試談補(bǔ)充焊接材料

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第10講焊接材料簡(jiǎn)介焊接材料是焊接時(shí)使用的形成熔敷金屬的填充材料、保護(hù)熔融金屬不受氧化氮化的保護(hù)材料、協(xié)助熔融金屬凝固成形的襯墊材料等等。包括焊條、焊絲、電極、焊劑、氣體、襯墊等?！?〕焊條焊條由焊芯和藥皮組成。手工焊條電弧焊時(shí)，焊條焊芯既是電極，又是填充金屬。1〕常用焊條類型及其特點(diǎn)焊條藥皮類型主要有6種，其特點(diǎn)如下：①低氫型焊條：——藥皮主要由碳酸鹽及氟化物等堿性物質(zhì)組成的堿性焊條，可分為低氫鈉型〔型號(hào)為EXX15堿性，只能用直流電源〕和低氫鉀型〔型號(hào)為EXX16堿性，也可以是鈦型或鈦鈣型，可交直流兩用〕兩種。正確使用時(shí)，熔敷金屬中的擴(kuò)散氫的含量低，其沖擊韌性和塑性較好。這類焊條熔渣流動(dòng)性好，焊接工藝性一般，焊波較粗，飛濺稍大，電弧較短，熔深較深，脫渣一般，適于全位置焊接。一般用直流電源。是壓力容器用得最多的一種焊條。②鈦鈣型焊條：——〔型號(hào)為EXX03〕藥皮中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%以上氧化鈦〔金紅石或鈦白粉〕及適量的〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜20%〕的鈣和鎂碳酸鹽礦石的酸性焊條。這類焊條熔渣流動(dòng)性好，電弧較穩(wěn)定，熔深一般，脫渣容易，飛濺少，焊波美觀，適于全位置焊接，電源可為交直流。屬于鈦鈣型焊條的還有鐵粉鈦鈣型〔型號(hào)為EXX23〕。③鈦鐵礦型焊條：——〔型號(hào)為EXX0l〕藥皮中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%以上鈦鐵礦一定量的碳酸鹽的酸性焊條。這類焊條熔渣流動(dòng)性良好，電弧稍強(qiáng)，熔深較深，烙渣覆蓋良好，脫渣容易，飛濺一般，焊波整齊，適于全位置焊接，可交直流兩用。④高鈦型焊條：——藥皮中以氧化鈦為主要組成物，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥35％的酸性焊條，可分為高鈦鈉型〔型號(hào)為EXX12〕和高鈦鉀型〔型號(hào)為EXX13〕兩種。這類焊條電弧穩(wěn)定，引弧容易，熔深較淺、熔渣覆蓋良好、焊波美觀、脫渣容易、飛濺少，適于全位置焊接，可交直流焊接。但熔敷金屬的塑性和抗裂性較差。EXX14、EXX24是鐵粉鈦型焊條，后者比前者鐵粉量更多些。⑤高纖維素型焊條：——藥皮中含有多量有機(jī)物的酸性焊條?？煞譃楦呃w維素鈉型〔型號(hào)為EXX10〕和高纖維素鉀型〔型號(hào)為EXX11〕

