金属熔焊原理第5次课讲解.ppt

金 属 熔 焊 原 理,讲解人：韩兆波,1,主要内容,焊接材料 ★焊条 ★焊丝与焊剂 ★焊接用保护气体,2,焊接材料—焊条,一、概述 （一）焊条的组成及作用 焊条是有药皮的、供焊条电弧焊用的熔化电极，由药皮和焊芯两部分组成3,1、焊芯 （1）焊芯的作用 焊芯一根实心的金属棒，焊接时作为电极，传导焊接电流，与焊件之间产生电弧；在电弧热作用下自身熔化过渡到焊件的熔池内，成为焊缝中的填充金属焊接时作为电极，传导焊接电流，使之与焊件之间产生电弧作为填充金属，对焊缝质量和性能有影响4,（2）焊芯的规格尺寸 焊条的直径以焊芯的直径来表示 焊芯直径有1.6、2.0、2.5、3.2、4.0、5.0、6.0等几种，焊芯长度常在250～450mm之间,5,2、药皮 药皮又称涂料，是焊条中压涂在焊芯表面上的涂覆层它是由矿石、铁合金、纯金属、化工物料和有机物的粉末混合均匀后粘结到焊芯上的 在焊接过程中的作用： （1） 保护 （2）冶金处理 （3）改善焊接工艺性能,6,常用的药皮原材料 各种药皮原材料的作用往往不是单一的，而是同时起到几种作用在选用药皮原材料时，一般以主要作用为依据，同时还必须注意某些药皮原材料的副作用，如氧化、增氢、增硫和增磷等。

可将原材料归纳成以下几类： 稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、增塑剂、粘结剂等,7,,8,（二）对焊条的基本要求 1、满足接头的使用性能要求 2、满足焊接工艺性能要求 3、自身具有好的内外质量 4、低的制造成本,9,（三）焊条的分类 1、按用途分类,10,2、按熔渣性质分类 （1）酸性焊条能交直流两用，焊接工艺性能较好，但焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较差，故适用于一般低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接，是目前生产中应用最广的焊条； （2）碱性焊条形成焊缝的塑性、韧性和抗裂性能均比酸性焊条好，故碱性焊条适用于焊接裂纹倾向大、塑性和韧性要求高的重要结构，如锅炉压力容器、合金结构钢、桥梁船舶等11,,,12,3、按药皮主要成分分类 1)钛钙型：熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定，熔深适中，飞溅小，焊波整齐这种药皮焊条适合于全位置焊接，焊接电流为交流或直流正、反接 2)低氢钠型和低氢钾型：其熔渣流动性好，焊接工艺性能一般、焊波较粗、角焊缝略凸、熔深适中，脱渣性较好，焊接时要求焊条干燥，并采用短弧焊这类药皮焊条适合于全位置焊接焊接电流为直流反接13,4、按焊条性能特征分类 指按特殊的使用性能对焊条进行分类，如超低氢焊条、低尘、低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、盖面焊条、高效铁粉焊条、重力焊条、防潮焊条、水下焊条等。

14,（四）焊条型号与牌号的编制方法 1、碳钢焊条型号,,15,焊接材料——焊条,16,2、焊条牌号 焊条的牌号是按焊条的主要用途及性能特点对焊条产品的具体命名 以结构钢焊条为例，牌号首位字母“J”或汉字“结”字表示结构钢焊条；后面第1、2位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值（kgf/mm2）第3位数字表示药皮类型和电源种类17,焊接材料——焊条,18,一、焊丝 （一）焊丝的作用与分类 焊丝的作用：填充金属 传导焊接电流 过渡合金元素 按焊丝的结构分有实心焊丝和药芯焊丝两大类； 按适用对象分有低碳钢焊丝、低合金钢焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、硬质合金堆焊焊丝和铸铁焊丝等 19,焊接材料—焊丝,（二）实芯钢焊丝 1、实芯钢焊丝的牌号及其成分 （1）钢焊丝,20,（2）气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝,21,焊接材料——焊丝与焊剂,（2）铝及铝合金焊丝型号,22,（三）药芯焊丝 1、药芯焊丝的特点 ： 优点：对各种钢材的焊接，适用性强 ；工艺性能好，焊缝成形美观 ；熔敷速度快，生产效率高 ；可用较大焊接电流进行全位置焊接 ； 缺点：焊丝制造过程复杂 ；焊接时，送丝较实心焊丝困难 ；焊丝外表容易锈蚀，粉剂易吸潮 。

