CHE507R焊條力學(xué)性能

根據(jù)不同情況，電焊條有三種分類(lèi)方法：按焊條用途分類(lèi)、按藥皮的主要化學(xué)成分分類(lèi)、按藥皮熔化后熔渣的特性分類(lèi)。按照焊條的用途，有兩種表達(dá)形式，一為原機(jī)械工業(yè)部編制的的，可以將電焊條分為：結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鎳和鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條以及特殊用途焊條。二為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為碳鋼焊條，低合金焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條。二者沒(méi)有原則區(qū)別，前者用商業(yè)牌號(hào)表示，后者用型號(hào)表示。如果按照焊條藥皮的主要化學(xué)成分來(lái)分類(lèi)，可以將電焊條分為：氧化鈦型焊條、氧化鈦鈣型焊條、鈦鐵礦型焊條、氧化鐵型焊條、纖維素型焊條、低氫型焊條、石墨型焊條及鹽基型焊條。如果按照焊條藥皮熔化后，熔渣的特性來(lái)分類(lèi)，可將電焊條分為酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條藥皮的主要成分為酸性氧化物，如二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鐵等。堿性焊條藥皮的主要成分為堿性氧化物，如大理石、螢石等。電焊條的分類(lèi)方法很多，可分別按用途、熔渣的堿度、焊條藥皮的主要成分、焊條性能特征等不同角度對(duì)電條進(jìn)行分類(lèi)。按用途分類(lèi)我國(guó)現(xiàn)行的焊條分類(lèi)方法，主要是根據(jù)焊條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和原機(jī)械工業(yè)部編制的《焊接材料產(chǎn)品樣本》。焊條型號(hào)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分為8類(lèi)，焊條牌號(hào)按用途分為10類(lèi)。

主要是根據(jù)焊接熔渣的堿度，即按熔渣中堿性氧化物與酸性氧化物的比例來(lái)劃分。

焊條酸性焊條

藥皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定數(shù)量的碳酸鹽等，熔渣氧化性強(qiáng)，熔渣堿度系數(shù)小于1。酸性焊條焊接工藝性好，電弧穩(wěn)定，可交、直流兩用，飛濺小、熔渣流動(dòng)性和脫渣性好，熔渣多呈玻璃狀，較疏松、脫渣性能好，焊縫外表美觀。酸性焊條的藥皮中含有較多的二氧化硅、氧化鐵及氧化鈦，氧化性較強(qiáng)，焊縫金屬中的氧含量較高，合金元素?zé)龘p較多，合金過(guò)渡系數(shù)較小，熔敷金屬中含氫量也較高，因而焊縫金屬塑性和韌性較低。

焊條堿性低氫型

藥皮中含有大量的堿性造渣物（大理石、螢石等），并含有一定數(shù)量的脫氧劑和滲合金劑。堿性焊條主要靠碳酸鹽（如CaCO3等）分解出CO2作保護(hù)氣體，弧柱氣氛中的氫分壓較低，而且螢石中的氟化鈣在高溫時(shí)與氫結(jié)合成氟化氫（HF），降低了焊縫中的含氫量，故堿性焊條又稱(chēng)為低氫型焊條。采用甘油法測(cè)定時(shí)，每100g熔敷金屬中的擴(kuò)散氫含量，堿性焊條為1～8mL，酸性焊條為17～50mL。堿性渣中CaO數(shù)量多，熔渣脫硫的能力強(qiáng)，熔敷金屬的抗熱裂紋的能力較強(qiáng)。而且，堿性焊條由于焊縫金屬中氧和氫含量低，非金屬夾雜物較少，具有較高的塑性和沖擊韌性。堿性焊條由于藥皮中含有較多的螢石，電弧穩(wěn)定性差，一般多采用直流反接，只有當(dāng)藥皮中含有較多量的穩(wěn)弧劑時(shí)，才可以交、直流兩用。堿性焊條一般用于較重要的焊接結(jié)構(gòu)，如承受動(dòng)載荷或剛性較大的結(jié)構(gòu)。

焊條按焊條性分類(lèi)

按性能分類(lèi)的焊條，都是根據(jù)其特殊使用性能而制造的專(zhuān)用焊條，如超低氫焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、躺焊焊條、打底層焊條、高效鐵粉焊條、防潮焊條、水下焊條、重力焊條等。

有碳鋼電焊條、纖維素電焊條、低合金鋼電焊條、不銹鋼電焊條、低溫鋼電焊條、鉬及鉻鉬耐熱鋼電焊條、鎳及鎳合金電焊條、堆焊電焊條、鑄鐵電焊條。

焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱(chēng)為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長(zhǎng)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，二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。焊條焊接時(shí)，焊芯金屬占整個(gè)焊縫金屬的一部分。所以焊芯的化學(xué)成分，直接影響焊縫的質(zhì)量。因此，作為焊條芯用的鋼絲都單獨(dú)規(guī)定了它的牌號(hào)與成分。如果用于埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時(shí)，則稱(chēng)為焊絲。

焊條影響

1)碳(C)碳是鋼中的主要合金元素，當(dāng)含碳量增加時(shí)，鋼的強(qiáng)度、硬度明顯提高，而塑性降低。在焊接過(guò)程中，碳起到一定的脫氧作用，在電弧高溫作用下與氧發(fā)生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w，將電弧區(qū)和熔池周?chē)諝馀懦?，防止空氣中的氧、氮有害氣體對(duì)熔池產(chǎn)生的不良影響，減少焊縫金屬中氧和氮的含量。若含碳量過(guò)高，還原作用劇烈，會(huì)引起較大的飛濺和氣孔?？紤]到碳對(duì)鋼的淬硬性及其對(duì)裂紋敏感性增加的影響，低碳鋼焊芯的含碳量一般為0. 1%。2)錳(Mn)錳在鋼中是一種較好的合金劑，隨著錳含量的增加，其強(qiáng)度和韌性會(huì)有所提高。在焊接過(guò)程中，錳也是一種較好的脫氧劑，能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中，從而減少焊縫熱裂紋傾向。因此一般碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯的含錳量為0. 30%～0. 55%，焊接某些特殊用途的鋼絲，其含錳量高達(dá)1 ．70%一2. 10%。3)硅(Si )硅也是一種較好的合金劑，在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強(qiáng)度、彈性及抗酸性能；若含量過(guò)高，則降低塑性和韌性。在焊接過(guò)程中，硅也具有較好的脫氧能力，與氧形成二氧化硅，但它會(huì)提高渣的粘度，易促進(jìn)非金屬夾雜物生成。4)鉻(Cr）鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對(duì)于低碳鋼來(lái)說(shuō)，鉻便是一種偶然的雜質(zhì)。鉻的主要冶金特征是易于急劇氧化，形成難熔的氧化物三氧化二鉻(Cr₂0₃)，從而增加了焊縫金屬夾雜物的可能性。三氧化二鉻過(guò)渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流動(dòng)性降低。5)鎳(Ni）鎳對(duì)鋼的韌性有比較顯著的效果，一般低溫沖擊值要求較高時(shí)，適當(dāng)摻入一些鎳。6)硫（S）硫是一種有害雜質(zhì)，隨著硫含量的增加，將增大焊縫的熱裂紋傾向，因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04%。在焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)，硫含量不得大于0. 03%。7)磷(P)

焊條焊芯的分類(lèi)

焊芯是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“焊接用鋼絲”（GB 1300-77)的規(guī)定分類(lèi)的，用于焊接的專(zhuān)用鋼絲可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼三類(lèi)。