当当K Kb b=1%=1%2%2% 薄皮药皮薄皮药皮 焊条直径焊条直径 夹持端长度夹持端长度 4.04.0 10 103030 5.05.0 15 153535表表1-2 1-2 碳钢焊条夹持端长度碳钢焊条夹持端长度第二章 焊接材料2

7、01 1、传导电流、引燃电弧、传导电流、引燃电弧2 2、做为填充金属与熔化的母材结合形成焊缝。、做为填充金属与熔化的母材结合形成焊缝。焊条的作用焊条的作用第二章 焊接材料21 （二）焊芯（二）焊芯 1 1、作用：、作用：2 2、焊芯的规格尺寸、焊芯的规格尺寸 焊芯的长度和直径也是焊条的焊芯的长度和直径也是焊条的长度和直径。长度和直径。 作为电极作为电极 填充金属填充金属要牢记！要牢记！如：如：22、3.23.2、44、55等，单位是等，单位是mmmm第二章 焊接材料22焊芯的制备焊芯的制备 是由热轧金属盘条经是由热轧金属盘条经冷拔冷拔到所需直到所需直径后在切成所需长度，无法压制和冷拔的金属材径

8、后在切成所需长度，无法压制和冷拔的金属材料，用料，用铸造铸造方法制成所需规格尺寸。方法制成所需规格尺寸。 表表1-3 1-3 为国家标准对钢铁焊条尺寸的规定。为国家标准对钢铁焊条尺寸的规定。第二章 焊接材料23表表1-3 1-3 钢铁焊条的规格钢铁焊条的规格 单位：单位：mm 第二章 焊接材料24铝及其合金焊条直径：铝及其合金焊条直径：只规定了只规定了 3.2mm 4.0mm 5.0mm 3.2mm 4.0mm 5.0mm 和和 6.0mm6.0mm四种。四种。铜及其合金焊条直径：铜及其合金焊条直径：只规定了只规定了 2.5mm 3.2mm 4.0mm 5.0mm 2.5mm 3.2mm 4.

9、0mm 5.0mm 和和 6.0mm6.0mm五种。五种。第二章 焊接材料253 3、焊芯中的组成元素、焊芯中的组成元素 C:C:等强条件下越低越好，等强条件下越低越好，C C含量高易引起气孔、飞含量高易引起气孔、飞 溅、裂纹等。溅、裂纹等。 MnMn: : 合金剂合金剂，含量在合金剂合金剂，含量在0.3-0.55%0.3-0.55%。 MnMn%强度强度韧性韧性 MnMn的脱硫的脱硫 MnMn的脱氧的脱氧 Si:Si:生成生成SiO2SiO2，易形成夹杂，产生热裂，应加以限，易形成夹杂，产生热裂，应加以限 制，越少越好。焊芯含硅量一般在制，越少越好。焊芯含硅量一般在0.03%0.03%以下。

10、以下。 CrCr：重要的合金元素，冶炼不锈钢合金钢提高钢的强重要的合金元素，冶炼不锈钢合金钢提高钢的强度和硬度。但对于低碳钢来说是一种杂质，。度和硬度。但对于低碳钢来说是一种杂质，。 第二章 焊接材料26 Ni：对于低碳钢来说是一种杂质，焊芯中的含镍量要求对于低碳钢来说是一种杂质，焊芯中的含镍量要求小于小于0.3%。 S、有害杂质，主要是增大焊缝的热裂纹倾向。焊芯中的有害杂质，主要是增大焊缝的热裂纹倾向。焊芯中的含硫量含硫量0.04%，焊接重要结构时，硫含量不得大于，焊接重要结构时，硫含量不得大于0.03%。P、有害杂质，产生冷脆想象。焊芯中的含磷量不得大于有害杂质，产生冷脆想象。焊芯中的含磷

11、量不得大于0.04%，焊接重要结构时，磷含量不得大于，焊接重要结构时，磷含量不得大于0.03%。第二章 焊接材料27焊芯牌号焊芯牌号1 1、焊芯的牌号用焊芯的牌号用H H做字首，后面的数字表示碳做字首，后面的数字表示碳的质量分数，其他合金元素表示方法与钢号的的质量分数，其他合金元素表示方法与钢号的表示方法大致相同；表示方法大致相同；2 2、焊芯质量不同时，在牌号的最后标注特定的符号焊芯质量不同时，在牌号的最后标注特定的符号以示区别。以示区别。A A为高级优质钢丝，为高级优质钢丝，S S、P P含量低，其质量含量低，其质量分数分数0.03%0.03%； 若末尾有字母若末尾有字母E E或或C C，

