第三節 常用焊接設備及材料
一、焊接材料
(一)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。
(l)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,焊芯有兩個作用:一是傳導焊接電流,產生電弧把電能轉換成熱能;二是焊芯本身熔化為填充金屬與母材金屬熔合形成焊縫。
用于焊接的專用鋼絲可分為碳素結構鋼鋼絲、合金結構鋼鋼絲和不銹鋼鋼絲三類。
(2)藥皮。壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。在光焊條外面涂一層由各種礦物等組成的藥皮,能使電弧燃燒穩定,焊縫質量得到提高。
藥皮中要加入一些還原劑,使氧化物還原,以保證焊縫質量。
由于電弧的高溫作用,焊縫金屬中所含的某些合金元素被燒損(氧化或氮化),這樣會使焊縫的機械性能降低。通過在焊條藥皮中加人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,以彌補合金元素燒損和提高焊縫金屬的機械性能。
改善焊接工藝性能使電弧穩定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣和熔敷效率高。
總之,藥皮的作用是保證焊縫金屬獲得具有合乎要求的化學成分和機械性能,并使焊條具有良好的焊接工藝性能。
例:為防止焊接過程中合金元素的燒損,應在電焊條的藥皮中加入的成分為( )。
A.氧化劑 B.還原劑 C.酸性氧化物 D.堿性氧化物
答案:B
2、焊條的分類
(l)按焊條的用途分:
l)低碳鋼和低合金高強度鋼焊條(簡稱結構鋼焊條)。
2)不銹鋼焊條。
3)堆焊焊條。
4)低溫鋼焊條。
5)鑄鐵焊條。
6)鎳及鎳合金焊條。
7)銅及銅合金焊條。
8)鋁及鋁合金焊條。
(2)按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分:
l)酸性焊條。
一般用于焊接低碳鋼和不太重要的鋼結構。
2)堿性焊條。
堿性熔渣的脫氧較完全,又能有效地消除焊縫金屬中的硫,合金元素燒損少,所以焊縫金屬的機械性能和抗裂性均較好,可用于合金鋼和重要碳鋼結構的焊接。
3、焊條的選用
通常應根據組成焊接結構鋼材的化學成分、機械性能。焊接性和工作環境(有無腐蝕介質、高溫或是低溫)等要求,以及焊接結構的形狀。受力情況和焊接設備(是否有直流電焊機)等方面進行綜合考慮,以決定選用哪種焊條。在選用焊條時應注意下列原則:
(l)焊件的機械性能、化學成分。低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼可按其強度等級來選用相應強度的焊條。
在焊條的強度確定后再決定選用酸性還是堿性焊條時,主要決定于焊接結構具體形狀的復雜性,鋼材厚度的大小,焊件載荷的情況(靜載還是動載)和鋼材的抗裂性以及得到直流電源的難易等。一般來說,對于塑性、沖擊韌性和抗裂性能要求較高,低溫條件下工作的焊縫都應選用堿性焊條;當受某種條件限制而無法清理低碳鋼焊件坡口處的鐵銹。油污和氧化皮等臟物時,應選用對鐵銹、油污和氧化皮敏感性小和抗氣孔性能較強的酸性焊條。
異種鋼的焊接如低碳鋼與低合金鋼、不同強度等級的低合金鋼焊接,一般選用與較低強度等級鋼材相匹配的焊條。
(2)焊件的工作條件及使用性能。珠光體耐熱鋼一般選用與鋼材化學成分相似的焊條,或根據焊件的工作溫度來選取。
(3)簡化工藝、提高生產率和降低成本。
例:焊接低、中碳鋼和低合金鋼構件時,當其受力情況復雜時,宜選用焊條是( )。
A.與鋼材強度相等的焊條 B.比鋼材強度高一級的焊條
C.比鋼材強度低一級的焊條 D.與鋼材化學成分相同的焊條
答案:C
在焊接過程中,應選用堿性焊條的條件和要求是( )。
A.塑性、沖擊韌性要求高 B.抗裂性能要求高
C.高溫條件下工作的焊縫 D.低溫條件下工作的焊縫
答案:ABD