1兩種。纖維素含量約占藥皮總量的20%～30%。這類焊條的纖維素產(chǎn)生大量氣體保護(hù)熔敷金屬，電弧吹力強(qiáng)，熔深深，熔化速度快，脫渣少，飛濺一般，適于全位置焊接，尤其是立焊和仰焊，也可向下焊，可交直流兩用。⑥氧化鐵型焊條：——〔型號(hào)為EXX20、EXX22，20不適用于薄板焊接，而22適用于薄板焊接〕藥皮中含有多量氧化鐵及二氧化硅組成物的酸性焊條。這類焊條熔化速度快，焊接生產(chǎn)率高，電弧穩(wěn)定，引弧容易，熔深較深，飛濺稍多，最適合中厚板平焊，立焊和仰焊的操作性能較差，熔敷金屬抗裂性較好，可交直流兩用。2〕國(guó)產(chǎn)焊條的分類一般有三種分類方法：按焊條用途分〔即按?焊接材料產(chǎn)品樣本?分類〕①結(jié)構(gòu)鋼焊條，以“結(jié)〞字或“J〞表示；②鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條，以“熱〞字或“R〞表示；③不銹鋼焊條，以“鉻〞和“奧〞字或“G〞或“A〞表示；④堆焊焊條，以“堆〞字或“D〞表示；⑤低溫鋼焊條，以“溫〞字或“W〞表示；⑥鑄鐵焊條，以“鑄〞字或“Z〞表示；⑦鎳及鎳合金焊條，以“鎳〞或“Ni〞表示；⑧銅及銅合金焊條，以“銅〞或“T〞表示；⑨鋁及鋁合金焊條，以“鋁〞或“L〞表；⑩特殊用途焊條，以“特〞或“TS〞表示。按焊條藥皮熔化后熔渣性質(zhì)分：①酸性焊條；②堿性焊條。按藥皮的類型分類見(jiàn)表8.2。表8.2焊條藥皮類型

2牌號(hào)藥皮類型焊接電源牌號(hào)藥皮類型焊接電源××0不規(guī)定的類型不規(guī)定××5纖維素型交流或直流××1氧化鈦型交流或直流××6低氫型交流或直流××2氧化鈦鈣型交流或直流××7低氫型直流××3鈦鐵礦型交流或直流××8石墨型交流或直流××4氧化鐵型交流或直流××9鹽基型直流3〕結(jié)構(gòu)鋼焊條牌號(hào)結(jié)構(gòu)鋼焊條牌號(hào)的表示表8.3結(jié)構(gòu)鋼焊條焊縫強(qiáng)度等級(jí)牌號(hào)焊縫金屬抗拉強(qiáng)度等級(jí)Mpa〔kgf/mm2〕焊縫金屬屈服強(qiáng)度等級(jí)Mpa〔kgf/mm2〕J42×420〔43〕330〔34〕J50×490〔50〕410〔42〕

3J55×540〔55〕440〔450〕J60×590〔60〕530〔54〕J70×690〔70〕590〔60〕J75×740〔75〕640〔65〕J80×780〔80〕690〔70〕J85×830〔85〕740〔75〕J90×880〔90〕780〔80〕J10×980〔100〕880〔90〕表8.4焊條特殊用途符號(hào)特殊用途符號(hào)含義特殊用途符號(hào)含義G管道焊接〔只有J422G〕RH高韌性超低氫X立向下焊GH有較上下溫韌性低氫GM蓋面

4Z重力R高韌性D底層焊XG管子用立向H超低氫GR低溫高韌性DF低塵CuP焊接銅磷鋼用LMA耐吸潮Fe鐵粉焊條4〕鉬鋼和鉻鉬耐熱鋼焊條牌號(hào)鉬鋼和鉻鉬耐熱鋼焊條牌號(hào)的表示：表8.5耐熱鋼焊條化學(xué)成份等級(jí)牌號(hào)焊縫主要化學(xué)成份Cr〔%〕等級(jí)焊縫主要化學(xué)成份Mo〔%〕等級(jí)熱1××——熱2××熱3××1—2—1熱4××1熱5××5熱6××71熱7××91

5熱8××1115〕不銹鋼焊條牌號(hào)不銹鋼焊條牌號(hào)表示：表8.6不銹鋼焊縫金屬化學(xué)成份等級(jí)牌號(hào)焊縫金屬主要化學(xué)成份Cr〔%〕組成等級(jí)焊縫金屬主要化學(xué)成份Ni〔%〕組成等級(jí)G2××13G3××17——A0××〔C含量≤0.04%超低碳〕A1××188A2××1812

