模塊三項目2焊條第一頁，共28頁。目錄一、焊條的組成二、焊條的分類三、焊條的型號與牌號四、焊條的選用五、焊條的存放和使用前的烘干第二頁，共28頁。課前思考1.如何去選擇合適的焊條？2.焊條的存放原則?3.如何區(qū)分酸性焊條和堿性焊條？第三頁，共28頁。

焊條電弧焊時，焊條既作為電極，又作為填充金屬過渡到焊縫中去，是焊縫金屬的主要組成部分。因此，焊條不僅影響電弧的穩(wěn)定性，而且直接會影響焊縫的化學成分和力學性能。焊條的優(yōu)劣是決定焊條電弧焊焊縫質(zhì)量的主要因素。我們帶著上述問題，系統(tǒng)的學習一下焊條的組成、焊條的牌號、分類及選用等焊條的基礎(chǔ)知識。第四頁，共28頁。一、焊條的組成

焊條是由藥皮和焊芯組成的，如圖所示。在焊條前端藥皮有45度左右的倒角使焊芯露出以便于引弧，尾部有一段裸焊芯，便于夾持和導(dǎo)電。常用的焊條直徑有2.0mm、2.5mm、3.2mm、4.0mm、5.0mm等幾種。焊條的長度取決于焊芯的直徑、材料、藥皮類型等。隨著焊芯直徑的增加，焊條長度也相應(yīng)增長。焊條長度一般在200—550mm之間。焊條組成示意圖1-焊芯2-藥皮3-夾持端4-引弧端

第五頁，共28頁。1.焊芯（1）焊芯的作用：

電弧焊時，焊芯有兩個功用：一是作為電極產(chǎn)生電?。欢纬珊缚p的填充金屬，與部分熔化的母材混合形成焊縫。（2）焊芯的成分及對焊接的影響碳

焊接過程中，碳是一種良好的脫氧劑，在高溫下具有很強的還原作用，與氧化合成CO、CO2氣體，，氣體從熔池中逸出，這樣，可以排開熔池周圍的空氣，減少或防止空氣中氧、氮與熔池的作用。含碳量過高，會使焊縫金屬的凝固溫度降低，所以，常用的低碳鋼焊芯含碳量≤0.10%。第六頁，共28頁。硫

焊接過程中，硫在高溫的條件下，與鐵化合成硫化亞鐵，這是一種低熔點的化合物，集結(jié)在晶粒邊界上，使焊縫在高溫下產(chǎn)生裂紋，俗稱熱裂。一般規(guī)定：焊絲中含硫量≤0.04%。磷

焊接過程中，磷與鐵易形成磷化鐵，使熔化金屬的流動性增大。凝固后，使金屬變脆，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象。磷還能和其他物質(zhì)形成低熔點共晶體，使鋼產(chǎn)生冷裂縫。一般規(guī)定焊絲中含磷量≤0.04%。第七頁，共28頁。

硅

焊接過程中，硅有較強的脫氧能力，比錳還強，與氧形成二氧化硅，過多的二氧化硅在高溫下，使熔渣變稠，增加黏度，造成脫氧困難，還會引起飛濺現(xiàn)象，并易造成夾渣，降低焊縫的塑性。在焊芯中，含硅量應(yīng)盡量少，一般要求在0.03%以下。

錳

焊接過程中，錳是一種較好的合金劑，鋼中錳含量在2%以下時，隨著含錳量的增加，剛的強度和任性增加。錳是也一種較好的脫氧劑，能減少焊縫金屬中的含氧量。錳還是一種常用的脫硫劑，與硫化合成硫化錳，形成熔渣浮于熔池表面，以減少焊熱縫裂傾向。一般碳素鋼焊芯的含錳量為0.30%～0.55%，合金鋼焊芯的含錳量更高些。第八頁，共28頁。鉻

