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2015年造價工程師《安裝》輔導(dǎo):焊接材料

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  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。

 ?、?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,焊芯本身熔化為填充金屬與母材金屬熔合形成焊縫。

 ?、?藥皮。壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。藥皮是由各種礦物類、鐵合金有機物和化工產(chǎn)品(水玻璃類)原料組成。藥皮在焊接過程中起著極為重要的作用。若采用無藥皮的光桿焊條焊接,則在焊接過程中,空氣中的氧和氮會大量侵入熔化金屬,將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化,并形成各種氧化物和氮化物殘留在焊縫中,造成焊縫夾渣或裂紋。而熔入熔池中的氣體可能使焊縫產(chǎn)生大量氣孔,這些因素都能使焊縫的機械性能(強度、沖擊值等)大大降低,同時使焊縫變脆。此外采用光桿焊條焊接,電弧很不穩(wěn)定,飛濺嚴重,焊縫成形很差。

  藥皮除具有機械保護作用,還要加入一些還原劑,使電弧燃燒中產(chǎn)生的氧化物還原,以保證焊縫質(zhì)量。

  通過在焊條藥皮中加入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,以彌補合金元素?zé)龘p和提高焊縫金屬的機械性能。

  總之藥皮的作用改善了焊接工藝性能,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。同時也保證焊縫金屬獲得具有合乎要求的化學(xué)成分和機械性能。

  2)焊條分類

 ?、?按焊條的用途分類

 ?、?按藥皮的主要成分分類。

 ?、?按藥皮熔化后的熔渣堿度分類。熔渣成分主要是酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe2O3)的為酸性焊條;熔渣主要成分是堿性氧化物(如大理石、螢石等)的為堿性焊條。

  酸性焊條具有較強的氧化性,對鐵銹、水分不敏感,焊縫中很少有由氫氣引起的氣孔,但酸性熔渣脫氧不完全,也不能完全清除焊縫中的硫、磷等雜質(zhì),故焊縫金屬力學(xué)性能較低。

  堿性焊條由于脫氧性能好,能有效除焊縫中的硫,合金元素?zé)龘p少,焊縫金屬合金化效果好,焊縫力學(xué)性能和抗裂性均較好,但當(dāng)焊件和焊條存在水分時,焊縫中容易出現(xiàn)氫氣孔。

 ?、?按特殊性能分類。

  3)焊條的選用原則

  電弧焊時,通常應(yīng)根據(jù)組成焊接結(jié)構(gòu)鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性和工作環(huán)境等要求,以及焊接結(jié)構(gòu)的形狀、受力情況和焊接設(shè)備類型等方面綜合考慮,以決定選用哪種焊條。

 ?、?焊接材料的機械性能、化學(xué)成分

  a. 對于低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼,可選用與母材強度等級相應(yīng)的焊條,其抗拉強度等于或稍高于母材。當(dāng)受力情況復(fù)雜時,應(yīng)選用比母材強度低一級的焊條,以保證焊縫既有一定的強度,又能有滿意的塑性。

  b. 對于合金結(jié)構(gòu)鋼,通常要求焊縫金屬的合金成分與母材金屬相同或相近。

  c. 在對焊接結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、剛性大、接頭應(yīng)力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況下,可以考慮選用比母材強度低一級別的焊條。以保證焊縫既有一定的強度,又能有良好的塑性。

  d. 在母材中C.P、S等元素含量偏高時,焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況下,應(yīng)選用抗裂性能好的低氫型焊條。

  e. 在焊條的強度確定之后,對于塑性、沖擊性和抗裂性能要求較高(結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、鋼材厚、焊件受動荷載),低溫條件下工作的焊縫應(yīng)選用堿性焊條。

  f. 當(dāng)焊件焊口處有較多的鐵銹、油污和氧化皮、水分等臟物,且又無法清理時,應(yīng)選用對鐵銹、油污和氧化皮、水分敏性小和抗氣孔性能較強的酸性焊條。