23,2、药芯焊丝的种类及其焊接特性 （1）药芯焊丝按其结构可分为无缝焊丝和有缝焊丝两类 （2）按保护方式分药芯焊丝有外加保护和自保护之分 （3）按药芯性质分分为无造渣剂药芯焊丝和有造渣剂药芯焊丝 24,3、药芯焊丝型号与牌号 YJ×××为结构钢药芯焊丝，YR×××为耐热钢药芯焊丝25,二、焊剂 （一）焊剂的作用及分类 1、焊剂的作用 对熔化金属起保护和冶金作用 2、焊剂的分类 （1）按制造方法分可分为有熔炼焊剂和烧结焊剂两大类 ◇熔炼焊剂 按照配方将一定比例的各种配料放在炉中熔炼，然后经过水冷，使焊剂形成颗粒状，经烘干、筛选而制成的焊剂是目前生产中最广泛使用的一种焊剂 ◇烧结焊剂 将一定比例配料粉末，混合均匀并加入适量的粘结剂后经烘焙而制成,26,（2）按化学成分分类 ▲按SiO2含量: 可分为高硅焊剂、中硅焊剂和低硅焊剂 ▲按MnO含量: 高锰焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊剂 ▲按CaF2含量: 可分为高氟焊剂、中氟焊剂和低氟焊剂 (3）按碱度分类 :酸性焊剂、中性焊剂和碱性焊剂 ▲酸性焊剂:焊接工艺性好,冲击韧性较低 ▲中性焊剂: ▲碱性焊剂:较高的冲击韧性,焊接工艺性较差,27,（4）按活度分类可分为高活性焊剂、活性焊剂、低活性焊剂和惰性焊剂。

（5）按用途分类可有两种分类方法,28,（二）焊剂的型号和牌号 1、焊剂的型号 （1）碳素钢埋弧焊用焊剂型号 1）“F”表示为埋弧焊用焊剂 2）第一位数字“×1”表示焊丝-焊剂组合的熔敷金属抗拉强度的最小值 3）第二位数字“×2”表示试件的处理状态，“A”表示焊态，“P”表示焊后热处理状态 4）第三位数字“×3”表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度 5）H×××表示焊丝的牌号，焊丝的牌号按GB/T14957—1994规定29,F5AP4-H08MnA：它表示这种埋弧焊焊剂采用H08MnA焊丝按本标准所规定的焊接参数焊接试板，其试样状态为焊态时的焊缝金属抗拉强度为480～650MPa，屈服点不小于400MPa，伸长率不小于22%，在-40℃时熔敷金属冲击吸收功不小于27AKV/J30,（2）低合金钢埋弧焊用焊剂 1）“F”表示为埋弧焊用焊剂 2）第一位数字“××1”表示焊丝焊剂组合的熔敷金属抗拉强度的最小值 3）第二位数字“×2”表示试件的状态，“A”表示焊态，“P”表示焊后热处理状态 4）第三位数字“×3”表示熔敷金属冲击吸收功不小于27J时的最低试验温度 5）H×××表示焊丝的牌号，如果需要标注熔敷金属中扩散氢含量时，可用后缀“H×”表示,31,F5121-H08MnMoA焊剂：表示这种低合金钢埋弧焊焊剂采用H08MnMoA焊丝，按GB/T 12470—2003所规定的焊剂参数焊接试样，试样经焊后热处理后，熔敷金属抗拉强度为480～650MPa，屈服强度不低于380MPa，伸长率不低于22.0%，在－20℃时冲击吸收功不小于27J。

焊剂渣系为氟碱型,32,2、熔炼焊剂牌号,33,焊接材料——焊接用保护气体,一、概述 焊接用保护气体的作用:是在焊接过程中保护金属熔滴、焊接熔池及焊接区的高温金属免受外界有害气体侵袭 焊接用的保护气体分类:可分成惰性气体和活性气体两大类,34,二、保护气体的种类 1.二氧化碳气体(CO2) CO2气体标准钢瓶通常容量为40L,压力为5.0～7.0MPa, CO2气瓶内压力降至0.98MPa就不宜再用于焊接. 焊接用的CO2气体纯度（体积分数）应不低于99.5%,35,2.氩气(Ar) 氩气是一种惰性气体，焊接时既不与金属起化学反应，也不溶解于液态金属 我国常用氩气钢瓶的容积为33L、40L、44L，在20℃以下，满瓶装氩气压力为15MPa氩气的纯度不得低于99.7%。