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分類(lèi)
1)按焊條的用途分類(lèi)可分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條不銹鋼焊條、難焊焊條、鑄鐵焊條,像及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條,鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條共9種。
2)按焊條藥皮熔化后的焙渣特性分類(lèi)可分為;
(A)酸性焊條。其熔渣的成分主要是酸性氧化物,具有較強的氧化性,合金元素燒損多,因而力學(xué)性能較差,特別是塑性和沖擊韌性比堿性焊條低。同時(shí),酸性焊條脫氧、脫磷硫能力低,因此,熱裂紋的傾向也較大。但這類(lèi)焊條焊接工藝性較好,對弧長(cháng)、鐵銹不敏感,且焊縫成形好,脫渣性好,廣泛用于一般結構。
(B)堿性焊條。熔渣的成分主要是堿性氧化物和鐵合金。由于脫氧完全,合金過(guò)渡容易,能有效地降低焊縫中的氫、氧、硫。所以,焊縫的力學(xué)性能和抗裂性能均比酸性焊條好??捎糜诤辖痄摵椭匾间摰暮附?。但這類(lèi)焊條的工藝性能差,引弧困難,電弧穩定性差,飛濺較大,不易脫渣,采用短弧焊。
焊件因素
焊件材質(zhì):焊件的材質(zhì)不同,其焊接性能也不同。例如,含碳量較高的碳鋼,焊接性較差,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,需要采取特殊的焊接工藝措施,如焊前預熱、焊后緩冷等;而含碳量較低的碳鋼,焊接性相對較好,但也需要注意控制焊接參數,以焊接質(zhì)量。
焊件厚度:焊件厚度越大,焊接時(shí)需要的熱量越多,焊接應力也越大,容易產(chǎn)生焊接缺陷。對于厚板焊接,通常需要采用多層多道焊,并注意控制層間溫度,以焊縫的質(zhì)量。
焊件表面狀態(tài):焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì)會(huì )影響焊縫的質(zhì)量。這些雜質(zhì)在焊接過(guò)程中會(huì )分解產(chǎn)生氣體,導致焊縫中產(chǎn)生氣孔;同時(shí),雜質(zhì)還會(huì )影響焊縫金屬與焊件的熔合,降低焊接接頭的強度。
焊接工藝因素
焊接電流:焊接電流過(guò)大,會(huì )使焊條熔化過(guò)快,焊縫熔深過(guò)大,容易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷,同時(shí)還會(huì )導致焊縫金屬過(guò)熱,晶粒粗大,降低焊縫的力學(xué)性能;電流過(guò)小,焊條熔化不均勻,電弧不穩定,容易產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。
焊接電壓:焊接電壓過(guò)高,電弧長(cháng)度增加,熱量分散,會(huì )使焊縫寬度增加,熔深減小,還可能導致焊縫表面粗糙,成型不好;電壓過(guò)低,電弧太短,容易造成焊條與焊件粘連,影響焊接過(guò)程的順利進(jìn)行。
焊接速度:焊接速度過(guò)快,焊縫冷卻速度也快,容易產(chǎn)生淬硬組織,增加裂紋傾向,同時(shí)可能導致焊縫熔寬和熔深不足,出現未熔合等缺陷;速度過(guò)慢,會(huì )使焊縫過(guò)熱,晶粒粗大,焊接效率低下,且可能造成焊縫金屬堆積過(guò)高,成型不美觀(guān)。
運條方法:不同的運條方法會(huì )影響焊縫的形狀、尺寸和質(zhì)量。例如,直線(xiàn)形運條法適用于焊接較薄的焊件或窄焊縫,能獲得較窄的焊縫;鋸齒形和月牙形運條法能使焊縫得到較好的保護,且焊縫成型美觀(guān),但操作不當可能導致焊縫兩側熔合不良。
焊接過(guò)程控制
選擇合理焊接參數:根據焊件的厚度、焊接位置和焊條直徑等因素,選擇合適的焊接電流、電壓和焊接速度。焊接電流不宜過(guò)大,否則會(huì )導致焊縫過(guò)熱,晶粒粗大,增加裂紋傾向;焊接速度不宜過(guò)快,以免焊縫冷卻速度過(guò)快產(chǎn)生裂紋。例如,使用直徑 3.2mm 的焊條焊接時(shí),平焊位置的焊接電流一般為 100 - 130A,焊接電壓為 20 - 25V,焊接速度控制在 30 - 50cm/min。
采用正確運條方法:根據焊縫的形狀和尺寸,選擇合適的運條方法,如直線(xiàn)形、鋸齒形、月牙形等。運條過(guò)程中要保持均勻的速度和穩定的電弧長(cháng)度,避免出現斷弧、收弧過(guò)快等情況,焊縫金屬的良好熔合和成型。
控制層間溫度:多層多道焊時(shí),要控制好層間溫度,使其不低于預熱溫度且不規定的上限溫度。例如,對于一般碳鋼焊件,層間溫度宜控制在 150 - 250℃之間,防止層間溫度過(guò)高導致焊縫組織過(guò)熱,或過(guò)低使焊接應力增大。
碳鋼焊條在什么溫度范圍內焊接比較合適?
一般情況下,碳鋼焊條在15 - 25℃的溫度范圍內焊接比較合適。在這個(gè)溫度區間內,焊條的性能可以得到較好發(fā)揮,焊接電弧穩定,藥皮能正常起到保護和冶金作用。同時(shí),焊縫的冷卻速度適中,既可以避免因冷卻過(guò)快產(chǎn)生淬硬組織、增大焊接應力,又能防止因冷卻過(guò)慢導致焊縫金屬晶粒粗大,有利于獲得成型良好、質(zhì)量穩定的焊縫。
不過(guò),對于一些特殊的碳鋼材質(zhì)或焊接要求較高的情況,可能需要根據具體情況對焊接溫度進(jìn)行適當調整,比如通過(guò)焊前預熱或焊后保溫等措施來(lái)焊接質(zhì)量。
高濕度環(huán)境(相對濕度 60%)
氣孔數量增加:高濕度環(huán)境下,空氣中含有大量水分,在焊接電弧的高溫作用下,水分會(huì )分解成氫氣和氧氣進(jìn)入熔池。氫氣在熔池冷卻過(guò)程中來(lái)不及逸出,就會(huì )在焊縫中形成氣孔,降低焊縫的致密性和強度。
裂紋傾向增大:氫是引起碳鋼焊接冷裂紋的重要因素之一。高濕度環(huán)境使焊縫中的氫含量增加,氫原子在焊縫金屬中擴散聚集,當應力達到一定程度時(shí),就容易引發(fā)裂紋,特別是在焊接高強度碳鋼或厚板時(shí),這種裂紋傾向更為明顯。
力學(xué)性能下降:由于氣孔和裂紋等缺陷的存在,以及氫對焊縫金屬組織的影響,會(huì )導致焊縫的力學(xué)性能下降,如強度、韌性和塑性等指標可能達不到設計要求。
電弧穩定性變差:過(guò)多的水分會(huì )使焊條藥皮中的成分發(fā)生變化,影響藥皮的保護效果和穩弧性能,導致電弧燃燒不穩定,焊接過(guò)程中容易出現斷弧、飛濺等現象,影響焊縫的成型質(zhì)量和焊接效率。
當相對濕度超過(guò) 90% 時(shí),一般不建議進(jìn)行焊接作業(yè),否則需采取嚴格的除濕措施,如對焊件和焊條進(jìn)行烘干、使用除濕設備降低環(huán)境濕度等,以焊接質(zhì)量。
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