12、为特级焊丝，为特级焊丝，S S、P P含量更低，含量更低，E E级其质量分数级其质量分数0.02%0.02%，C C级质量分级质量分数数0.015%。第二章 焊接材料28 H0 8 Mn2 Si A含含Mn约约2%，含，含Si约约1%含碳量为含碳量为0.08%焊接用钢丝焊接用钢丝高级优质钢高级优质钢例如例如第二章 焊接材料29 H0 0 Cr21 Ni10含铬量含铬量21%含碳量为含碳量为0.03%焊丝焊丝含镍量为含镍量为10%第二章 焊接材料30例如例如常用的碳素结构钢焊芯牌号有：常用的碳素结构钢焊芯牌号有：H08AH08A、 H08MnAH08MnA等；等；常用的合金结构钢焊芯牌号有：常用

13、的合金结构钢焊芯牌号有： H10Mn2H10Mn2、H10Mn2SiH10Mn2Si、 H10Mn2SiAH10Mn2SiA等；等；常用的不锈钢焊芯牌号有：常用的不锈钢焊芯牌号有：H1Cr19Ni9H1Cr19Ni9（奥氏体型）（奥氏体型）H1Cr17H1Cr17（铁素体型）、（铁素体型）、 H1Cr13H1Cr13（马氏体型）。（马氏体型）。第二章 焊接材料311、药、药 皮皮 组组 成成稳弧剂稳弧剂 : :改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性，改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性，原材料为易电离或电离势低的物质。如：原材料为易电离或电离势低的物质。如：K2CO3K2CO3、CaCO3CaCO3

14、大理石、长石、钾水玻璃。大理石、长石、钾水玻璃。 造渣剂造渣剂: :造成具有一定物理性能、化学性能的熔渣造成具有一定物理性能、化学性能的熔渣，起到保护作用和改善焊缝成型。，起到保护作用和改善焊缝成型。 如：钛铁矿、金红石、萤石、长石等。如：钛铁矿、金红石、萤石、长石等。 造气剂造气剂: :造气保护造气保护 , ,有机物、碳酸盐有机物、碳酸盐. .有机物如：木粉有机物如：木粉、淀粉、析出气体、淀粉、析出气体COCO、H H，碳酸盐析出气体，碳酸盐析出气体CO2CO2，高温时产生，高温时产生COCO。（三）药皮（三）药皮第二章 焊接材料32脱氧剂脱氧剂: :降低药皮中或熔渣的氧化性和脱除金属中降低

15、药皮中或熔渣的氧化性和脱除金属中的氧。铁合金：锰铁、钛铁、硅铁、的氧。铁合金：锰铁、钛铁、硅铁、ReRe等。等。合金剂合金剂: :使焊缝补偿烧损和获得必要的合金成分。使焊缝补偿烧损和获得必要的合金成分。合金、纯金属、一般合金、纯金属、一般MnMn-Fe-Fe、Si-FeSi-Fe要纯化发醇加要纯化发醇加高锰酸钾纯化高锰酸钾纯化 . .粘结剂粘结剂: :将涂料牢固的粘在焊芯上，参加冶金反应将涂料牢固的粘在焊芯上，参加冶金反应，如钠水玻璃、钾水玻璃与钠水玻璃混合。，如钠水玻璃、钾水玻璃与钠水玻璃混合。增塑性增塑性: :便于用机器压制焊条，额外加入一些能改便于用机器压制焊条，额外加入一些能改善涂料塑

16、性或滑润性物质。如云母、白泥、滑石等善涂料塑性或滑润性物质。如云母、白泥、滑石等。 第二章 焊接材料33 2 2、作用：、作用：工艺性能良好 （稳弧） 冶金处理作用（脱氧、去硫、去磷 、合金化） 机械保护作用(气、渣联合保护）要牢记！要牢记！第二章 焊接材料34二焊条分类二焊条分类（一）（一）焊条用途分焊条用途分 ：1、结构钢焊条 2、铜和铬钼耐热钢焊条3、不锈钢焊条 4、堆焊焊条5、低温钢焊条块分割 6、铸铁焊条7、镍及镍合金焊条 8、铜及铜合金焊条9、铝及铝合金焊条 10、特殊用途焊条第二章 焊接材料35第二章 焊接材料36(二二)按焊接熔渣的碱度分按焊接熔渣的碱度分1、酸性焊条（熔渣碱度

