雙芯可調(diào)縮孔焊接材料的選擇
2018年10月15日
滄州五森管道有限公司
從上節(jié)的介紹中可以看出,雙芯可調(diào)縮孔焊接材料在焊接中起到填充金屬并參于焊接冶金反應(yīng)的作用。因此,焊接材料質(zhì)量的好壞、選擇的是否合理將直接影響到焊縫金屬的組織和性能,并對其起著決定性的作用。下面仍以手工電弧焊為例介紹常用的焊接材料及其 點、焊接材料如何選用以及焊接材料在焊前的預(yù)處理等內(nèi)容。
1、常用焊接材料的分類及其 點
對手工電弧焊來說,雙芯可調(diào)縮孔焊接材料 是焊條,它通常由金屬絲和包在金屬絲外面的藥皮兩部分組成。上節(jié)中已經(jīng)講到,根據(jù)藥皮的組成成分不同,可將焊條分為堿性焊條、酸性焊條和中性焊條三類。其中,堿性焊條與酸性焊條的 點對比如下:
a、酸性焊條中由于存在氧化硅、氧化鈦等強氧化物,使得焊縫的氧化冶金反應(yīng)比較劇烈,因此焊縫金屬的有益合金元素容易被燒損,且不利于摻合金。反之,堿性焊條因含氧化性較小的氧化鈣、氧化鎂等氧化物,藥皮中合金元素?zé)龘p少,便于摻合金;
b、堿性焊條中因含有氧化鈣(瑩石)而有利于脫氫,因此它對雙芯可調(diào)縮孔高強度鋼、高合金鋼等易產(chǎn)生冷裂紋的材料比較好。反之,酸性焊條的脫氫能力較差;
c、酸性焊條脫硫、磷的能力較弱,而堿性焊條的脫硫、磷能力較好。故用堿性焊條焊接的焊縫其綜合機械性能較好;
d、酸性焊條由于含有較強的氧化物,其脫氧能力強,而且脫氧時反應(yīng)劇烈,便于包括氫氣在內(nèi)的氣體從焊縫中逸出。故酸性焊條對焊縫接頭的鐵銹、油污等敏感性較小,且不易產(chǎn)生氣孔。而堿性焊條則對雙芯可調(diào)縮孔鐵銹、油污比較敏感,這是因為鐵銹、油污的存在會產(chǎn)生大量的氣體,而堿性焊條的脫氣能力較差。
e、堿性焊條由于氟化鈣的存在,會影響到弧柱的電離,故其穩(wěn)弧性不好,須采用直流電源,只有加入適量的鉀、鈉等低電離電位的穩(wěn)弧劑后才可以用交流電源。而酸性焊條穩(wěn)弧性較好,能交直流兩用;
f、酸性焊條有較好的焊接工藝性,雙芯可調(diào)縮孔焊縫成型好,脫渣性也較好。堿性焊條則較差些;
g、堿性焊條焊接時產(chǎn)生的煙氣多,且由于其中含有氟化氫這一有毒氣體,故焊接時要有良好的通風(fēng)措施。酸性焊條焊接時,產(chǎn)生的煙氣少,毒性也小。
通過上面的對比分析來看,對雙芯可調(diào)縮孔重要的場合,宜用堿性焊條,一般情況下,可用酸性焊條。
2、常用焊條的表示方法及其代號
焊條主要分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條和不銹鋼焊條等三種,分別敘述如下:
a、碳鋼焊條
碳鋼焊條型號根據(jù)熔敷金屬的機械性能、藥皮類型、雙芯可調(diào)縮孔焊接位置和焊接電流種類劃分。其代號表示如下:
例如,E4315表示:焊條;熔敷金屬抗拉強度的 小值為43N/mm2;適用于全位置焊接;焊條藥皮為低氫鈉型,可采用直流反接焊接。
b、低合金鋼焊條
低合金鋼焊條型號根據(jù)其熔敷金屬的機械性能、化學(xué)成分、藥皮類型、雙芯可調(diào)縮孔焊接位置、焊接電流種類及熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號等劃分。其代號表示如下:
例如,E5018-A1表示:焊條;熔敷金屬抗拉強度的 小值為50N/mm2;適用于全位置焊接;焊條藥皮為鐵粉低氫型,可采用交流或直流反接焊接;熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號,見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