6A3××2513A4××2520A5××1625A6××1535A7××鉻錳氮不銹鋼A8××1818A9××待開(kāi)展6﹚焊條型號(hào)和焊條牌號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系焊條型號(hào)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的焊條編號(hào)，牌號(hào)是原國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì)在“焊接材料產(chǎn)品樣本〞中統(tǒng)一規(guī)定的焊條行業(yè)編號(hào)。它們之間差異在于，牌號(hào)中沒(méi)有區(qū)別焊接位置的編號(hào)。型號(hào)和牌號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表8.7。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)焊接材料產(chǎn)品樣本焊條大類﹙按化學(xué)成分分﹚焊條大類﹙按用途分﹚標(biāo)準(zhǔn)號(hào)名稱代號(hào)類別名稱代號(hào)字母漢字GB5117-95碳鋼焊條E1J結(jié)GB5118-95低合金鋼焊條E1結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)

72鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條R熱3低溫鋼焊條W溫GB983-85不銹鋼焊條E4不銹鋼焊條G鉻A奧GB984-85堆焊焊條ED5堆焊焊條D堆—————6鑄鐵焊條Z鑄—————7鎳及鎳合金焊條Ni鎳GB3670-83銅及銅合金焊條TCu8銅及銅合金焊條T銅GB3669-83TAI9鋁及鋁合金焊條L鋁—————10特殊用途焊條TS特殊7﹚碳鋼焊條型號(hào)編號(hào)方法表8.8焊條型號(hào)關(guān)于焊接位置、藥皮類型、焊接電流種類的含義

8焊條型號(hào)第三位數(shù)字代表的焊接位置第三、第四位數(shù)字組合代表的藥皮類型焊接電流種類E××00各種位置﹙平、立、橫、仰﹚特殊型交流、直流正、反接E××01鈦鐵礦型E××03鈦鈣型E××10高纖維素型直流反接E××11高纖維素鉀型交流或直流反接E××12高鈦鈉型交流或直流正接E××13高鈦鉀型交流或直流正、反接E××14鐵粉鈦型交流或直流正、反接E××15低氫鈉型直接反接E××16低氫鉀型交流或直流反接E××18鐵粉低氫型交流或直流反接E××20平角焊氧化鐵型交流或直流反接E××22平交流或直流正、反接E××23平、平角焊鐵粉鈦鈣型交流或直流正、反接E××24鐵粉鈦型交流或直流正、反接E××27鐵粉氧化鐵型交流或直流正接E××28鐵粉低氧型E××48平、立、仰、立向下鐵粉低氫型交流或直流反接8﹚不銹鋼焊條型號(hào)表示方法

9不銹鋼焊條型號(hào)表示方法與碳鋼焊條的表示方法根本一樣，不同的是“E〞后面的一組數(shù)字不是表示強(qiáng)度，而是表示不銹鋼的化學(xué)成分。常用不銹鋼焊條型號(hào)GB/T983-1995與GB983-1985的對(duì)照表如下：GB/T983-1995GB983-1985GB/T983-1995GB983-1985E308E019-10E310E2-26-21E308LE00-19-10E316E0-18-12MO2E309E1-23-13E316LE00-18-12MO2E309LE00-23-13E347E019-10Nb﹙2﹚焊絲1﹚焊絲的種類實(shí)心焊絲是從金屬線材直接拉拔而成的焊絲。藥芯焊絲是將薄鋼帶卷成圓形鋼管或異形鋼管的同時(shí)，在其中填滿一定成份的藥粉，經(jīng)拉制而成的焊絲。2﹚實(shí)芯焊絲牌號(hào)編制方法

