鈰鎢極|鎢棒|鎢桿|鈰鎢電極|鎢電極
鈰鎢極是在純鎢極配料中加入質量分數(shù)為1.8%-2.2%的氧化鈰及雜質 ≤0.1%的電極。其優(yōu)點是鈰鎢極的X射線劑量及抗氧化性能比釷鎢極有較大改善;電子逸出功比釷鎢極約低10%,故引弧更容易,電弧穩(wěn)定性更好。另外鈰鎢極化學穩(wěn)定性好,陰極斑點小,壓降低、燒損少等,因此是目前TIG焊中應用最廣的一種鎢極。 常用鎢極的化學成分及牌號 純鎢極 W1 W≥99.92 SiO2≤0.03 Fe2O3Al2≤0.03 Mo≤0.01 CaO 釷鎢極 WTH-7 W余量 其他雜質成分總的質量分數(shù)不大于 0.15%
鈰鎢極 WCe-20 W余量 CeO1.8-2.2 SiO2≤0.06 Fe2O3AI2O3≤0.02 Mo≤0.01 CaO≤0.01 鈰鎢極 電子逸出功低,化學穩(wěn)定性高,允許電流密度大,無放射性,是目前普遍采用的一種電極. 純鎢極 熔點和沸點高,不易融化揮發(fā)、燒損,尖端污染少,但電子發(fā)射較差,不利于電弧的穩(wěn)定燃燒。 釷鎢極 電子發(fā)射能力強,允許電流密度高,電弧燃燒較穩(wěn)定,但釷元素具有一定放射性,推廣應用受到一定影響. 鋯鎢極 對必須防止電極污染基體金屬的特殊條件下,可以選用這種鎢極。這種電極的尖端易保持半球形,適于交流焊接。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時,焊芯有兩個作用:一是傳導焊接電流,產生電弧把電能轉換成熱能,二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。 焊條焊接時,焊芯金屬占整個焊縫金屬的一部分。所以焊芯的{化學成分,直接影響焊縫的質量。因此,作為焊條芯用的鋼絲都單獨規(guī)定了它的牌號與成分。如果用于埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時,則稱為焊絲。
(1)焊芯中各合金元素對焊接的影響
1)碳(C)碳是鋼中的主要合金元素,當含碳量增加時,鋼的{強度、硬度明顯提高,而塑性降低。在焊接過程中,碳起到一定的脫氧作用,在電弧高溫作用下與氧發(fā)生化合作用,生成一氧化碳和二氧化碳氣體,將電弧區(qū)和熔池周圍空氣排除,防止空氣中的氧、氮有害氣體對熔池產生的不良影響,減少焊縫金屬中氧和氮的含量。若含碳量過高,還原作用劇烈,會引起較大的飛濺和氣孔??紤]到碳對鋼的淬硬性及其對裂紋敏感性增加的影響,低碳鋼焊芯的含碳量一般簇0. 1%。 2)錳(Mn)錳在鋼中是一種較好的合金劑,隨著錳含量的增加,其強度和韌性會有所提高。在焊接過程中,錳也是一種較好的脫氧劑,能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中,從而減少焊縫熱裂紋傾向。因此一般碳素結構鋼焊芯的含錳量為0. 30%~0. 55%,焊接某些特殊用途的鋼絲,其含錳量高達1 .70%一2. 10%。 3)硅(Si )硅也是一種較好的合金劑,在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強度、彈性及抗酸性能;若含量過高,則降低塑性和韌性。在焊接過程中,硅也具有較好的脫氧能力,與氧形成二氧化硅,但它會提高渣的粘度,易促進非金屬夾雜物生成。 4)鉻(Cr)鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對于低碳鋼來說,鉻便是一種偶然的雜質。鉻的主要冶金特征是易于急劇氧化,形成難熔的氧化物三氧化二鉻(Cr203),從而增加了焊縫金屬夾雜物的可能性。三氧化二鉻過渡到熔渣后,能使熔渣粘度提高,流動性降低。 5)鎳(Ni鎳對鋼的韌性有比較顯著的效果,一般低溫沖擊值要求較高時,適當摻入一些鎳。 6)硫(S)硫是一種有害雜質,隨著硫含量的增加,將增大焊縫的熱裂紋傾向,因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04%。在焊接重要結構時,硫含量不得大于0. 03%。 7)磷