它是一種重要的合金元素，含鉻量高的合金鋼，能提高鋼的硬度、耐磨和耐蝕性。含鉻量≤0.30%時，還可提高塑性。

鉬

鉬能提高鋼材的強度，尤其是高溫強度。加入的鉬使鋼的高溫蠕變強度提高，少量的鉬能增加焊縫金屬的韌性，含量超標時，鋼的淬硬性增大，焊接冷裂紋敏感性增加，應(yīng)采取焊前預(yù)熱措施，防止形成冷裂紋。

第九頁，共28頁。鎳

鎳可提高鋼材強度和韌性，含鎳量≤0.30%時，對焊接基本沒有影響，超過時，增加晶粒長大傾向，韌性下降。釩

釩是一種強烈的碳化物形成元素，可細化晶粒，提高鋼的常溫和高溫強度。釩與鉻、鉬元素同時存在時，會形成復(fù)雜的碳化物，降低塑性和韌性，增加裂紋和敏性，含量必須嚴格控制。第十頁，共28頁。

2.藥皮

壓涂在焊芯表面上的涂料稱為藥皮。藥皮是由各種礦石粉末、鐵合金粉、有機物和化工制品等原料，按一定比例配制后壓涂在焊芯表面上。

焊條藥皮在熔焊過程中，是決定焊接質(zhì)量的重要因素。主要功用是：（１）機械保護作用：造渣、造氣保護焊縫金屬。（２）冶金處理作用：脫氧和摻合金，改善焊縫金屬的性能。（３）改善焊條工藝性能。（1）藥皮的功用：第十一頁，共28頁。2）焊條藥皮的組成物及功能

（１）礦物類。焊條藥皮中的主要作用是為造渣劑。（２）鐵合金和金屬類。是良好的脫氧劑和合金劑。（３）有機物類。是很好的造氣劑。（４）化工產(chǎn)品類。鈦白粉是很好的黏塑劑；重鉻酸鉀、高錳酸鉀可改善電弧燃燒的穩(wěn)定性；水玻璃既是良好的穩(wěn)弧劑，又是黏結(jié)劑、黏塑劑。藥皮組成物的分類第十二頁，共28頁。穩(wěn)弧劑造渣劑造氣劑脫氧劑合金劑稀渣劑黏結(jié)劑增塑劑藥皮組成物的作用按藥皮組成物的功用可分為：。藥皮組成物中實際上有多種組成物是一身具有多種功用的第十三頁，共28頁。主要作用是改善焊條的引弧性能和提高電弧的燃燒穩(wěn)定性，一般多采用堿金屬及堿土金屬的化合物。常用的有碳酸鉀、碳酸鈉、鉀硝石、水玻璃及大理石或石灰石、花崗巖、長石、鈦白粉等。穩(wěn)弧劑主要作用是能形成具有一定物理、化學性能的熔渣，產(chǎn)生良好的機械保護和冶金處理作用。常用的有鈦鐵、赤鐵礦、金紅石、長石、大理石、花崗巖、螢石、菱苦土、錳礦、鈦白求粉等。造渣劑第十四頁，共28頁。主要作用是造成電弧與周圍空氣隔離的人護氣氛，有利于熔滴向熔池過渡。常用的有碳酸鹽類礦物。

造氣劑脫氧劑

主要采用一些與氧結(jié)合能力強的物質(zhì)，對焊縫金屬和熔渣進行脫氧。常用的脫氧劑有錳鐵、硅鐵、鋁鐵、石墨等。第十五頁，共28頁。

主要作用是使焊縫金屬在焊接過程中被燒損或蒸發(fā)的合金元素得到補充和增加特殊性能要求的合金元素。常用的合金劑有鉻、鉬、錳、鈦、鎢、釩的鐵合金和金屬鉻、金屬錳等純金屬。

