焊接材料的组成及作用详解.ppt

上篇 焊接冶金 第1章 焊接材料 1.1 焊接材料的组成及作用 1.2我国焊接材料生产和消耗的概况及存在的主要问题 1.1 焊接材料的组成及作用 1.1.1 焊条 1.1.2 焊丝 1.1.3 焊剂 1.1.1 焊条 1、焊条的组成及作用 1） 焊芯—焊丝 作用（1）导电、维持电弧燃烧；（2）填充金属 焊芯材料有选择性（P15表1-1）:用量最多的是H08、H08A，还有H08E。A—优质，E—特优：S、P的含量 C、Mn、Si、S、P和其它ME的控制 2）药皮 （1）作用：①机械保护作用 ②冶金处理作用 ③工艺性能良好 （2）组成 ①稳弧剂 :改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性，原材料为易电离或电离势低的物质。如：K2CO3、CaCO3大理石、长石、钾水玻璃 ②造渣剂:造成具有一定物理性能、化学性能的熔渣，起到保护作用和改善焊缝成型。 如：钛铁矿、金红石、萤石、长石等。 ③造气剂:造气保护 ,有机物、碳酸盐.有机物如：木粉、淀粉、析出气体CO、H，碳酸盐析出气体CO2，高温时产生CO。 2、焊条的种类及型号 1）种类 按用途分： （１）结构钢焊条；（２）不锈钢焊条 （３）钼和铬钼耐热钢焊条 （４）堆焊焊条 （5）低温钢焊条（6）铸铁焊条 （7）镍及镍合金焊条（8）铜及铜合金焊条 （9）铝及铝合多焊条（10）特殊用途焊条 　 　 　　　　　按焊接熔渣的碱度分 （１）酸性焊条 （２）碱性焊条 　要求掌握定义 　按焊条药皮的类型分： 氧化钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、纤维素型、低氢型等 　按药皮重量系数划分： （１）厚皮焊条：药皮重量系数３０％～５０％ （２）薄皮焊条：药皮重量系数１％ ～２％ 　药皮重量系数的概念：药皮重／焊芯重 ２）焊条的型号与牌号 （１）焊条牌号 以结构钢为例：牌号编制法。ＪXXX,Ｊ：结构钢焊条,第3个数字,代表药皮类型,焊接电流要求,第1、2数:代表焊缝金属抗拉强度。 （２）焊条型号 焊条的型号是按国家有关标准与国际标准确定的。以结构钢为例，型号编制法为字母“E”表示焊条，第一、二位表示熔敷金属最小抗拉强度，第三位数字表示焊条的焊接位置，第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型。 完整的焊条型号举例如下： E 4 3 1 5 3、焊条的性能 1）工艺性能 1（1）焊接电弧的弧定性(稳弧性) 影响因素：焊条药皮成份,电源的特性,焊接规范等.药皮成份的影响. 若药皮中含低电离势元素,U↓→稳弧性↑ （2）在各种位置焊接适应性 焊缝位置： 平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝、 一般焊条均可进行平焊,但不是所有焊条均可立、仰、横焊。 立、仰、横焊难点在于: ①重力作用下焊条熔滴不易向熔池过渡; ②熔池金属和熔渣下流. （3）焊缝成型 与操作技术有关,还取决于熔渣熔点,粘度与表面张力（熔渣的物理性质）。 （4）焊接飞溅与熔敷效率 ①飞溅：焊接过程中由熔滴或熔池中飞出的金属颗粒。 ②熔敷效率 两种表达方式： a 反映焊接生产率高低的指标，可用熔敷系数表示αH：单位时间、单位电流熔敷在工件上的金属量g/A.h αH↑→焊接生产率↑ b “熔敷效率”是指熔敷金属量与熔化的填充金属量的百分比。又叫焊材熔敷率：如焊条熔敷率，焊丝熔敷率。 例：J422—Fe160表示加纯铁粉熔敷效率为160%的J422.（大于100%，？ ）：熔化的填充金属按焊芯算。 注意与指标“熔敷效率”的关系。 影响因素 a 药皮成分的影响 药皮成分对电弧电压有影响,电弧电离电位越低,电弧电压越低,产生热量少，αH小。U↑ αH ↑ 药皮成分对熔滴过渡形态有影响,增多硅酸盐减少碳酸盐,细化熔滴,使短路过度U↓,颗粒过渡U↑,射流过渡, αH最大. 焊条熔化与药皮的导电性和导热性有关,以TiO2为主,渣导热性差,导电性好,电阻热作用,导致药皮易于发红,如钛型、钛钙型；若药皮中加入发热剂,氧化铁型加速药皮熔化大,氧化铁型αH ↑；药皮成分中含有进行放热反应的物质时,加速焊条熔化αH ↑ ,为了提高生成率,铁粉焊条提高αH ↑ （5）脱渣性 脱渣性:焊后熔渣从焊缝表面清除的难易程度。 影响因素: ①熔渣的线膨胀系数和松脆性： 金属与熔渣的膨胀系数相差越大,收缩不同产生内应力越大,脱渣性好,钛型焊条,脱渣性最好,低氢型焊条脱渣性最差. 疏松度:指渣中孔隙所占的面积的百分数。 对于角焊缝,深坡口底层焊缝,熔渣夹在钢板之间,脱渣困难,渣的硫松度影响很大，渣越松脆,越易脱。钛型焊条疏松度不如氧化铁型及钛铁矿型,在角焊缝及深剖口中脱渣,以氧化铁型,钛铁矿型为好。钛钙型渣松脆。CaO是黄白色质松而不脆，CaF２多,色黑而硬,均不利于脱渣。