(2)焊芯的分類
焊芯是根據(jù)國家標準“焊接用鋼絲”(GB 1300-77)的規(guī)定分類的,用于焊接的專用鋼絲可分為碳素結構鋼、合金結構鋼、不銹鋼三類。
[編輯本段]藥皮 壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。焊條的藥皮在焊接過程中起著極為重要的作用。若采用無藥皮的光焊條焊接,則在焊接過程中,空氣中的氧和氮會大量侵入熔化金屬,將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化形成各種氧化物和氮化物,并殘留在焊縫中,造成焊縫夾渣或裂紋。而熔入熔池中的氣體可能使焊縫產生大量氣孔,這些因素都能使焊縫的機械性能(強度、沖擊值等)大大降低,同時使焊縫變脆。此外采用光焊條焊接,電弧很不穩(wěn)定,飛濺嚴重,焊縫成形很差。 人們在實踐過程中發(fā)現(xiàn)如果在光焊條外面涂一層由各種礦物等組成的藥皮,能使電弧燃燒穩(wěn)定,焊縫質量得到提高,這種焊條叫藥皮焊條。隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展,人們創(chuàng)制出了現(xiàn)在廣泛應用的優(yōu)質厚藥皮焊條。
[編輯本段]焊條的要求
(1)容易引弧,保證電弧穩(wěn)定,在焊接過程中飛濺小。 (2)藥皮熔化速度應慢于焊芯熔化速度,以造成喇叭狀的套簡(套筒長度應小于焊芯直徑),有利于熔滴過渡和造成保護氣氛; (3)熔渣的比重應小于熔化金屬的比重,凝固溫度也應稍低于金屬凝固溫度,渣殼應易脫掉; (4)具有摻合金和冶金處理作用; (5)適應各種位置的焊接。
[編輯本段]焊條型號與牌號 (1)焊條的牌號
以結構鋼為例:牌號,編制法。結XXX,結為結構鋼焊條,第3個數(shù)字,代表藥皮類型,焊接電流要求,第1、2數(shù):代表焊縫金屬抗拉強度 。
(2)焊條的型號
焊條的型號是按國家有關標準與國際標準確定的。EXXX,以結構鋼為例,型號編制法為字母“E”表示焊條,第一、二位表示熔敷金屬最小抗拉強度,第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置,第三、四位數(shù)字表示焊接電流種類及藥皮類型。
(3)焊條型號的表示方法 鑄鐵焊條用Z開頭表示、低溫鋼鎳合金焊條用W Ni表示、耐熱鋼焊條用R表示、堆焊焊條用D表示、鉻不銹鋼焊條用G A表示、特種焊條用TS表示、銀基焊條用HL表示、銅及銅合金焊條用T表示、鋁及鋁合金焊條用L表示、氣焊條用HS表示根據(jù)不同情況,電焊條有三種分類方法:按焊條用途分類、按藥皮的主要化學成分分類、按藥皮熔化后熔渣的特性分類。 按照焊條的用途,有兩種表達形式,一為原機械工業(yè)部編制的的,可以將電焊條分為:結構鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鎳和鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條以及特殊用途焊條。二為國家標準規(guī)定,為碳鋼焊條,低合金焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條。二者沒有原則區(qū)別,前者用商業(yè)牌號表示,后者用型號表示。 