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。
注意事項
焊條保存:焊條應存放在干燥、通風(fēng)良好的倉庫內,避免受潮。倉庫內的溫度應保持在 5℃ - 40℃,相對濕度不超過(guò) 60%,防止焊條因受潮而影響焊接質(zhì)量。
焊接環(huán)境:焊接環(huán)境溫度不宜過(guò)低,當環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),應采取預熱措施,如對焊件進(jìn)行預熱,以防止焊縫產(chǎn)生裂紋等缺陷。同時(shí),要避免在大風(fēng)、下雨或濕度較大的環(huán)境中焊接,如無(wú)法避免,應采取相應的防護措施,如設置防風(fēng)棚、烘干焊件等。
與母材匹配:根據碳鋼母材的強度等級和化學(xué)成分,選擇合適型號的碳鋼焊條,確保焊縫金屬與母材在力學(xué)性能和化學(xué)成分上相匹配,以焊接接頭的質(zhì)量。
安全防護:焊接過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生弧光、煙塵和有害氣體等,操作人員應佩戴好防護面罩、手套等個(gè)人防護用品,防止弧光灼傷眼睛和皮膚,同時(shí)要保持焊接現場(chǎng)通風(fēng)良好,減少煙塵和有害氣體對人體的危害。
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。
焊接環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度過(guò)低,會(huì )使焊件冷卻速度過(guò)快,增加焊接應力,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷。一般來(lái)說(shuō),當環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),需要對焊件進(jìn)行預熱;環(huán)境溫度過(guò)高,會(huì )使焊條藥皮過(guò)早發(fā)紅、脫落,影響保護效果,同時(shí)也會(huì )使焊縫冷卻速度過(guò)慢,晶粒粗大。
濕度:環(huán)境濕度過(guò)大,會(huì )使空氣中的水分進(jìn)入焊縫,增加焊縫中的氫含量,導致氣孔、裂紋等缺陷的產(chǎn)生。當相對濕度超過(guò) 90% 時(shí),一般不宜進(jìn)行焊接作業(yè)。
風(fēng)速:在有風(fēng)的環(huán)境中焊接,會(huì )使電弧不穩定,影響焊接質(zhì)量。當風(fēng)速超過(guò)一定限度時(shí),會(huì )吹散保護氣體,使焊縫失去保護,容易產(chǎn)生氣孔、氧化等缺陷。一般規定,手工電弧焊時(shí),風(fēng)速大于 8m/s 就需要采取防風(fēng)措施。
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。