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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。
影響碳鋼焊條焊接質(zhì)量的因素有很多,主要包括焊條因素、焊接工藝因素、焊件因素和焊接環(huán)境因素等方面,以下是具體介紹:
焊條因素
化學(xué)成分:焊條的化學(xué)成分直接影響焊縫金屬的性能。例如,碳含量過(guò)高會(huì )增加焊縫的硬度和強度,但同時(shí)也會(huì )降低其韌性和抗裂性;錳含量有助于提高焊縫的強度和韌性,還能起到脫氧脫硫的作用;硅也是一種脫氧劑,適量的硅能增加焊縫的強度,但過(guò)量會(huì )導致焊縫變脆。
藥皮質(zhì)量:藥皮的作用是保護焊縫金屬、穩定電弧和向焊縫中過(guò)渡合金元素等。藥皮成分不均勻、厚度不一致或受潮等都會(huì )影響焊接質(zhì)量。例如,藥皮受潮會(huì )使焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷;藥皮中合金元素含量不足,會(huì )導致焊縫金屬的力學(xué)性能不達標。
焊條直徑:焊條直徑的選擇應根據焊件的厚度、焊接位置和焊接電流等因素來(lái)確定。直徑過(guò)大,在焊接薄板或小電流焊接時(shí),不易操作,且可能導致焊縫根部未焊透;直徑過(guò)小,焊接厚板時(shí)則需要多層多道焊接,效率低,且焊縫的力學(xué)性能可能受影響。
操作方法
焊前準備:檢查焊條的型號和規格是否符合焊接要求,焊條應無(wú)破損、變質(zhì)等情況。對于受潮的焊條,需按照規定的溫度和時(shí)間進(jìn)行烘干,一般酸性焊條在 75 - 150℃烘干 1 - 2 小時(shí),堿性焊條在 350 - 400℃烘干 1 - 2 小時(shí),并放在保溫箱內隨用隨取。同時(shí),清理焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì),確保焊件表面清潔。
焊接參數選擇:根據焊件的厚度、焊接位置、焊條直徑等因素選擇合適的焊接電流。一般來(lái)說(shuō),焊條直徑越大,焊接電流越大;平焊位置可采用較大的電流,立焊、橫焊和仰焊位置則應適當減小電流。例如,使用直徑 3.2mm 的焊條焊接平焊位置的低碳鋼焊件時(shí),焊接電流可選擇 100 - 130A;而在立焊位置時(shí),電流宜調整為 80 - 100A。焊接電壓一般在 20 - 25V 之間,焊接速度要適中,以焊縫的熔合良好和成型美觀(guān)。
焊接操作:采用合適的引弧方法,如劃擦法或直擊法引弧,引弧位置應在焊件的坡口內或引弧板上。焊接過(guò)程中,保持焊條與焊件表面的角度合適,一般為 70° - 80°,并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。運條速度要均勻,避免忽快忽慢,以焊縫的寬度和高度一致。收弧時(shí),要填滿(mǎn)弧坑,防止產(chǎn)生弧坑裂紋,可采用劃圈收弧法或回焊收弧法。
濕度對碳鋼焊條焊接質(zhì)量的影響主要體現在對焊縫氣孔、裂紋傾向、力學(xué)性能以及電弧穩定性等方面。以下是不同濕度環(huán)境下焊接的具體影響:
低濕度環(huán)境(相對濕度低于 20%)
電弧穩定性提升:低濕度環(huán)境下,空氣中水分含量少,焊條藥皮中的水分也相對較少,這有利于保持電弧的穩定性。因為水分會(huì )分解產(chǎn)生氫氣等氣體,干擾電弧的正常燃燒,低濕度可減少這種干擾,使焊接過(guò)程更加平穩,有助于提高焊縫的成型質(zhì)量。
氣孔產(chǎn)生幾率降低:由于空氣中水分少,焊接過(guò)程中進(jìn)入熔池的氫含量較低,從而降低了氣孔產(chǎn)生的幾率。氫氣是導致焊縫產(chǎn)生氣孔的主要原因之一,低濕度環(huán)境有助于獲得致密的焊縫組織。
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。
高溫環(huán)境的影響
降低焊縫力學(xué)性能:環(huán)境溫度過(guò)高,焊縫冷卻速度過(guò)慢,會(huì )使焊縫金屬的晶粒長(cháng)大,形成粗大的組織。粗大晶粒會(huì )降低焊縫的強度、韌性和硬度等力學(xué)性能,使焊接接頭的綜合性能下降。
影響焊條藥皮性能:高溫環(huán)境可能使焊條藥皮過(guò)早地發(fā)紅、開(kāi)裂甚至脫落。藥皮的過(guò)早失效會(huì )導致保護氣體不足,空氣容易侵入焊縫,使焊縫金屬發(fā)生氧化、氮化等反應,降低焊縫的純凈度和性能。同時(shí),藥皮中合金元素的過(guò)渡也會(huì )受到影響,無(wú)法準確地向焊縫中添加所需的合金元素,從而影響焊縫的化學(xué)成分和力學(xué)性能。
導致焊接變形:高溫環(huán)境下,焊件整體溫度較高,焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量更容易使焊件產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮。由于碳鋼的熱膨脹系數較大,在高溫焊接時(shí),這種膨脹和收縮更為明顯,容易導致焊件產(chǎn)生較大的變形,影響焊接結構的尺寸精度和外觀(guān)質(zhì)量。
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