17、1.5）2、碱 性焊条（熔渣碱度1.5）酸性焊条工艺特点：酸性焊条工艺特点：药皮中含有大量的药皮中含有大量的SiO2、TiO2等酸性氧等酸性氧化物及一定数量的碳酸盐。化物及一定数量的碳酸盐。1、引弧容易，电弧燃烧稳定，可用交、直流电源焊接，、引弧容易，电弧燃烧稳定，可用交、直流电源焊接，对铁锈、油污和水分敏感性不大，抗气孔能力强。对铁锈、油污和水分敏感性不大，抗气孔能力强。2、焊接过程中飞溅小，脱渣性好，焊接时产生的烟尘少、焊接过程中飞溅小，脱渣性好，焊接时产生的烟尘少。第二章 焊接材料374、氧化性强、氧化性强 合金元素烧损较多，不适宜焊接合金元素较合金元素烧损较多，不适宜焊接合金元素较多的

18、材料。多的材料。(硅酸盐、氧化铁、氧化钛等）硅酸盐、氧化铁、氧化钛等）5、熔敷金属塑性和韧性较低。、熔敷金属塑性和韧性较低。碱性焊条工艺特点：碱性焊条工艺特点：药皮中含有大量的大理石、萤石药皮中含有大量的大理石、萤石等碱性等碱性造渣物并含有一定数量的脱氧剂和合金剂。造渣物并含有一定数量的脱氧剂和合金剂。3、焊缝成形美观，容易掌握施焊技术。、焊缝成形美观，容易掌握施焊技术。第二章 焊接材料385 5、焊接过程飞溅较大、脱渣性较差、焊接过程飞溅较大、脱渣性较差6 6、焊接过程中产生的烟尘多，焊接过程中会析出氟化氢、焊接过程中产生的烟尘多，焊接过程中会析出氟化氢有毒气体。有毒气体。1 1、焊缝中的含

19、氢量低、焊缝中的含氢量低2 2、碱性渣中、碱性渣中CaOCaO数量多，熔渣脱硫、磷、氧能力强，熔敷数量多，熔渣脱硫、磷、氧能力强，熔敷金属抗热裂性能较好，具有较高的塑性和韧性。金属抗热裂性能较好，具有较高的塑性和韧性。3 3、碱性焊条一般采用直流电源，用反接法焊接。、碱性焊条一般采用直流电源，用反接法焊接。4 4、焊接时对水、铁锈产生气孔缺陷的敏感性较大、焊接时对水、铁锈产生气孔缺陷的敏感性较大。第二章 焊接材料39( (三三) )按焊条药皮的类型按焊条药皮的类型 第二章 焊接材料40（四）按焊条性能分类（四）按焊条性能分类 按性能分类的焊条，都是根据其特殊使用按性能分类的焊条，都是根据其特殊

20、使用性能而制造的专用焊性能而制造的专用焊 如：超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊如：超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等。潮焊条、水下焊条、重力焊条等。 第二章 焊接材料41三、焊条的型号与牌号三、焊条的型号与牌号 1、焊条的牌号、焊条的牌号 以结构钢焊条牌号（包括低合金高强钢焊条） ：牌号,编制法。结（J)XXX,结(J)为结构钢焊条,牌号前两位数字，表示焊缝金属抗拉强度最小值，单位为1kgf/mm2 （1kgf/mm2=9.81MPa）；牌号第三位数字，表示药皮类型和焊接电流种类；

21、如表1-1药皮中铁粉含量约为30%或熔敷效率为105%以上，在牌号末尾加注“Fe” 字，当熔敷效率=130%，在“Fe”字后再加注二位数字（以效率的1/10表示）；结构钢焊条有特殊性能和用途的，则在牌号后面加注其主要作用的元素或主要用途的拼音字母（一般不超过两个）；第二章 焊接材料42JXXX XX药皮类型及电源种类焊缝金属抗拉强度等级结构钢焊条特殊性能和用途第二章 焊接材料43 J 507 焊条为例焊条为例J507低氢钠型药皮、直流低氢钠型药皮、直流焊缝金属抗拉强度不低焊缝金属抗拉强度不低于于490MPa结构钢焊条结构钢焊条Cu P用于焊接铜磷钢，有抗用于焊接铜磷钢，有抗大气和耐海水腐蚀大气

22、和耐海水腐蚀第二章 焊接材料44表1-1焊条牌号中第三位数字的含义焊条牌号中第三位数字的含义第二章 焊接材料45低温钢焊条牌号表示低温钢焊条牌号表示 首字母首字母W或汉字温字表示低温钢焊条，后面两位数字表示焊接工作或汉字温字表示低温钢焊条，后面两位数字表示焊接工作温度级别见表温度级别见表1-2，第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类。，第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类。第二章 焊接材料46表表1-2 低温钢焊条工作温度级别低温钢焊条工作温度级别第二章 焊接材料47不锈钢焊条牌号不锈钢焊条牌号 首字母首字母“G”或汉字或汉字“铬铬”字表示铬不锈钢焊条，字表示铬不锈钢焊条， 如果字母如果字母“A

