低合金鋼焊條,是在金屬焊芯外將涂料(藥皮)均勻、向心地壓涂在焊芯上。焊芯即焊條的金屬芯,為了焊縫的質量與性能,對焊芯中各金屬元素的含量都有嚴格的規定,特別是對有害雜質(如硫、磷等)的含量,應有嚴格的限制,優于母材。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,二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。
使用注意事項
焊條選擇:根據母材的化學成分、力學性能、工作條件以及焊接結構的特點等因素,選擇合適型號和規格的低合金鋼焊條。例如,焊接承受動載荷的低合金鋼構件,應選用韌性好、抗裂性強的焊條;焊接在高溫環境下工作的低合金鋼,應選用耐熱性能好的鉻鉬鋼焊條。
焊接前準備:焊件需進行嚴格的清理,去除油污、鐵銹、水分等雜質,防止在焊接過程中產生氣孔、夾渣等缺陷。同時,根據焊條的特性和焊件的要求,可能需要對焊件進行預熱,以降低焊接接頭的冷卻速度,減少淬硬傾向,防止產生裂紋。
分類
按強度等級分類:包括 490MPa 級、590MPa 級、690MPa 級、780MPa 級等不同強度等級的焊條,以適應不同強度要求的低合金鋼焊接。例如,E5015、E5016 屬于 490MPa 級低合金鋼焊條,常用于焊接 Q345 等強度等級的低合金鋼。
按合金元素分類:有鉻鉬鋼焊條、鎳鋼焊條、錳鉬鋼焊條等。例如,E5515 - B2 屬于鉻鉬鋼焊條,適用于焊接 Cr - Mo 耐熱鋼,如 15CrMo 等鋼種,能焊縫在高溫下具有良好的力學性能和抗氧化性能。
外觀
焊絲:一般為細長的金屬絲,直徑通常在 0.8 - 5.0mm 之間,成卷供應,以便于在焊接設備中連續送絲。
焊條:由焊芯和包裹在外面的藥皮組成,呈棒狀,長度通常在 250 - 400mm 之間,直徑有多種規格,如 2.5mm、3.2mm、4.0mm 等。
成分
焊絲:成分通常較為純凈,主要是金屬合金,如碳鋼焊絲、不銹鋼焊絲、鋁合金焊絲等,其合金成分根據焊接材料的不同而有差異,以滿足不同的焊接需求。
焊條:焊芯一般為金屬材料,與焊絲類似,但藥皮成分較為復雜,通常包含穩弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金劑等多種成分,以焊接過程的穩定性和焊縫的質量。
操作要點
保持短弧焊接:低合金鋼焊條焊接時應采用短弧操作,短弧可以使電弧熱量集中,減少熱量散失,提高焊接效率和質量。同時,短弧還能有效保護熔池,防止空氣侵入,減少氣孔、夾渣等缺陷的產生。一般弧長應控制在焊條直徑的 0.5 - 1 倍之間。
控制焊接角度:焊條與焊件之間的角度應根據焊接位置和接頭形式進行調整。在平焊時,焊條與焊件表面的夾角一般為 70° - 80°;在立焊時,焊條與焊件表面的夾角為 80° - 90°;在橫焊和仰焊時,焊條與焊件表面的夾角為 60° - 70°。正確的焊接角度可以電弧穩定,熔滴過渡順暢,焊縫成型良好。
多層多道焊注意事項:對于較厚的焊件,需要采用多層多道焊。在焊接過程中,要注意每層焊縫的厚度和道數,一般每層焊縫厚度不宜超過焊條直徑,道數根據焊件厚度和坡口形式確定。每焊完一層焊縫,應及時清理熔渣和飛濺物,檢查焊縫質量,如有缺陷應及時進行修補。同時,要控制層間溫度,層間溫度應不低于預熱溫度,且不宜過高,以免造成焊縫組織過熱,降低焊縫力學性能。
根據焊接完成后熔渣的堿度,焊條可以分為酸性焊條和堿性焊條:
酸性焊條:藥皮中含有多量酸性氧化物(如SiO2、TiO2、FeO),焊接工藝性能好,電弧穩定,飛濺小,熔渣流動性和脫渣性好,焊縫外表美觀。但焊縫的力學性能較差,特別是沖擊韌度。適用于一般低碳鋼和強度較低的低合金結構鋼的焊接。
堿性焊條:藥皮中含有多量堿性氧化物(如CaO、Na2O),脫硫、脫磷能力強,焊縫金屬含氫量低,抗裂性和力學性能好。但工藝性能較差,主要用于重要結構的焊接。
焊條的分類方法有很多,其中常見的是按焊條的用途、藥皮類型及其熔渣特性進行分類。
1)按焊條的用途分類。按焊條的用途,可將焊條分為非合金鋼及細晶粒鋼焊條、熱強鋼焊條、不銹鋼焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條等。
2)按焊條藥皮類型分類。按焊條藥皮類型,可將焊條分為鈦型、纖維素型、金紅石型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、金紅石+鐵粉型、氧化鐵+鐵粉型、堿性+鐵粉型、鈦酸型等。
3)按熔渣特性分類。按焊后熔渣特性,可將焊條分為酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條電弧穩定性好,易脫渣,其焊接工藝性能優于堿性焊條;堿性焊條力學性能、抗裂紋性能等均優于酸性焊條。
特殊情況處理
焊條發紅:在焊接過程中,如果焊條發紅,說明焊條電流過大或焊接速度過慢,導致焊條過熱。此時應適當減小焊接電流或加快焊接速度,避免焊條繼續發紅。如果焊條發紅嚴重,應停止焊接,更換焊條,以免影響焊接質量。
出現氣孔和裂紋:如果在焊接過程中發現焊縫出現氣孔或裂紋等缺陷,應立即停止焊接,分析產生缺陷的原因。如因焊條受潮引起,應更換烘干后的焊條;如因焊接參數不當引起,應調整焊接參數;如因焊件表面有油污、鐵銹等雜質引起,應清理焊件表面后重新焊接。對于已出現的氣孔和裂紋,應采用合適的方法進行修補,如鏟除缺陷部位,重新進行焊接。
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