焊条电弧焊培训课程

合金剂
稀渣剂
此类物质可降低焊接 熔渣的黏度，增加熔渣的流 动性。常用的稀渣剂有萤石、 长石、钛铁矿、钛白粉、金 红石、锰矿等。
主要作用是将药皮牢固地黏 结在焊芯上。常用的黏结剂是水 玻璃，也有用树胶之类的物质的。
黏结剂
增塑剂
主要作用是改善涂料的 塑性和润滑性，便于用机器 压涂焊条药皮。常用的有云 母、白泥、钛白粉等。
（1）药皮的功用 ：
焊条药皮在熔焊过程中，是决定焊接质量的 重要因素。主要功用是：
（１）机械保护作用：造渣、造气保护焊缝金 属。
（２）冶金处理作用：脱氧和掺合金，改善焊 缝金属的性能。
（３）改善焊条工艺性能。
2）焊条药皮的组成物及功能
药皮组成物的分 类
（１）矿物类。焊条药皮中的主要作用是为造渣剂。
我们带着上述问题，系统的学习一下焊条 的组成、焊条的牌号、分类及选用等焊条的 基础知识。
一、焊条的组成
。 焊条是由药皮和焊芯组成的，如图所示
焊条组成示意图 1-焊芯 2-药皮 3-夹持端 4-引弧端
在焊条前端药皮有45度左右的倒角使焊芯露出以便于引弧，尾 部有一段裸焊芯，便于夹持和导电。常用的焊条直径有 2.0mm、2.5mm、3.2mm、4.0mm、5.0mm等几种。焊 条的长度取决于焊芯的直径、材料、药皮类型等。随着焊芯 直径的增加，焊条长度也相应增长。焊条长度一般在200— 550mm之间。
2.掌握焊条分类方法，在实际中会判断是酸 性还是碱性焊条；
3.掌握如何去选择型号及牌号，这部分知识 重要下去复习，达到熟练掌握；
4.本节内容是学习的基础，各部分知识都是 焊工的基础常识，要加强复习；
思考练习：
1.酸性焊条和碱性焊条如何在日常焊接中区 分？
（3）在焊条烘干期间，应有专门负责的技术人员， 负责对操作过程进行检查和核对，每批焊条不得 少于一次，并在操作记录上签名。
（4）烘干焊条时，焊条不应成垛或成捆地堆放， 应铺放成层状，每层焊条堆放不能太厚（一般1～ 3层），避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。
本节小结
1.重在理解焊条的各个组成作用，知道各个 组成部分；
三、焊条的型号与牌号
1.焊条的型号 焊条型号是在国家标准中对焊条规定的编号，用来区别各种焊条熔敷金属的
力学性能、化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类。标有型号的焊条， 其技术要求、性能指标、检验方法都应按国家标准的规定进行。焊条国家标准不 可能包括所有的焊条。
2.焊条的牌号 焊条牌号是焊条制造厂对作为产品出厂的每种焊条标的特定编号，用来区别不 同焊条熔敷金属的力学性能、化学成分、药皮类型和焊接电流种类。与焊条的 型号相比，牌号中没有区别焊接位置的编号，但增加了特殊性能的符号（如超 低氢、高韧性、打底焊……
。
药皮组成物中实际上 有多种组成物是一身
具有多种功用的
主要作用是改善焊条的引弧性能和提高电 弧的燃烧稳定性，一般多采用碱金属及碱土金 属的化合物。常用的有碳酸钾、碳酸钠、钾硝 石、水玻璃及大理石或石灰石、花岗岩、长石、 钛白粉等。
稳弧剂
造渣剂
主要作用是能形成具有一定物理、 化学性能的熔渣，产生良好的机械保护 和冶金处理作用。常用的有钛铁、赤铁 矿、金红石、长石、大理石、花岗岩、 萤石、菱苦土、锰矿、钛白求粉等。
二、焊条的分类
1.按焊条的用途分为：
按国家标准，焊条系列分为： GB5117--85 碳钢焊条 GB5118--85 低合金钢焊条 GB983--85 不锈钢焊条 GB984--85 堆焊焊条 GB3670--83 铜及铜合金焊条 GB3669--83 铝及铝合金焊条
2.按焊条药皮熔化后的熔渣特性分为
（２）铁合金和金属类。是良好的脱氧剂和合金剂。
（３）有机物类。是很好的造气剂。
（４）化工产品类。钛白粉是很好的黏塑剂；重铬酸钾、
高锰酸钾可改善电弧燃烧的稳定性；水玻璃既是良
好的稳弧剂，又是
黏结剂、黏塑剂。
药皮组成物的作 用
按药皮组成物 的功用可分为：
稳弧剂 造渣剂 造气剂 脱氧剂 合金剂 稀渣剂 黏结剂 增塑剂