23、”或汉字或汉字“奥奥”表示奥氏体铬镍不锈钢表示奥氏体铬镍不锈钢 后面第一位数字表示熔敷金属主要化学成分组成等级。见表后面第一位数字表示熔敷金属主要化学成分组成等级。见表1-3. 第二位数字表示同一熔敷金属主要化学成分组成等级中的不同牌号，第二位数字表示同一熔敷金属主要化学成分组成等级中的不同牌号， 同一等级可有同一等级可有10个序号。个序号。 第三位数字表示药皮类型及焊接电源种类。第三位数字表示药皮类型及焊接电源种类。第二章 焊接材料48表表1-3 主要化学成分组成等级主要化学成分组成等级第二章 焊接材料49钼和铬钼耐热钢焊条牌号钼和铬钼耐热钢焊条牌号 首字母用首字母用“R”或汉字或汉字“热热

24、”字表示耐热钢焊条。字表示耐热钢焊条。 如果字母如果字母“A”或汉字或汉字“奥奥”表示奥氏体铬镍不锈钢表示奥氏体铬镍不锈钢 后面第一位数字表示熔敷金属主要化学成分组成等级。见表后面第一位数字表示熔敷金属主要化学成分组成等级。见表1-4. 第二位数字表示同一熔敷金属主要化学成分组成等级中的不同牌号，第二位数字表示同一熔敷金属主要化学成分组成等级中的不同牌号， 同一等级可有同一等级可有10个序号。个序号。 第三位数字表示药皮类型及焊接电源种类。第三位数字表示药皮类型及焊接电源种类。第二章 焊接材料50 表表1-4 1-4 耐热钢耐热钢 焊条熔敷金属主要化学成分组成等级焊条熔敷金属主要化学成分组成等

25、级 第二章 焊接材料512、焊条的型号、焊条的型号 焊条的型号是按焊条的型号是按GB5117GB51178585碳钢焊条碳钢焊条中，规定的焊条中，规定的焊条型号型号 。 以结构钢为例，型号编制法为字母以结构钢为例，型号编制法为字母“E”E”表示焊条，表示焊条， 第一、二位第一、二位 表示熔敷金属最小抗拉强度，单位为表示熔敷金属最小抗拉强度，单位为1kgf/mm2 1kgf/mm2 （1kgf/mm2=9.81MPa1kgf/mm2=9.81MPa）；）； 第三位数字第三位数字 表示焊条的焊接位置，表示焊条的焊接位置，“0”0”及及“1” 1” 表示全表示全位置焊接，位置焊接，“2”2”表示平焊

26、及平角焊，表示平焊及平角焊，“4”4”表示向下立焊；表示向下立焊； 第三、四位数字第三、四位数字 表示焊接电流种类及药皮类型。表示焊接电流种类及药皮类型。 在第四位数字后面附加在第四位数字后面附加“R”R”表示耐吸潮焊条，附加表示耐吸潮焊条，附加“M”M”表示对吸潮和力学性能有特殊规定的焊条，附加表示对吸潮和力学性能有特殊规定的焊条，附加“-1”-1”表示冲击性能有特殊规定的焊条。表示冲击性能有特殊规定的焊条。第二章 焊接材料52完整的焊条型号举例如下：完整的焊条型号举例如下：E4 315表示焊条药皮为低氢钠型，并可采用直流反接焊接表示焊条适用于全位置焊接表示熔敷金属抗拉强度的最小值43kgf

27、/mm2 表示焊条第二章 焊接材料53常用碳钢焊条的型号与牌号的对照以及用途见下表常用碳钢焊条的型号与牌号的对照以及用途见下表第二章 焊接材料54药皮类型药皮类型牌号型号药皮类型TiO2SiO2碳酸盐有机物Mn-FeJ421E4312钛型35%含有含有J422E4303钛钙型30%含有15%含有J426E4315低氢型萤石30%无钛铁J427E4316低氢型萤石无钛铁Z208EZC石墨型石墨等Z308EZNi石墨型石墨等L109盐基型氟化物等第二章 焊接材料55（一）、碳钢焊条的选用原则（一）、碳钢焊条的选用原则 对于碳钢和某些低合金钢来说，在选用焊条时应注意以对于碳钢和某些低合金钢来说，在选