如果按照焊條藥皮的主要化學成分來分類,可以將電焊條分為:氧化鈦型焊條、氧化鈦鈣型焊條、鈦鐵礦型焊條、氧化鐵型焊條、纖維素型焊條、低氫型焊條、石墨型焊條及鹽基型焊條。 如果按照焊條藥皮熔化后,熔渣的特性來分類,可將電焊條分為酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條藥皮的主要成分為酸性氧化物,如二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鐵等。堿性焊條藥皮的主要成分為堿性氧化物,如大理石、螢石等。 電焊條的分類方法很多,可分別按用途、熔渣的堿度、焊條藥皮的主要成分、焊條性能特征等不同角度對電焊條進行分類。
按用途分類我國現(xiàn)行的焊條分類方法,主要是根據(jù)焊條國家標準和原機械工業(yè)部編制的《焊接材料產品樣本》。焊條型號按國家標準分為8類,焊條牌號按用途分為10類。
編輯本段]電焊條大類的劃分電焊條大類的劃分
焊條型號序號 焊條分類 型號代號 國家標準 焊條牌號代號 焊條分類(按用途分類) 牌號代號漢字(字母)
1 2 碳鋼焊條 低合金鋼焊條 E E GB/T5117—95 GB/T5118—95 1 2 3 結構鋼焊條 鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條 低溫鋼焊條 結(J) 熱(R) 溫(W)
3 不銹鋼焊條 E GB/T983—95 4 不銹鋼焊條 ?、陪t不銹鋼焊條 ?、沏t鎳不銹鋼焊條 鉻(G) 奧(A) 堆焊焊條 鑄鐵焊條 鎳及鎳合金焊條 銅及銅合金焊條 鋁及鋁合金焊條 - ED EZ ENi TCu TAl ?。?GB/T984—85 GB/T10044—88 GB/T13814—92 GB/T3670—83 GB/T3669—83 5 6 7 8 9 10 堆焊焊條 鑄鐵焊條 鎳及鎳合金焊條 銅及銅合金焊條 鋁及鋁合金焊條 特殊用途焊條 堆(D) 鑄(Z) 鎳(Ni) 銅(T) 鋁(L) 特(TS)
各大類焊條按主要性能的不同還可分為若干小類,如低合金鋼焊條,又可分為低合金高強鋼焊條、低溫鋼焊條、耐熱鋼焊條、耐海水腐蝕用焊條等。有些焊條同時可以有多種用途。
[編輯本段]按熔渣的酸堿性分類
主要是根據(jù)焊接熔渣的堿度,即按熔渣中堿性氧化物與酸性氧化物的比例來劃分。
(1)酸性焊條
藥皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定數(shù)量的碳酸鹽等,熔渣氧化性強,熔渣堿度系數(shù)小于1。酸性焊條焊接工藝性好,電弧穩(wěn)定,可交、直流兩用,飛濺小、熔渣流動性和脫渣性好,熔渣多呈玻璃狀,較疏松、脫渣性能好,焊縫外表美觀。酸性焊條的藥皮中含有較多的二氧化硅、氧化鐵及氧化鈦,氧化性較強,焊縫金屬中的氧含量較高,合金元素燒損較多,合金過渡系數(shù)較小,熔敷金屬中含氫量也較高,因而焊縫金屬塑性和韌性較低。
(2)堿性(低氫型)焊條
藥皮中含有大量的堿性造渣物(大理石、螢石等),并含有一定數(shù)量的脫氧劑和滲合金劑。堿性焊條主要靠碳酸鹽(如CaCO3等)分解出CO2作保護氣體,弧柱氣氛中的氫分壓較低,而且螢石中的氟化鈣在高溫時與氫結合成氟化氫(HF),降低了焊縫中的含氫量,故堿性焊條又稱為低氫型焊條。采用甘油法測定時,每100g熔敷金屬中的擴散氫含量,堿性焊條為1~8mL,酸性焊條為17~50mL。堿性渣中CaO數(shù)量多,熔渣脫硫的能力強,熔敷金屬的抗熱裂紋的能力較強。而且,堿性焊條由于焊縫金屬中氧和氫含量低,非金屬夾雜物較少,具有較高的塑性和沖擊韌性。堿性焊條由于藥皮中含有較多的螢石,電弧穩(wěn)定性差,一般多采用直流反接,只有當藥皮中含有較多量的穩(wěn)弧劑時,才可以交、直流兩用。堿性焊條一般用于較重要的焊接結構,如承受動載荷或剛性較大的結構。
[編輯本段]按藥皮主要成分分類
