焊接材料简要论述
8页1、课题四 焊接材料 第一节焊条的基本概述手工电弧焊接是以熔化焊条和被焊金属边缘使之连成一体,形成牢固焊接接头为特点的一种工艺。焊条和焊接工艺过程与焊缝金属组织和性能是密切相关的,因此,熟悉焊条特性,正确、合理地选用焊条及妥善保管焊条,是焊工应具备的基本知识。一、焊条的组成在钢丝表面均匀地包覆着具有一定功能和厚度的涂料叫做焊条,中间的钢丝叫做焊芯,包覆在钢丝周围的涂料叫药皮。1焊芯的功能电弧焊时,焊芯有两个功用:一是作为电极产生电弧;二形成焊缝的填充金属,与部分熔化的母材混合形成焊缝。2药皮的功用焊条药皮在熔焊过程中,是决定焊接质量的重要因素。主要功用是:()机械保护作用:造渣、造气保护焊缝金属。()冶金处理作用:脱氧和掺合金,改善焊缝金属的性能。()改善焊条工艺性能。二、焊条的规格焊芯的直径是反映焊条规格的主要标志,焊条规格均指焊芯而言,焊条的长度以焊芯长度为准,一般为200-450MM之间。焊条长度的确定,主要取决于焊芯的直径、材质和药皮类型等。直径粗的焊条,因电阻小,施焊中药皮不易因焊芯发热而脱落,所以一般都做得较长些,反之,做得短些。如奥氏体不锈钢等合金钢焊条,因合金钢焊芯电阻大,
2、焊接时焊芯易发热,致使药皮脱落,故普遍做得短些。三、对焊条的基本要求()焊缝金属应具有规定的化学成分和良好的力学、物理性能;()焊缝没有气孔、裂缝、夹渣等焊接缺陷;()容易引弧、保证电弧稳定燃烧;()焊接过程中飞溅小;()药皮熔化速度与焊芯熔化速度相适应,药皮熔化稍慢于焊芯,以造成“喇叭口”状的套筒,有利于熔滴过渡和造成保护气氛;()药皮在熔化中没有成块脱落现象;()焊渣的密度应小于熔化金属的密度,以便于浮,凝固温度也应稍低于金属凝固温度,流动性或黏度应适当,能均匀覆盖在焊缝金属上,凝固的渣壳易于脱掉;()具有掺合金和冶金处理作用;()操作方便,适应各种焊接电源和各种焊接位置;()焊条成本应尽可能低,原材料便宜,来源容易;第二节焊芯和药皮的组成物及功能一、焊芯的成分及对焊接的影响1碳焊接过程中,碳是一种良好的脱氧剂,在高温下具有很强的还原作用,与氧化合成CO、CO2气体,气体从熔池中逸出,这样,可以排开熔池周围的空气,减少或防止空气中氧、氮与熔池的作用。含碳量过高,会使焊缝金属的凝固温度降低,所以,常用的低碳钢焊芯含碳量0.10%。2 锰焊接过程中,锰是一种较好的合金剂,刚中锰含量在2
3、%以下时,随着含锰量的增加,刚的强度和任性增加。锰是也一种较好的脱氧剂,能减少焊缝金属中的含氧量。锰还是一种常用的脱硫剂,与硫化合成硫化锰,形成熔渣浮于熔池表面,以减少焊热缝裂倾向。一般碳素钢焊芯的含锰量为0.30%0.55%,合金钢焊芯的含锰量更高些。3 硅焊接过程中,硅有较强的脱氧能力,比锰还强,与氧形成二氧化硅,过多的二氧化硅在高温下,使熔渣变稠,增加黏度,造成脱氧困难,还会引起飞溅现象,并易造成夹渣,降低焊缝的塑性。在焊芯中,含硅量应尽量少,一般要求在0.03%以下。4铬它是一种重要的合金元素,含铬量高的合金钢,能提高钢的硬度、耐磨和耐蚀性。含铬量0.30%时,还可提高塑性。5钼钼能提高钢材的强度,尤其是高温强度。加入的钼使钢的高温蠕变强度提高,少量的钼能增加焊缝金属的韧性,含量超标时,钢的淬硬性增大,焊接冷裂纹敏感性增加,应采取焊前预热措施,防止形成冷裂纹。6镍镍可提高钢材强度和韧性,含镍量0.30%时,对焊接基本没有影响,超过时,增加晶粒长大倾向,韧性下降。7钒钒是一种强烈的碳化物形成元素,可细化晶粒,提高钢的常温和高温强度。钒与铬、钼元素同时存在时,会形成复杂的碳化物,降
4、低塑性和韧性,增加裂纹和敏性,含量必须严格控制。8硫焊接过程中,硫在高温的条件下,与铁化合成硫化亚铁,这是一种低熔点的化合物,集结在晶粒边界上,使焊缝在高温下产生裂纹,俗称热裂。一般规定:焊丝中含硫量0.04%。9磷焊接过程中,磷与铁易形成磷化铁,使熔化金属的流动性增大。凝固后,使金属变脆,导致焊缝产生冷脆现象。磷还能和其他物质形成低熔点共晶体,使钢产生冷裂缝。一般规定焊丝中含磷量0.04%。二、焊条药皮的组成及功能1药皮组成物的分类()矿物类。焊条药皮中的主要作用是为造渣剂。()铁合金和金属类。是良好的脱氧剂和合金剂。()有机物类。是很好的造气剂。()化工产品类。钛白粉是很好的黏塑剂;重铬酸钾、高锰酸钾可改善电弧燃烧的稳定性;水玻璃既是良好的稳弧剂,又是黏结剂、黏塑剂。2药皮组成物的作用按药皮组成物的功用可分为:稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀渣剂、黏结剂、增塑剂等。()稳弧剂。主要作用是改善焊条的引弧性能和提高电弧的燃烧稳定性,一般多采用碱金属及碱土金属的化合物。常用的有碳酸钾、碳酸钠、钾硝石、水玻璃及大理石或石灰石、花岗岩、长石、钛白粉等。()造渣剂。主要作用是能形成具
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