28、用焊条时应注意以下一些原则：下一些原则：（1 1）等强度原则（选择时应注意以下两点）等强度原则（选择时应注意以下两点）一般刚才按屈服点来确定登记（如一般刚才按屈服点来确定登记（如Q235Q235），而碳钢焊条是），而碳钢焊条是按熔敷金属抗拉强度的最低值来定强度等级的。按熔敷金属抗拉强度的最低值来定强度等级的。对于强度级别较低的钢材，基本上是按等强度原则。但对对于强度级别较低的钢材，基本上是按等强度原则。但对于焊接结构刚性大、受力情况复杂的工件，选用焊条时，于焊接结构刚性大、受力情况复杂的工件，选用焊条时，应考虑焊缝塑性，可选用比母材低一级抗拉强度的焊条。应考虑焊缝塑性，可选用比母材低一级抗拉强

29、度的焊条。 低、中碳钢或低合金钢的结构件低、中碳钢或低合金钢的结构件, ,如如16Mn16Mn的的bb为为520MPa,520MPa,应选用应选用J506J506、J507 J507 等。等。四、碳钢焊条的选择和使用四、碳钢焊条的选择和使用第二章 焊接材料56（3 3）酸性焊条和碱性焊条的选用）酸性焊条和碱性焊条的选用当接头表面难以清理时，应采用氧化性强、对铁锈、油污等当接头表面难以清理时，应采用氧化性强、对铁锈、油污等不敏感的酸性焊条不敏感的酸性焊条在容器内部或通风条件较差的条件下，应选焊接时析出有害在容器内部或通风条件较差的条件下，应选焊接时析出有害气体少的酸性焊条气体少的酸性焊条当母材中

30、碳、硫、磷等元素含量较高时，且焊件形状复杂、当母材中碳、硫、磷等元素含量较高时，且焊件形状复杂、结构刚性大和厚度大时，应选用抗裂性较好的碱性低氢型焊结构刚性大和厚度大时，应选用抗裂性较好的碱性低氢型焊条条当焊件承受振动载荷或冲击载荷时，除保证抗拉强度外，应当焊件承受振动载荷或冲击载荷时，除保证抗拉强度外，应选用塑性和韧性较好的碱性焊条选用塑性和韧性较好的碱性焊条在酸性焊条和碱性焊条均能满足性能要求的前提下，应尽量在酸性焊条和碱性焊条均能满足性能要求的前提下，应尽量选用工艺性能较好的酸性焊条选用工艺性能较好的酸性焊条（2 2）“同成分同成分”原则：特殊性能钢（不锈钢、耐原则：特殊性能钢（不锈钢、

31、耐热钢等）和有色金属等热钢等）和有色金属等 , ,根据母材的化学成份根据母材的化学成份, ,选选择相同成分的焊条择相同成分的焊条第二章 焊接材料572、碳钢焊条的使用、碳钢焊条的使用 为了保证焊接质量，碳钢焊条在使用前须对焊条的外观进行检查以及为了保证焊接质量，碳钢焊条在使用前须对焊条的外观进行检查以及烘干处理。烘干处理。（1）焊条的外观检查）焊条的外观检查偏心偏心 是指焊条药皮沿焊芯直径方向偏心的程度，如图是指焊条药皮沿焊芯直径方向偏心的程度，如图1-1所示。焊条所示。焊条若偏心，则产生电弧偏吹。若偏心，则产生电弧偏吹。焊条的偏心度可用下式计算：焊条的偏心度可用下式计算：式中式中 T1焊条断

32、面药皮最大厚度焊条断面药皮最大厚度+焊芯直径，焊芯直径，mm； T2同一断面药皮层最小厚度同一断面药皮层最小厚度+焊芯直径，焊芯直径，mm。根据国家标准的规定：根据国家标准的规定：直径不大于直径不大于2.5mm焊条，偏心度不应大于焊条，偏心度不应大于7%；直径为直径为3.2mm和和4mm焊条，偏心度不应大于焊条，偏心度不应大于5%；直径不小于直径不小于5mm焊条，偏心度不应大于焊条，偏心度不应大于4%。%10022121TTTT焊条偏心度第二章 焊接材料58锈蚀锈蚀 锈蚀严重的焊条则不能使用或降级使用。锈蚀严重的焊条则不能使用或降级使用。药皮裂纹及脱落药皮裂纹及脱落 对于药皮脱落的焊条，不应使

33、用。对于药皮脱落的焊条，不应使用。（2）焊条的烘干）焊条的烘干烘干的目的烘干的目的 排除焊条在存放过程中吸附的水分。排除焊条在存放过程中吸附的水分。烘干温度：酸性焊条：烘干温度：酸性焊条：75150；碱性焊条：；碱性焊条：350400烘干方法及要求烘干方法及要求焊条烘干应放在正规的远红外线烘干焊条烘干应放在正规的远红外线烘干箱内进行烘干；箱内进行烘干；焊条烘干应缓慢加热、保温、缓慢冷焊条烘干应缓慢加热、保温、缓慢冷却；烘干焊条时，应铺成层状，却；烘干焊条时，应铺成层状，4不超不超过过3层，层，3.2不超过不超过5层；层；焊接重要产品时，每个焊工应配备一焊接重要产品时，每个焊工应配备一个焊条保温