（2）碱性焊条 熔渣以碱性氧化物（CaO、Na2O等） 的称为碱性焊条。 焊条主要靠碳酸盐（如大理石中的CACO3等）分解出 CO2作为保护气体，在弧柱气氛中H的分压较低，而且萤 石中的CAF2在高温时与H结合成氟化氢HF，从而降低了 焊缝中的含氢量，故碱性焊条又称为低氢焊条。碱性渣中 的CAO数量多，熔渣脱S能力强，抗热裂性能较好，由于 O和H含量低，非金属杂物较少，故有较高塑性和韧性， 及较好的抗冷裂性能；但，由于药皮中含有较多的CAF2， 影响气体电离，所以碱性焊条一般要求彩直流电源，用反 接法焊接。
4）第三位和第四位数字组合时 表示焊接电流种类及药皮类型
4．低合金钢焊条型号的编制方法
根据GB/T5118—1995 《低合金钢焊条》的规定，低合 金钢焊条型号编制方法与碳钢焊 条型号编制方法相同，只是在四 位数字后添加了后缀字母和附加 化学成分记号。
1）后缀字母为熔敷金属的化学 成分分类代号，并以短划“-”与 前面数字分开。如A1表示碳钼钢 焊条，B1、B2、B3、B4、B5表 示铬钼钢焊条；C1、C2、C3表 示镍钢焊条；D1、D2、D3表示 锰钼钢焊条；G、M、W表示所有 其它低合金钢焊条。
2）如还具有附加化学成分时， 附加化学成分直接用元素符号表 示，并以短划“-”与前面后缀字 母分开。
四、焊条的选用
1.考虑母材的力学性能和化学成分 （1）对于低、中碳钢和低碳合金钢等的焊接，一般应按照
母材的强度等级选择相应强度等级的焊条。 （2）对于合金结构钢和不锈钢的焊接，一般合金结构钢在
选用焊条时仍已强度等级为依据进行选择。 2.考虑焊件的工作条件和使用性能 （1）如果焊件承受动载荷或冲击载荷，对焊缝金属除了考
焊接过程中，硅有较强的脱氧能力，比锰还 强，与氧形成二氧化硅，过多的二氧化硅在高温 下，使熔渣变稠，增加黏度，造成脱氧困难，还 会引起飞溅现象，并易造成夹渣，降低焊缝的塑 性。在焊芯中，含硅量应尽量少，一般要求在 0.03%以下。
焊接过程中，锰是一种较好的合金剂，钢中 锰含量在2%以下时，随着含锰量的增加，刚的 强度和任性增加。锰是也一种较好的脱氧剂，能 减少焊缝金属中的含氧量。锰还是一种常用的脱 硫剂，与硫化合成硫化锰，形成熔渣浮于熔池表 面，以减少焊热缝裂倾向。一般碳素钢焊芯的含 锰量为0.30%～0.55%，合金钢焊芯的含锰量更 高些。
1.焊芯
（1）焊芯的作用：
电弧焊时，焊芯有两个功用： 一是作为电极产生电弧；二形成焊 缝的填充金属，与部分熔化的母材 混合形成焊缝。
碳
（2）焊芯的成分及对焊接的影响
焊接过程中，碳是一种良好的脱氧剂，在高温下具有 很强的还原作用，与氧化合成CO、CO2气体，，气体 从熔池中逸出，这样，可以排开熔池周围的空气，减 少或防止空气中氧、氮与熔池的作用。含碳量过高， 会使焊缝金属的凝固温度降低，所以，常用的低碳钢 焊芯含碳量≤0.10%。
3．碳钢焊条型号的编制方法
根据GB/T5117—1995《碳 钢焊条》的规定，碳钢焊条型号 的编制方法如下：
1）字母“F”表示焊条。 2）第一、第二位数字表示熔敷 金属抗拉强度的最小值，单位为 MPa或N/mm2。 3）第三位数字表示焊条的焊接 位置，“0”及“1”表示焊条适用于 全位置焊接（平、立、仰、横）， “2”表示焊条适用于平焊、角焊及 平角焊），“4”表示焊条适用于向 下立焊。
（2）对于仰焊、立焊位置的焊缝，应选用全位置焊接的焊条，以保障质 量。
4.考虑焊接工地、现场的设备情况
（1）在没有直流焊机时，应选用于交流电源的焊条或交、直流两用的低 氢钠型焊条。
（2）对于焊前需预热或焊后热处理的焊件，可采用特殊焊条来焊接。
5.考虑劳动条件、生产率和经济性
（1）在酸性和碱性焊条都满足的情况下，应尽量选择酸性焊条，为提高 生产率应尽量选择碱性焊条。
（2）焊条堆放时应按种类、牌号、批次、规格和入库时间 分类堆放，并应有明确标注，避免混乱
（3）焊条贮存库内应设置温度计和湿度计。低氢型焊条室 内温度不低于50C，相对空气湿度不低于60%。
（4）一般一次焊条出库量不能超过两天用量，已经出库的 焊条焊工必须保管好。
