分類
1)按焊條的用途分類可分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條不銹鋼焊條、難焊焊條、鑄鐵焊條,像及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條,鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條共9種。
2)按焊條藥皮熔化后的焙渣特性分類可分為;
(A)酸性焊條。其熔渣的成分主要是酸性氧化物,具有較強(qiáng)的氧化性,合金元素?zé)龘p多,因而力學(xué)性能較差,特別是塑性和沖擊韌性比堿性焊條低。同時(shí),酸性焊條脫氧、脫磷硫能力低,因此,熱裂紋的傾向也較大。但這類焊條焊接工藝性較好,對(duì)弧長(zhǎng)、鐵銹不敏感,且焊縫成形好,脫渣性好,廣泛用于一般結(jié)構(gòu)。
(B)堿性焊條。熔渣的成分主要是堿性氧化物和鐵合金。由于脫氧完全,合金過渡容易,能有效地降低焊縫中的氫、氧、硫。所以,焊縫的力學(xué)性能和抗裂性能均比酸性焊條好??捎糜诤辖痄摵椭匾间摰暮附?。但這類焊條的工藝性能差,引弧困難,電弧穩(wěn)定性差,飛濺較大,不易脫渣,采用短弧焊。
常見型號(hào)及用途
E4303:是常用的碳鋼焊條之一,藥皮類型為鈦鈣型,交直流兩用,適用于焊接較薄的低碳鋼構(gòu)件以及強(qiáng)度要求不高的碳鋼結(jié)構(gòu),如一般的建筑結(jié)構(gòu)、管道安裝等。
E5015:屬于低氫鈉型藥皮焊條,采用直流反接。其焊縫金屬具有較高的強(qiáng)度和抗裂性能,常用于焊接中碳鋼和強(qiáng)度級(jí)別較高的低碳鋼構(gòu)件,如壓力容器、橋梁等對(duì)焊接質(zhì)量要求較高的結(jié)構(gòu)。
E5016:低氫鉀型藥皮焊條,交直流兩用。它在焊接工藝性能上比 E5015 更具優(yōu)勢(shì),適用于焊接各種碳鋼結(jié)構(gòu),特別是在一些對(duì)焊接效率和操作便利性有要求的場(chǎng)合,如野外施工等。
焊件因素
焊件材質(zhì):焊件的材質(zhì)不同,其焊接性能也不同。例如,含碳量較高的碳鋼,焊接性較差,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,需要采取特殊的焊接工藝措施,如焊前預(yù)熱、焊后緩冷等;而含碳量較低的碳鋼,焊接性相對(duì)較好,但也需要注意控制焊接參數(shù),以焊接質(zhì)量。
焊件厚度:焊件厚度越大,焊接時(shí)需要的熱量越多,焊接應(yīng)力也越大,容易產(chǎn)生焊接缺陷。對(duì)于厚板焊接,通常需要采用多層多道焊,并注意控制層間溫度,以焊縫的質(zhì)量。
焊件表面狀態(tài):焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì)會(huì)影響焊縫的質(zhì)量。這些雜質(zhì)在焊接過程中會(huì)分解產(chǎn)生氣體,導(dǎo)致焊縫中產(chǎn)生氣孔;同時(shí),雜質(zhì)還會(huì)影響焊縫金屬與焊件的熔合,降低焊接接頭的強(qiáng)度。
焊后處理
緩冷焊件:焊后可采取適當(dāng)?shù)木徖浯胧?,如用石棉布覆蓋焊縫,避免焊件急劇冷卻,使焊接應(yīng)力得到充分釋放,降低裂紋產(chǎn)生的可能性。
及時(shí)進(jìn)行后熱:對(duì)于一些易產(chǎn)生延遲裂紋的鋼材或焊接結(jié)構(gòu),焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行后熱。后熱溫度一般為 200 - 350℃,保溫時(shí)間根據(jù)焊件厚度和焊接接頭的拘束度等因素確定,通常為 0.5 - 2 小時(shí),以加速氫的逸出,防止氫致裂紋的產(chǎn)生。
消除焊接應(yīng)力:對(duì)于重要的焊接結(jié)構(gòu),可采用熱處理等方法消除焊接殘余應(yīng)力。例如,對(duì)焊件進(jìn)行整體或局部的退火處理,加熱溫度一般在 550 - 650℃之間,保溫一定時(shí)間后隨爐冷卻,以改善焊縫和熱影響區(qū)的組織性能,提高焊接接頭的抗裂能力。
焊接工藝因素
焊接電流:焊接電流過大,會(huì)使焊條熔化過快,焊縫熔深過大,容易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬過熱,晶粒粗大,降低焊縫的力學(xué)性能;電流過小,焊條熔化不均勻,電弧不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。
焊接電壓:焊接電壓過高,電弧長(zhǎng)度增加,熱量分散,會(huì)使焊縫寬度增加,熔深減小,還可能導(dǎo)致焊縫表面粗糙,成型不好;電壓過低,電弧太短,容易造成焊條與焊件粘連,影響焊接過程的順利進(jìn)行。
焊接速度:焊接速度過快,焊縫冷卻速度也快,容易產(chǎn)生淬硬組織,增加裂紋傾向,同時(shí)可能導(dǎo)致焊縫熔寬和熔深不足,出現(xiàn)未熔合等缺陷;速度過慢,會(huì)使焊縫過熱,晶粒粗大,焊接效率低下,且可能造成焊縫金屬堆積過高,成型不美觀。
運(yùn)條方法:不同的運(yùn)條方法會(huì)影響焊縫的形狀、尺寸和質(zhì)量。例如,直線形運(yùn)條法適用于焊接較薄的焊件或窄焊縫,能獲得較窄的焊縫;鋸齒形和月牙形運(yùn)條法能使焊縫得到較好的保護(hù),且焊縫成型美觀,但操作不當(dāng)可能導(dǎo)致焊縫兩側(cè)熔合不良。
焊接環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度過低,會(huì)使焊件冷卻速度過快,增加焊接應(yīng)力,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷。一般來說,當(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),需要對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱;環(huán)境溫度過高,會(huì)使焊條藥皮過早發(fā)紅、脫落,影響保護(hù)效果,同時(shí)也會(huì)使焊縫冷卻速度過慢,晶粒粗大。
濕度:環(huán)境濕度過大,會(huì)使空氣中的水分進(jìn)入焊縫,增加焊縫中的氫含量,導(dǎo)致氣孔、裂紋等缺陷的產(chǎn)生。當(dāng)相對(duì)濕度超過 90% 時(shí),一般不宜進(jìn)行焊接作業(yè)。
風(fēng)速:在有風(fēng)的環(huán)境中焊接,會(huì)使電弧不穩(wěn)定,影響焊接質(zhì)量。當(dāng)風(fēng)速超過一定限度時(shí),會(huì)吹散保護(hù)氣體,使焊縫失去保護(hù),容易產(chǎn)生氣孔、氧化等缺陷。一般規(guī)定,手工電弧焊時(shí),風(fēng)速大于 8m/s 就需要采取防風(fēng)措施。