  g. 低碳鋼與低合金鋼、不同強度等級的低合金鋼等異種鋼間的焊接,一般選用與較低強度等級鋼材相匹配的焊條。

 ?、?焊件的工作條件與使用性能

  a. 對承受動荷載和沖擊荷載的焊件,除滿足強度要求,還要保證焊縫具有較高的韌性和塑性,應(yīng)選用塑性和韌性較高的低氫焊條;

  b. 接觸腐蝕介質(zhì)的焊件,根據(jù)介質(zhì)性質(zhì),應(yīng)選用相應(yīng)的不銹鋼焊條,或選用其他耐腐蝕焊條;

  c. 在在高溫或低溫條件下工作的焊件,應(yīng)選用相應(yīng)的耐熱鋼或低溫鋼焊條。對珠光體的耐熱鋼一般選用與鋼材化學(xué)成分相近的焊條,或根據(jù)焊件的工作溫度來選??;

  d. 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,剛性大及厚度大的焊件,應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條;

  e. 對受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件,應(yīng)選全位置焊接焊條。

 ?、?簡化工藝、提高生產(chǎn)率和降低成本。

  4) 焊接參數(shù)的選擇方法

  電弧焊的焊接參數(shù)主要有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數(shù)、電源種類及極性等。

 ?、?焊條直徑的選擇。焊條直徑的選擇主要取決于焊件厚度、接頭型式、焊縫位置及焊接層次等因素。在不影響焊接質(zhì)量的前提下,為了提高勞動生產(chǎn)率,一般傾向于選擇大直徑的焊條。

 ?、?焊接電流的選擇。焊接電流的大小,對焊接質(zhì)量及生產(chǎn)率有較大影響。主要根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭型式、焊縫空間位置及焊接層次等因素來決定,其中,最主要的因素是焊條直徑和焊縫空間位置。另外,焊縫的空間位置不同,焊接電流的大小也不同。含合金元素較多的合金鋼焊條,一般電阻較大,熱膨脹系數(shù)大,焊接過程中電流大,焊條易發(fā)紅,造成藥皮過早脫落,影響焊接質(zhì)量,而且合金元素?zé)龘p多,因此焊接電流相應(yīng)減小。

 ?、?電弧電壓的選擇。電弧電壓是由電弧長來決定。電弧長,則電弧電壓高;電弧短,則電弧電壓低。在焊接過程中,電弧過長,會使電弧燃燒不穩(wěn)定,飛濺增加,熔深減小,而且外部空氣易侵入,造成氣孔等缺陷。因此,要求電弧長度小于或等于焊條直徑,即短弧焊。在使用酸性焊條焊接時,為了預(yù)熱待焊部位或降低熔池溫度,有時將電弧稍微拉長進行焊接,即所謂的長弧焊。

 ?、?焊接層數(shù)的選擇。在中、厚板焊條電弧焊時,往往采用多層焊。層數(shù)多些,對提高焊縫的塑性、韌性有利。但要防止接頭過熱和擴大熱影響區(qū)的有害影響。另外,層數(shù)增加,往往使焊件變形增加。因此,要綜合考慮加以確定。

 ?、?電源種類和極性的選擇。直流電源,電弧穩(wěn)定,飛濺小,焊接質(zhì)量好,一般用在重要的焊接結(jié)構(gòu)或厚板大剛度結(jié)構(gòu)的焊接上。其它情況下,應(yīng)首先考慮用交流焊機,因為交流焊機構(gòu)造簡單,造價低,使用維護也較直流焊機方便。

  極性的選擇,則是根據(jù)焊條的性質(zhì)和焊接特點的不同,利用電弧中陽極溫度比陰極溫度高的特點,選用不同的極性來焊接各種不同的焊件。一般情況下,使用堿性焊條或薄板的焊接,采用直流反接;而酸性焊條,通常選用正接。

責(zé)任編輯:跳跳豆

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發(fā)布:2007-06-30 11:24    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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