按照藥皮的主要成分可以確定焊條的藥皮類型,見①。由于藥皮配方組成不同,致使各種藥皮類型焊條的熔渣特性、焊接工藝性能以及焊縫金屬力學性能有很大差別。即使是同一類型藥皮,但不同牌號的焊條也因為藥皮成分和配比不同,焊條的工藝性能等也會出現(xiàn)明顯的差別。焊條藥皮類型及主要特點見②。
①焊條藥皮類型分類
(1)藥皮類型:鈦型 ‖藥皮主要成分 :氧化鈦≥35% ‖ 焊接電源: 直流或交流 ?。?)藥皮類型:鈦鈣型 ‖藥皮主要成分 :氧化鈦30%以上,碳酸鹽20%以下 ‖焊接電源:直流或交流 ?。?)藥皮類型:鈦鐵礦型 ‖藥皮主要成分 :鈦鐵礦≥30% ‖焊接電源:直流或交流 ?。?)藥皮類型:氧化鐵型 ‖藥皮主要成分 :多量氧化鐵及較多的錳鐵脫氧劑 ‖焊接電源: 直流或交流 ?。?)藥皮類型:高纖維素鈉型 ‖藥皮主要成分 : 有機物15%以上,氧化鈦30%左右 ‖焊接電源:直流 ?。?)藥皮類型:高纖維素鉀型 ‖藥皮主要成分 : 有機物15%以上,氧化鈦30%左右 ‖焊接電源:直流或交流 ?。?)藥皮類型:低氫鈉型 ‖藥皮主要成分 :鈣、鎂的碳酸鹽和螢石 ‖焊接電源:直流 ?。?)藥皮類型:低氫鉀型 ‖藥皮主要成分 : 鈣、鎂的碳酸鹽和螢石 ‖焊接電源: 直流或交流 ?。?)藥皮類型:鐵粉低氫型 ‖藥皮主要成分 :鈣、鎂的碳酸鹽、螢石和鐵粉 ‖焊接電源:直流或交流 (10)藥皮類型:石墨型 ‖藥皮主要成分 :多量石墨 ‖ 焊接電源:直流或交流 ?。?1)藥皮類型:鹽基型 ‖藥皮主要成分 :氯化物和氟化物 ‖焊接電源:直流 ②焊條藥皮類型特點
(1)藥皮類型:不屬已規(guī)定的類型 電源種類:不規(guī)定 主要特點:在某些焊條中采用氧化鋯、金紅石堿性型等,這些新渣系目前尚未形成系列 ?。?)藥皮類型:氧化鈦型 電源種類:直流或交流 主要特點:含多量氧化鈦,焊條工藝性能良好,電弧穩(wěn)定,再引弧方便,飛濺很小,熔深較淺,熔渣覆蓋性良好,脫渣容易,焊縫波紋特別美觀,可全位置焊接,尤宜于薄板焊接,但焊縫塑性和抗裂性稍差。隨藥皮中鉀、鈉及鐵粉等用量的變化,分為高鈦鉀型、高鈦鈉型及鐵粉鈦型等 (3)藥皮類型:鈦鈣型 電源種類: 直流或交流 主要特點:藥皮中含氧化鈦30%以上,鈣、鎂的碳酸鹽20%以下,焊條工藝性能良好,熔渣流動性好,熔深一般,電弧穩(wěn)定,焊縫美觀,脫渣方便,適用于全位置焊接,如J422即屬此類型,是目前碳鋼焊條中使用最廣泛的一種焊條。 ?。?)藥皮類型:鈦鐵礦型 電源種類: 直流或交流 主要特點:藥皮中含鈦鐵礦305,焊條熔化速度快,熔渣流動性好,熔深較深,脫渣容易,焊波整齊,電弧穩(wěn)定,平焊、平角焊工藝性能較好,立焊稍次,焊縫有較好的抗裂性 ?。?)藥皮類型:氧化鐵型 電源種類: 直流或交流 主要特點:藥皮中含多量氧化鐵和較多的錳鐵脫氧劑,熔深大,熔化速度快,焊接生產率較高,電弧穩(wěn)定,再引弧方便,立焊、仰焊較困難,飛濺稍大,焊縫抗熱裂性能較好,適用于中厚板焊接。由于電弧吹力大,適于野外操作。若藥皮中加入一定量的鐵粉,則為鐵粉氧化鈦型 ?。?)藥皮類型:纖維素型 電源種類: 直流或交流 主要特點:藥皮中含15%以上的有機物,30%左右的氧化鈦,焊接工藝性能良好,電弧穩(wěn)定,電弧吹力大,熔深大,熔渣少,脫渣容易??勺髁⑾蛳潞浮⑸钊酆富騿蚊婧鸽p面成形焊接。立、仰焊工藝性好。適用于薄板結構、油箱管道、車輛殼體等焊接。隨藥皮中穩(wěn)弧劑、黏結劑含量變化,分為高纖維素鈉型(采用直流反接)、高纖維素鉀型兩類 ?。?)藥皮類型:低氫鉀型 (低氫鈉型) 電源種類:直流或交流 (直流) 主要特點:藥皮成分以碳酸鹽和螢石為主。焊條使用前須經300~400℃烘焙。短弧操作,焊接工藝性一般,可全位置焊接。焊縫有良好的抗裂性和綜合力學性力。適于焊接重要的焊接結構。