34、筒；个焊条保温筒；第二章 焊接材料593 3、碳钢焊条的保管、碳钢焊条的保管焊条管理的好坏对焊接质量有直接的影响。焊条管理的好坏对焊接质量有直接的影响。（1）各类焊条必须分类、分型号存放，避免混淆；）各类焊条必须分类、分型号存放，避免混淆；（2）焊条必须存放在通风良好、干燥的库房内。库房要保持一定的）焊条必须存放在通风良好、干燥的库房内。库房要保持一定的湿度和温度，建议温度在湿度和温度，建议温度在1025，相对湿度在，相对湿度在60%以下；以下；（3）储存焊条必须垫高，与地面和墙壁的距离均应大于）储存焊条必须垫高，与地面和墙壁的距离均应大于0.3m以上，以上，使得上下左右空气流通，以防受潮变质

35、；使得上下左右空气流通，以防受潮变质；（4）为了防止破坏包装及药皮脱落，搬运及堆放时不得乱摔、乱砸）为了防止破坏包装及药皮脱落，搬运及堆放时不得乱摔、乱砸，应小心轻放；，应小心轻放；（5）为防止焊条受潮，尽量做到现用线拆包装。并做到先入库的焊）为防止焊条受潮，尽量做到现用线拆包装。并做到先入库的焊条先使用，以免存放时间过长而受潮变质。条先使用，以免存放时间过长而受潮变质。焊条烘干一般可重复两次，对于酸性碳钢焊条重复烘干次数可达焊条烘干一般可重复两次，对于酸性碳钢焊条重复烘干次数可达五次，但对酸性焊条中的纤维素型焊条以及碱性低氢焊条，则重复五次，但对酸性焊条中的纤维素型焊条以及碱性低氢焊条，则重

36、复烘干次数不宜超过三次。烘干次数不宜超过三次。第二章 焊接材料60五、焊条的工艺性能五、焊条的工艺性能 1.焊接电弧的弧定性焊接电弧的弧定性(稳弧性稳弧性) 影响因素：焊条药皮成份,电源的特性,焊接规范等.药皮成份的影响. 若药皮中含低电离势元素若药皮中含低电离势元素,U,U稳弧性稳弧性某些元素的电离势元素 K Na Ba Ca Ti Mn Fe Si C H O F CO2电离势 4.32 5.12 5.16 6.08 6.81 7.40 7.83 7.94 11.22 13.53 13.56 18.6 14.3第二章 焊接材料61碱性焊条碱性焊条: :结结507,507,低氢型低氢型, ,

37、电弧稳定性不好电弧稳定性不好原因原因: :药皮中含萤石较多药皮中含萤石较多,CaF,CaF2 2氟电离势高氟电离势高18.618.6伏伏, ,与电子亲和力大与电子亲和力大, ,夺取电弧中的电子夺取电弧中的电子, ,形成负离子形成负离子, ,恶化电弧的稳定性。恶化电弧的稳定性。结结506506加入了低电离势物质加入了低电离势物质, ,K.K.、NaNa则可用交则可用交, ,直流直流. .但但K K、NaNa与与F F的亲和力大的亲和力大,KF,KF、NaFNaF有毒有毒. .酸性焊条酸性焊条:SiO:SiO2 2、TiOTiO2 2、CaOCaO、云母、长石中、云母、长石中含含K K2 2O O

38、、NaNa2 2O O等，稳弧性好。等，稳弧性好。 第二章 焊接材料62判定稳弧性判定稳弧性：测最大的燃烧电弧长度测最大的燃烧电弧长度LmaxLmaxLmaxLmax稳稳断弧长度越大断弧长度越大, ,稳弧性越好稳弧性越好. .示波器示波器, ,观察电流观察电流, ,电弧电压波形的变化电弧电压波形的变化情况情况第二章 焊接材料63控制低氢型焊条稳弧性方法控制低氢型焊条稳弧性方法：a)CaCOa)CaCO3 3/CaF/CaF2 2比例控制并加入比例控制并加入K1.6K1.62.52.5、K K2 2COCO3 3 K1.5K直流飞溅 第二章 焊接材料75.焊条的熔化速度焊条的熔化速度 1 1）焊