合金劑稀渣劑

此類物質(zhì)可降低焊接熔渣的黏度，增加熔渣的流動性。常用的稀渣劑有螢石、長石、鈦鐵礦、鈦白粉、金紅石、錳礦等。第十六頁，共28頁。主要作用是改善涂料的塑性和潤滑性，便于用機器壓涂焊條藥皮。常用的有云母、白泥、鈦白粉等。黏結(jié)劑主要作用是將藥皮牢固地黏結(jié)在焊芯上。常用的黏結(jié)劑是水玻璃，也有用樹膠之類的物質(zhì)的。增塑劑第十七頁，共28頁。二、焊條的分類1.按焊條的用途分為：按國家標準，焊條系列分為：GB5117--85碳鋼焊條GB5118--85低合金鋼焊條GB983--85不銹鋼焊條GB984--85堆焊焊條GB3670--83銅及銅合金焊條GB3669--83鋁及鋁合金焊條第十八頁，共28頁。2.按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分為（1）酸性焊條熔渣以酸性氧化物（TiO2、SiO2等）為主的焊條稱為酸性焊條。

酸性焊條能交直流兩用，焊接工藝性能較好，電弧和、飛濺小、熔渣流動性好、易于脫渣、焊縫外表美觀，因藥皮中含有較多硅酸鹽，氧化鐵和氧化鈦等，氧化性較強，但焊縫的力學性能，特別是沖擊韌度較差，適用于一般低碳鋼和強度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，是應(yīng)用最廣的焊條。

（2）堿性焊條熔渣以堿性氧化物（CaO、Na2O等）的稱為堿性焊條。

焊條主要靠碳酸鹽（如大理石中的CACO3等）分解出CO2作為保護氣體，在弧柱氣氛中H的分壓較低，而且螢石中的CAF2在高溫時與H結(jié)合成氟化氫HF，從而降低了焊縫中的含氫量，故堿性焊條又稱為低氫焊條。堿性渣中的CAO數(shù)量多，熔渣脫S能力強，抗熱裂性能較好，由于O和H含量低，非金屬雜物較少，故有較高塑性和韌性，及較好的抗冷裂性能；但，由于藥皮中含有較多的CAF2，影響氣體電離，所以堿性焊條一般要求彩直流電源，用反接法焊接。第十九頁，共28頁。三、焊條的型號與牌號

1.焊條的型號焊條型號是在國家標準中對焊條規(guī)定的編號，用來區(qū)別各種焊條熔敷金屬的力學性能、化學成分、藥皮類型、焊接位置和焊接電流種類。標有型號的焊條，其技術(shù)要求、性能指標、檢驗方法都應(yīng)按國家標準的規(guī)定進行。焊條國家標準不可能包括所有的焊條。

2.焊條的牌號焊條牌號是焊條制造廠對作為產(chǎn)品出廠的每種焊條標的特定編號，用來區(qū)別不同焊條熔敷金屬的力學性能、化學成分、藥皮類型和焊接電流種類。與焊條的型號相比，牌號中沒有區(qū)別焊接位置的編號，但增加了特殊性能的符號（如超低氫、高韌性、打底焊……第二十頁，共28頁。3．碳鋼焊條型號的編制方法

根據(jù)GB/T5117—1995《碳鋼焊條》的規(guī)定，碳鋼焊條型號的編制方法如下：1）字母“F”表示焊條。2）第一、第二位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值，單位為MPa或N/mm2。3）第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置，“0”及“1”表示焊條適用于全位置焊接（平、立、仰、橫），“2”表示焊條適用于平焊、角焊及平角焊），“4”表示焊條適用于向下立焊。4）第三位和第四位數(shù)字組合時表示焊接電流種類及藥皮類型第二十一頁，共28頁。4．低合金鋼焊條型號的編制方法