又例,E5515-B3-V表示:焊條;熔敷金屬抗拉強度的 小值為55N/mm2;適用于全位置焊接;焊條藥皮為低氫鈉型,可采用直流反接焊接;熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號,見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn);熔敷金屬中含有釩元素。
c、不銹鋼焊條
不銹鋼焊條型號根據(jù)其熔敷金屬的化學(xué)成分、機械性能、焊條藥皮類型、雙芯可調(diào)縮孔焊接電流種類、鉻和鎳元素的近似百分含量、其它重要合金元素及近似百分含量等劃分。其代號表示如下:
例如,E001910MO215表示:焊條;熔敷金屬中的碳含量≤0.04%;鉻的含量為19%;鎳的含量為10%;鉬的含量為2%;焊條為堿性藥皮,適用于直流反接焊接。
3、電焊條的選用原則
電焊條的選用首先應(yīng)考慮作為填充金屬的金屬絲應(yīng)滿足對雙芯可調(diào)縮孔母材的使用性和適應(yīng)性。其次應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境、焊接環(huán)境等因素選擇藥皮類型。
a、金屬絲的選擇
對于碳鋼、低合金鋼等大多數(shù)結(jié)構(gòu)鋼的焊接,一般要求焊縫金屬與母材等強度,故可按等強度原則選用焊條,即焊條的強度與母材強度相同或相近。由于焊縫組織為鑄造組織,有時為了不使焊縫強度降低過多,雙芯可調(diào)縮孔常選用焊條金屬的強度略高于母材金屬。但是,焊條金屬不宜高于母材金屬強度太多,以免使焊縫金屬的塑性和沖擊韌性降低。有時為了保證焊縫金屬的沖擊韌性,有意選擇強度比母材金屬低的焊條。
焊條金屬的化學(xué)成分應(yīng)與母材金屬的化學(xué)成分相同或相近,尤其是對于有耐熱、 要求的母材,為了保證焊縫具有同樣的耐熱、 性能,焊條金屬的化學(xué)成分必須滿足這一要求,而且其耐熱、 的成分應(yīng)比母材金屬 多,不利成分 少。
b、焊條藥皮的選擇
母材中如果含硫、磷等雜質(zhì)元素較高時,應(yīng)選用脫硫、脫磷且抗裂性較好的堿性焊條;對于承受動載荷或沖擊載荷的情況,為了保證焊縫金屬的塑性和韌性,宜選用堿性焊條;對于形狀復(fù)雜或壁厚較厚的焊件,由于它易產(chǎn)生焊接裂紋和較大的焊接應(yīng)力,也宜選用堿性焊條;對于易產(chǎn)生冷裂的高強度鋼,雙芯可調(diào)縮孔應(yīng)選用低氫型焊條;對于受結(jié)構(gòu)、位置等方面的影響,其焊接接頭的鐵銹、油污等難以清除干凈時,宜選用對它敏感性較小的酸性焊條;對于固定焊縫,應(yīng)選用全位置焊接的焊條;當(dāng)沒有直流電焊機時,應(yīng)選用交流或交直流兩用焊條。
4、電焊條的烘干
在運輸或貯藏過程中,焊條的藥皮會受潮。受潮的焊條在焊接過程中會產(chǎn)生大量的水蒸汽及其電解物,從而造成焊縫金屬的飛濺,并使電弧不穩(wěn)定,同時還將大大增焊縫金屬中的含氫量,從而造成雙芯可調(diào)縮孔材料的冷裂。為此,焊接前必須對焊條烘干。
烘干溫度不宜太低,時間不宜太短,否則達不到烘干的目的,即此時仍有部分水分留在焊條藥皮中,它仍將影響到焊縫的質(zhì)量。但烘干溫度也不宜太高,時間也不宜太長,否則,可能會使藥皮中的某些合金元素和有機物燒損,同時可能使藥皮變脆、開裂和脫落等。對于堿性焊條來說,由于其脫氣性不好,故要求其烘干溫度較高,一般為250℃~300℃,時間為1h~2h。雙芯可調(diào)縮孔酸性焊條的烘干溫度一般為70℃~150℃,時間同為1h~2h。
烘干后的焊條應(yīng)存在烘干箱或保溫箱中備用,不宜露天放置,否則使用前應(yīng)再次烘干。烘干焊條時應(yīng)注意緩慢升溫和降溫,以免藥皮開裂剝落。
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