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(chēng)為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長(cháng)度及直徑的鋼絲。焊接時(shí)，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(chēng)為藥皮。藥皮是由各種礦物類(lèi)、鐵合金有機物和化工產(chǎn)品（水玻璃類(lèi)）原料組成。藥皮在焊接過(guò)程中起著(zhù)極為重要的作用。若采用無(wú)藥皮的光桿焊條焊接，則在焊接過(guò)程中，空氣中的氧和氮會(huì )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(shí)使焊縫變脆。此外采用光桿焊條焊接，電弧很不穩定，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(guò)在焊條藥皮中加入鐵合金或純合金元素，使之隨著(zhù)藥皮的熔化而過(guò)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。

　　總之藥皮的作用改善了焊接工藝性能，使電弧穩定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣和熔敷效率高。同時(shí)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(lèi)

　?、?按焊條的用途分類(lèi)

　?、?按藥皮的主要成分分類(lèi)。

　?、?按藥皮熔化后的熔渣堿度分類(lèi)。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，合金元素燒損少，焊縫金屬合金化效果好，焊縫力學(xué)性能和抗裂性均較好，但當焊件和焊條存在水分時(shí)，焊縫中容易出現氫氣孔。

　?、?按特殊性能分類(lèi)。

　　3）焊條的選用原則

　　電弧焊時(shí)，通常應根據組成焊接結構鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性和工作環(huán)境等要求，以及焊接結構的形狀、受力情況和焊接設備類(lèi)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的焊條，其抗拉強度等于或稍高于母材。當受力情況復雜時(shí)，應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(mǎn)意的塑性。

　　b. 對于合金結構鋼，通常要求焊縫金屬的合金成分與母材金屬相同或相近。

　　c. 在對焊接結構受力復雜、剛性大、接頭應力高、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(shí)，焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況下，應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（結構形狀復雜、鋼材厚、焊件受動(dòng)荷載），低溫條件下工作的焊縫應選用堿性焊條。

　　f. 當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(wú)法清理時(shí)，應選用對鐵銹、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(dòng)荷載和沖擊荷載的焊件，除滿(mǎn)足強度要求，還要保證焊縫具有較高的韌性和塑性，應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，根據介質(zhì)性質(zhì)，應選用相應的不銹鋼焊條，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，應選用相應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，或根據焊件的工作溫度來(lái)選??；

　　d. 結構復雜，剛性大及厚度大的焊件，應選用抗裂性能好的低氫焊條；

　　e. 對受條件限制不能翻轉的焊件，應選全位置焊接焊條。

　?、?簡(jiǎn)化工藝、提高生產(chǎn)率和降低成本。

　　4） 焊接參數的選擇方法

　　電弧焊的焊接參數主要有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數、電源種類(lèi)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(dòng)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。主要根據焊條類(lèi)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(lái)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，熱膨脹系數大，焊接過(guò)程中電流大，焊條易發(fā)紅，造成藥皮過(guò)早脫落，影響焊接質(zhì)量，而且合金元素燒損多，因此焊接電流相應減小。

　?、?電弧電壓的選擇。電弧電壓是由電弧長(cháng)來(lái)決定。電弧長(cháng)，則電弧電壓高；電弧短，則電弧電壓低。在焊接過(guò)程中，電弧過(guò)長(cháng)，會(huì )使電弧燃燒不穩定，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(cháng)度小于或等于焊條直徑，即短弧焊。在使用酸性焊條焊接時(shí)，為了預熱待焊部位或降低熔池溫度，有時(shí)將電弧稍微拉長(cháng)進(jìn)行焊接，即所謂的長(cháng)弧焊。

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

　?、?電源種類(lèi)和極性的選擇。直流電源，電弧穩定，飛濺小，焊接質(zhì)量好，一般用在重要的焊接結構或厚板大剛度結構的焊接上。其它情況下，應首先考慮用交流焊機，因為交流焊機構造簡(jiǎn)單，造價(jià)低，使用維護也較直流焊機方便。

　　極性的選擇，則是根據焊條的性質(zhì)和焊接特點(diǎn)的不同，利用電弧中陽(yáng)極溫度比陰極溫度高的特點(diǎn)，選用不同的極性來(lái)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。