根據(jù)GB/T5118—1995《低合金鋼焊條》的規(guī)定，低合金鋼焊條型號編制方法與碳鋼焊條型號編制方法相同，只是在四位數(shù)字后添加了后綴字母和附加化學成分記號。1）后綴字母為熔敷金屬的化學成分分類代號，并以短劃“-”與前面數(shù)字分開。如A1表示碳鉬鋼焊條，B1、B2、B3、B4、B5表示鉻鉬鋼焊條；C1、C2、C3表示鎳鋼焊條；D1、D2、D3表示錳鉬鋼焊條；G、M、W表示所有其它低合金鋼焊條。2）如還具有附加化學成分時，附加化學成分直接用元素符號表示，并以短劃“-”與前面后綴字母分開。第二十二頁，共28頁。四、焊條的選用1.考慮母材的力學性能和化學成分（1）對于低、中碳鋼和低碳合金鋼等的焊接，一般應(yīng)按照母材的強度等級選擇相應(yīng)強度等級的焊條。（2）對于合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼的焊接，一般合金結(jié)構(gòu)鋼在選用焊條時仍已強度等級為依據(jù)進行選擇。2.考慮焊件的工作條件和使用性能（1）如果焊件承受動載荷或沖擊載荷，對焊縫金屬除了考慮抗拉強度外，還應(yīng)保證沖擊韌度和伸長率，因此選用低氫型焊條（2）對于在腐蝕介質(zhì)中工作的不銹鋼或其他耐腐蝕材料，必須根據(jù)介質(zhì)種類、濃度、工作濕度等情況，選擇相應(yīng)的不銹鋼焊條。第二十三頁，共28頁。3.考慮焊件的結(jié)構(gòu)特點（1）對于幾何形狀復(fù)雜、大厚度的焊件，因其剛度大，焊縫金屬在冷卻收縮時拘束度較大，會產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂紋，所以必須選用抗裂性較好的焊條。（2）對于仰焊、立焊位置的焊縫，應(yīng)選用全位置焊接的焊條，以保障質(zhì)量。4.考慮焊接工地、現(xiàn)場的設(shè)備情況（1）在沒有直流焊機時，應(yīng)選用于交流電源的焊條或交、直流兩用的低氫鈉型焊條。（2）對于焊前需預(yù)熱或焊后熱處理的焊件，可采用特殊焊條來焊接。5.考慮勞動條件、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性（1）在酸性和堿性焊條都滿足的情況下，應(yīng)盡量選擇酸性焊條，為提高生產(chǎn)率應(yīng)盡量選擇堿性焊條。（2）在滿足力學條件和操作性能的前提下，應(yīng)盡量選擇效率高的焊條。（3）在滿足力學條件和操作性能的前提下，應(yīng)盡量選擇價格低的焊條。第二十四頁，共28頁。五、焊條的存放和使用前的烘干1.焊條的存放（1）焊條必須在干燥、通風良好的室內(nèi)倉庫中存放。焊條貯存庫內(nèi)，不允許放置有害氣體和腐蝕介質(zhì)。焊條應(yīng)放在離地面和墻壁面距離均不小于300mm的架子上，防止受潮。（2）焊條堆放時應(yīng)按種類、牌號、批次、規(guī)格和入庫時間分類堆放，并應(yīng)有明確標注，避免混亂（3）焊條貯存庫內(nèi)應(yīng)設(shè)置溫度計和濕度計。低氫型焊條室內(nèi)溫度不低于50C，相對空氣濕度不低于60%。（4）一般一次焊條出庫量不能超過兩天用量，已經(jīng)出庫的焊條焊工必須保管好。（5）保證焊條在供給使用單位后至少6個月之內(nèi)使用，入庫的焊條應(yīng)做到先入庫的先使用。第二十五頁，共28頁。2.焊條使用前的烘干（1）焊條在使用前，一般要烘干，酸性焊條視受潮情況在75～150度烘干1～2小時；堿性低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)在350～400度烘干1～2小時。烘干的焊條應(yīng)放在100～150度保溫箱（筒）內(nèi)，隨用隨取，使用時注意保持干燥。（2）低氫型焊條一般在常溫下超過4小時，應(yīng)重新烘干，重復(fù)次數(shù)不宜超過三次。（3）在焊條烘干期間，應(yīng)有專門負責的技術(shù)