按照藥皮中穩(wěn)弧劑量、鐵粉量和黏結劑不同,分為低氫鈉型、低氫鉀型和鐵粉低氫型等 ?。?)藥皮類型:石墨型 電源種類:直流或交流 主要特點:藥皮中含有多量石墨,通常用于鑄鐵或堆焊焊條。采用低碳鋼焊芯時,焊接工藝性能較差,飛濺較多,煙霧較大,熔渣少,適于平焊。采用有色金屬焊芯時,能改善其工藝性能,但電流不易過大 ?。?)藥皮類型:鹽基型 電源種類:直流 主要特點: 藥皮中含多量氯化物和氟化物,主要用于鋁及鋁合金焊條。吸潮性強,焊前要烘干。藥皮熔點低,熔化速度快。采用直流電源,焊接工藝性較差,短弧操作,熔渣有腐蝕性,焊后需用熱水清洗 此外,對于藥皮中含有多量鐵粉的焊條,可以稱為鐵粉焊條。這時,按照相應焊條藥皮的主要成分,又可分為鐵粉鈦型、鐵粉鈦鈣型、鐵粉鈦鐵礦型、鐵粉氧化鐵型、鐵粉低氫型等,構成了鐵粉焊條系列。
[編輯本段]按焊條性能分類
按性能分類的焊條,都是根據(jù)其特殊使用性能而制造的專用焊條,如超低氫焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、躺焊焊條、打底層焊條、高效鐵粉焊條、防潮焊條、水下焊條、重力焊條等。 [編輯本段]焊條的選用原則
焊條的選用須在確保焊接結構安全、可行使用的前提下,根據(jù)被焊材料的化學成分、力學性能、板厚及接頭形式、焊接結構特點、受力狀態(tài)、結構使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技術經濟效益等綜合考查后,有針對性地選用焊條,必要時還需進行焊接性試驗。
(1)同種鋼材焊接時焊條選用要點
①考慮焊縫金屬力學性能和化學成分 對于普通結構鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強度,應選用熔敷金屬抗拉強度等于或稍高于母材的焊條。對于合金結構鋼,有時還要求合金成分與母材相同或接近。在焊接結構剛性大、接頭應力高、焊縫易產生裂紋的不利情況下,應考慮選用比母材強度低的焊條。當母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時,焊縫中容易產生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條。 ?、诳紤]焊接構件使用性能和工作條件 對承受載荷和沖擊載荷的焊件,除滿足強度要求外,主要應保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性,可選用塑、韌性指標較高的低氫型焊條。接觸腐蝕介質的焊件,應根據(jù)介質的性質及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊條。在高溫、低溫、耐磨或其他特殊條件下工作的焊接件,應選用相應的耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其他特殊用途焊條。 ?、劭紤]焊接結構特點及受力條件 對結構形狀復雜、剛性大的厚大焊接件,由于焊接過程中產生很大的內應力,易使焊縫產生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。對受力不大、焊接部位難以清理干凈的焊件,應選用對鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。對受條件限制不能翻轉的焊件,應選用適于全位置焊接的焊條。 ?、芸紤]施工條件和經濟效益 在滿足產品使用性能要求的情況下,應選用工藝性好的酸性焊條。在狹小或通風條件差的場合,應選用酸性焊條或低塵焊條。對焊接工作量大的結構,有條件時應盡量采用高效率焊條,如鐵粉焊條、高效率重力焊條等,或選用底層焊條立向下焊條之類的專用焊條,以提高焊接生產率。