（5）保证焊条在供给使用单位后至少6个月之内使用，入 库的焊条应做到先入库的先使用。
（2）在满足力学条件和操作性能的前提下，应尽量选择效率高的焊条。
（3）在满足力学条件和操作性能的前提下，应尽量选择价格低的焊条。
五、焊条的存放和使用前的烘干
1.焊条的存放
（1）焊条必须在干燥、通风良好的室内仓库中存放。焊条 贮存库内，不允许放置有害气体和腐蚀介质。焊条应放在 离地面和墙壁面距离均不小于300mm的架子上，防止受 潮。
焊接过程中，硫在高温的条件下，与铁
化合成硫化亚铁，这是一种低熔点的化合物， 硫
集结在晶粒边界上，使焊缝在高温下产生裂 纹，俗称热裂。一般规定：焊丝中含硫量 ≤0.04%。
焊接过程中，磷与铁易形成磷化铁，使 熔化金属的流动性增大。凝固后，使金属变
脆，导致焊缝产生冷脆现象。磷还能和其他 磷
物质形成低熔点共晶体，使钢产生冷裂缝。 一般规定焊丝中含磷量≤0.04%。
主要作用是造成电弧与周 围空气隔离的人护气氛，有利 于熔滴向熔池过渡。常用的有 碳酸盐类矿物。
造气剂
脱氧剂
主要采用一些与氧结合能 力强的物质，对焊缝金属和熔 渣进行脱氧。常用的脱氧剂有 锰铁、硅铁、铝铁、石墨等。
主要作用是使焊缝金属 在焊接过程中被烧损或蒸发 的合金元素得到补充和增加 特殊性能要求的合金元素。 常用的合金剂有铬、钼、锰、 钛、钨、钒的铁合金和金属 铬、金属锰等纯金属。
镍可提高钢材强度和韧性，含镍量
≤0.30%时，对焊接基本没有影响，超过时，
镍来自百度文库
增加晶粒长大倾向，韧性下降。
钒是一种强烈的碳化物形成元素，可细
化晶粒，提高钢的常温和高温强度。钒与铬、 钒
钼元素同时存在时，会形成复杂的碳化物，
降低塑性和韧性，增加裂纹和敏性，含量必
须严格控制。
2. 药皮
压涂在焊芯表面上的涂料称为药皮。药皮是 由各种矿石粉末、铁合金粉、有机物和化工制品 等原料，按一定比例配制后压涂在焊芯表面上。
2.焊条使用前的烘干
（1）焊条在使用前，一般要烘干，酸性焊条视受 潮情况在75～150度烘干1～2小时；碱性低氢型 结构钢焊条应在350～400度烘干1～2小时。烘 干的焊条应放在100～150度保温箱（筒）内，随 用随取，使用时注意保持干燥。
（2）低氢型焊条一般在常温下超过4小时，应重新 烘干，重复次数不宜超过三次。
（1）酸性焊条 熔渣以酸性氧化物（TiO2、SiO2 等） 为主的焊条称为酸性焊条。 酸性焊条能交直流两用，焊接工艺性能较好，电弧和、飞 溅小、熔渣流动性好、易于脱渣、焊缝外表美观，因药皮 中含有较多硅酸盐，氧化铁和氧化钛等，氧化性较强，但 焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较差，适用于一般低碳 钢和强度较低的低合金结构钢的焊接，是应用最广的焊条。
硅 锰
它是一种重要的合金元素，含铬量高的
合金钢，能提高钢的硬度、耐磨和耐蚀性。
铬
含铬量≤0.30%时，还可提高塑性。
钼能提高钢材的强度，尤其是高温强度。
加入的钼使钢的高温蠕变强度提高，少量的
钼
钼能增加焊缝金属的韧性，含量超标时，钢
的淬硬性增大，焊接冷裂纹敏感性增加，应
采取焊前预热措施，防止形成冷裂纹。
虑抗拉强度外，还应保证冲击韧度和伸长率，因此选用低 氢型焊条 （2）对于在腐蚀介质中工作的不锈钢或其他耐腐蚀材料， 必须根据介质种类、浓度、工作湿度等情况，选择相应的 不锈钢焊条。
3.考虑焊件的结构特点
（1）对于几何形状复杂、大厚度的焊件，因其刚度大，焊缝金属在冷却 收缩时拘束度较大，会产生很大内应力，容易产生裂纹，所以必须选 用抗裂性较好的焊条。
模块三焊条电弧焊
项目2焊条
目录
一、焊条的组成 二、焊条的分类 三、焊条的型号与牌号 四、焊条的选用 五、焊条的存放和使用前的烘干
课前思考
1.如何去选择合适的焊条？ 2.焊条的存放原则? 3.如何区分酸性焊条和碱性焊条？
焊条电弧焊时，焊条既作为电极，又作 为填充金属过渡到焊缝中去，是焊缝金属的 主要组成部分。因此，焊条不仅影响电弧的 稳定性，而且直接会影响焊缝的化学成分和 力学性能。焊条的优劣是决定焊条电弧焊焊 缝质量的主要因素。