103﹚藥芯焊絲牌號(hào)編制方法牌號(hào)焊接時(shí)的保護(hù)方法YJ××—1氣保護(hù)YJ××—2自保護(hù)YJ××—3氣保護(hù)自保護(hù)兩用YJ××—4其它保護(hù)形式﹙3﹚鎢極鎢極和焊條或埋弧焊、電渣焊、熔化極氣體保護(hù)的焊絲都是電極，但它是不熔化為填充金屬的電極。鎢的熔點(diǎn)為3410℃，沸點(diǎn)為5900℃，是常見(jiàn)金屬中最高的，因而是不熔極電弧的最適宜的電極材料。鎢極有純鎢、釷鎢、鈰鎢三種。純鎢極電子逸出功大，電子發(fā)射能力差，要求空載電壓高，承載電流能力小，目前根本不用。釷鎢極參加

11氧化釷可降低電子逸出功，提高電子發(fā)射能力，可降低空載電壓，改善引弧性能和穩(wěn)弧性能，增大電流許用范圍。但有微量放射性。牌號(hào)有WHh-10﹙含ThO21.0%~1.5%﹚和WHh-15﹙含ThO21.5%~2.0%﹚鈰鎢極參加少量氧化鈰，比釷鎢極更易引弧，電弧損耗更少，放射性劑量也低得多，是目前應(yīng)用最多的鎢極。牌號(hào)為Wce-20﹙含CeO22.0%﹚﹙4﹚焊劑埋弧時(shí)、電渣焊都用焊劑。常用焊劑有熔煉焊劑和燒結(jié)焊劑。1﹚熔煉焊劑牌號(hào)表示方法表8.11熔煉焊劑牌號(hào)與硅、氟量牌號(hào)焊劑類型二氧化硅Si02﹙%﹚氟化鈣CaF2﹙%﹚HJ×1×低硅低氟<10<10HJ×2×中硅低氟10-30<10HJ×3×高硅低氟>30<10HJ×4×低硅中氟<1010-30HJ×5×中硅中氟10-3010-30HJ×6×高硅中氟>3010-30

12HJ×7×低硅高氟<10>30HJ×8×中硅高氟10-30>30HJ×9×其他牌號(hào)焊劑類型氧化錳Mn0含量﹙%﹚HJ1××無(wú)錳<2HJ2××低錳2~5HJ3××中錳15~30HJ4××高錳>302﹚燒結(jié)焊劑牌號(hào)表示方法焊劑其作用相當(dāng)于焊條的藥皮，它的作用如下：①保護(hù)熔池，防止空氣中氧、氮等氣體侵入；②具有脫氧與合金化作用，與焊絲配合可得到所需成分和性能的焊縫金屬；

13③使焊縫成形良好；④使熔敷金屬的冷卻速度減慢，減少氣孔、夾渣等缺陷產(chǎn)生；⑤防止飛濺，減少損失，提高熔敷系數(shù)。熔煉焊劑主要由礦物熔煉后成玻璃狀再碎成一定粒度的顆粒，制造時(shí)耗能多，焊劑中不能參加脫氧劑和合金劑，但顆粒強(qiáng)度高，不易粉化，耐潮性較好。燒結(jié)焊劑由藥粉加粘結(jié)劑拌好后造粒燒結(jié)而成。制造時(shí)耗能較少，焊劑中可參加脫氧劑和合金劑，有利于提高焊縫質(zhì)量和性能，但顆粒強(qiáng)度低，易粉化，耐潮性不好。﹙5﹚中外常用焊條、焊劑對(duì)照常用焊條、焊劑牌號(hào)對(duì)照及烘焙要求牌號(hào)符合〔相當(dāng)〕下述標(biāo)準(zhǔn)的焊條型號(hào)烘干溫度〔℃〕保溫時(shí)間〔小時(shí)〕GBAWSJISJ442E4303D43031501-2J427E4315E6015350-4001-2J502E5003D50031501-2J507E5015E7015D5015350-4001-2A132E347-16E347-16D347-161501-2A137E347-15E347-15350-4001-2A302E309-16E309-16D309-161501-2A307E309-15E309-15350-4001-2HJ350HJ402-H10Mn2F6A0-EH14YSF43-W41250-3502

14HJ250G250-3502HJ431HJ401-H08AF6A2-EL12YSF42-W11250-3502