39、条的熔化速度）焊条的熔化速度 焊接过程中,焊条的熔化速度反映着焊接生产率的高低,也是工艺性能方面的一个重要指标.H=P(1-)第二章 焊接材料76）药皮成分的影响）药皮成分的影响药皮成分对电弧电压有影响药皮成分对电弧电压有影响,电弧电离电位越低电弧电离电位越低,电弧电压越低电弧电压越低,产生热量少产生热量少P小。小。U P 药皮成分对熔滴过渡形态有影响药皮成分对熔滴过渡形态有影响,增多硅酸盐减增多硅酸盐减少碳酸盐少碳酸盐,细化熔滴细化熔滴,使短路过度使短路过度U,颗粒过渡颗粒过渡U,射流过渡射流过渡, P最大最大.焊条熔化与药皮的导电性和导热性有关焊条熔化与药皮的导电性和导热性有关,以以TiO

40、2为主为主,渣导热性差渣导热性差,导电性好导电性好,电阻热作用电阻热作用,导致导致药药皮易于发红皮易于发红,钛型钛型.钛钙型钛钙型.若药皮中加入发热剂若药皮中加入发热剂,氧化铁型加速药皮熔化大氧化铁型加速药皮熔化大,氧化铁型氧化铁型P .第二章 焊接材料77药皮成分中含有进行放热反应的物质时药皮成分中含有进行放热反应的物质时, ,加速焊加速焊条熔化条熔化P P , ,为了提高生成率为了提高生成率, ,铁粉焊条提高铁粉焊条提高P P 熔敷效率是指熔敷金属量与熔化的填充金属量的熔敷效率是指熔敷金属量与熔化的填充金属量的百分比百分比。例：。例：J422J422Fe160Fe160表示加纯铁粉熔敷效表

41、示加纯铁粉熔敷效率为率为160%160%的的J422.J422.）电流种类与极性：直流正接）电流种类与极性：直流正接: :电弧电压和熔电弧电压和熔化系数变化很大化系数变化很大, ,此时焊条接阴极此时焊条接阴极, ,药皮成分对阴药皮成分对阴极压降影响较大极压降影响较大, ,药皮成分的改变直接影响着电药皮成分的改变直接影响着电弧电压变化弧电压变化, ,使也发生变化使也发生变化. .直流反接直流反接: :电弧电压电弧电压和熔化系数变化最小和熔化系数变化最小. .交流交流: :处于中间状态处于中间状态. .第二章 焊接材料78、药皮发红问题、药皮发红问题 指焊条焊列后半段时,由于焊条药皮温升过高而发红

42、,开裂脱落的现象,JXX1、JXX2导热性差,导电性好,不锈钢最为严重.解决办法:提高电弧能量,减少熔化时间,减少电阻热.加入发热剂,促进药皮熔化.例JXX4。第二章 焊接材料798、焊条发尘量、焊条发尘量 气体的毒性分为两种 一种是细微的蒸发锰产生的毒性,称为锰中毒. 另一种是氟中毒,即当药皮中含有大量莹石时,在焊接过程中会有HF气体析出,这种毒气作用较快,亦有人认为,不是HF而且NaF、KF更易使人中毒致病.第二章 焊接材料80改改 善善 方方 法法. 减小发尘量. 减小尘中致毒物质数量 具体措施具体措施: : 减少药皮中萤石的含量 减小水玻璃 减少电弧的过热程度. 第二章 焊接材料81五

43、、焊条的冶金性能五、焊条的冶金性能 （一）（一）. . 钛钙型焊条钛钙型焊条E4303E4303（J422J422） 渣系： 酸性焊条:熔渣碱度为0.76,属于酸性渣，气渣联合保护 . 1 1、氧化和脱氧反应、氧化和脱氧反应 1）、铁的氧化: 2）、脱氧CaOSiOTiO22锰脱氧 硅脱氧 碳的氧化与脱氧 第二章 焊接材料82铁的氧化: 氧直接使铁氧化使铁氧化水蒸气使铁氧化渣中氧化物使Fe氧化由还原引起(FeO)OFeFeOO 21Fe2COFe2FeOCO 22HFeHFeOO气2SiO2SiOFeOSiFeSiO2 2)(2FeOMnFeMnO)(第二章 焊接材料832 2、还原反应、还原

44、反应 )( 2)( 22MnOSiSiOMn 使焊缝增硅3 3、脱硫、脱硫 S从0.017%增到0.019%FeMnSMnFeSMnSFeOMnOFeS4 4、脱、脱 从0.019%增到0.035%由于渣中CaO、MnO量少, TiO2、SiO2含量较高,难以进行脱.反应,严格限制原材料含.量.第二章 焊接材料845、 合金化合金化 锰铁主要是脱氧、脱硫，合金化必需是另外加入所需元素6、气孔敏感性、气孔敏感性 焊皮中加入大量造渣,造气剂,焊后产生相当数量的熔渣和气体,具有较强的隔绝空气能力,量不多.熔渣氧化、CO气孔，调整氧化性防止产生两大类气孔。7、焊接烟尘、焊接烟尘第二章 焊接材料85渣系

45、， 碱度高达1.89。（二）（二）、低氢焊条低氢焊条 22SiOCaFCaO1、氧化反应控制:由于CaO 强碱性氧化物,主要是钛、硅锰联合脱氧。焊接区气氛的氧化性强,熔渣的氧化性小 总含氧量为0.03%.O第二章 焊接材料86 含氢量少. 原因:a)碱性焊条不加或少加含氢物质 b)氧化性能, 、 、 c) 去氢作用 含氢量低故抗冷裂纹性能好.2、对氢的控制、对氢的控制:gmlH100/82CaF2HP2COP2OP第二章 焊接材料873、对硫、对硫.磷的控制磷的控制脱效果好脱效果好, , 含量高含量高, ,由由0.02%0.02%降到降到0.011%0.011%脱磷效果较差脱磷效果较差. .0

46、.01%0.01%增到增到0.021%.0.021%.)()()(FeOCaSFeSCaO4 4、烟尘、烟尘由于氟中毒，危害较大，是低氢型焊条研究的重要课题。该类焊条，机械性能比钛钙型焊条好,尤其韧性好，硫、磷、氧、氢量少，用于焊接重要结构,各种合金钢。但工艺性能差主要是稳弧性、脱渣性差，烟尘大。 第二章 焊接材料882-2 2-2 焊剂焊剂 第二章 焊接材料89 一一. . 焊剂的类型焊剂的类型焊剂和焊丝都是埋弧焊，电渣焊时使用的焊接材料。焊剂相当于焊条药皮，焊丝相当于焊条药芯。埋弧焊、电渣焊多用于焊接钢，少数用于焊接有色金属。 第二章 焊接材料90钢用焊剂分类. . 按制造方法分类按制造方

47、法分类()熔炼焊剂 ()非熔炼焊剂 2. 2. 按焊剂化学成分分类按焊剂化学成分分类(1)按氧化物性质分 (2)按SiO2含量分 (3)按MnO含量分 (4)按CaF2含量分 第二章 焊接材料91按SiO2含量分 a. a. 高硅焊剂：焊剂含高硅焊剂：焊剂含SiOSiO2 2 30% 30%b. b. 中硅焊剂：焊剂含中硅焊剂：焊剂含SiOSiO2 2 10 103030c. c. 低硅焊剂：焊剂含低硅焊剂：焊剂含SiOSiO2 2 10% 30% 30%b b、中锰焊剂：含、中锰焊剂：含MnOMnO 15 1530%30%c c、低锰焊剂：含、低锰焊剂：含MnOMnO 2 25%5%d d、

48、无锰焊剂：不加、无锰焊剂：不加MnOMnO ，焊剂中，焊剂中MnOMnO是混入的杂质是混入的杂质MnOMnO 2% 30% 30%b b、中氟焊剂：、中氟焊剂：含含CaFCaF2 2 10 1030%30%c c、低氟焊剂：含、低氟焊剂：含CaFCaF2 2 10% 30%， 高有通过焊剂向焊缝里过渡硅作用。高硅焊剂又可分为高硅高锰焊剂，高硅中锰焊剂、高硅低焊剂、高硅无锰焊剂 2OSi2OSi第二章 焊接材料99.中硅焊剂中硅焊剂 含 数量较低， .( ). 量较多，碱度较高属于弱氧化性焊剂。中硅焊剂配合适当焊丝焊接合金结构钢，弱氧化性中硅焊剂，焊缝金属含量高，抗冷裂纹能力弱。在中硅焊剂中加相当数量 ,氧化性 这种焊剂为中硅氧化性焊剂，焊缝金属中又具有相当高的韧性，用于焊接高强钢。2OSiOCaOFeMgOOFe 第二章 焊接材料100焊剂由 . . . 组成，焊剂对基本金属无氧化作用，配合相应焊丝,焊接高合金钢如不锈钢等.低硅焊剂低硅焊剂 OCa.32OAlMgO2FCa第二章 焊接材料101(二二).烧结焊剂烧结焊剂“SJ”SJ”系列烧结焊剂是采用硅酸盐、碳酸盐系列烧结焊剂是采用硅酸盐、碳酸盐、金属氧化物、氟化物及铁合金、纯金属等粉、金属氧化物、氟化物及铁合金、纯金属等粉剂按照焊接冶金要求配成不同酸碱度焊剂。剂按照焊接冶金要求配成不同酸