焊条的组成和应用及焊条的选择

焊条的组成和应用及焊条的选择
4课时。

重点：焊条的组成和应用
难点：对焊芯和药皮的了解，焊条直径的选择，药皮的认识等
一．焊条的组成和应用
焊条是涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极，它是由焊芯和药皮两部分组成。

在焊条前端药皮有450左右的倾角，这是为了便于引弧。

在尾部有一段裸焊芯，约占焊条总长的1/16，便于焊钳夹持，有利于导电。

焊条的直径（焊芯直径）通常用的φ3.2,φ4.0, φ5.0, 三种，其长度“L”，一般在250—450MM之间，焊条的直径是以焊芯来表示的，重力焊条长度一般在500—1000MM之间。

手工电弧焊时，焊条即为电极，在焊条熔化后又作为填充金属，直接过渡到熔池，与液态母材熔合形成焊缝金属。

（一），焊芯
焊条中被药皮包覆的金属芯称焊芯。

焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。

焊接时焊芯有两个作用，一是传导焊接电流，产生电弧把电能转为热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔化形成焊缝。

手弧焊时，焊芯金属约占整个焊缝金属的50%—70%，所以焊芯的化学成分，直接影响焊缝的质量，因此，做焊芯用的钢丝都是经过特殊冶炼的，并规定了它的牌号与成分，这种焊接专用钢丝，用来制造焊条就是焊芯。

如果用于埋弧焊（自动埋弧焊），气体保护焊，气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为焊丝。

1.焊芯中含有多种合金元素，对焊缝的质量有着不同程度的
影响，其中有：碳C，锰Mn，硅Si ，铬Gr，镍Ni，硫S，磷P，等。

1)低碳钢焊芯的含碳量一般≤0.1%
2)焊重要结构时磷的含量不得大于0.03%
2.焊芯的分类及牌号
1),碳素结构钢丝
H08 Mn A(焊08锰高)
H:焊接用钢丝 08:含碳是为0.08% Mn:主要含金元素为Mn含碳量1%左右
A:高级优质钢
碳素结构钢：焊08（H08）焊08高（H08A）焊15高（H15A）
2),合金结构钢
H 08 Mn2 Si （焊08锰2硅）
H：焊接用的钢丝 08：含碳量为0.08%
Mn2 Si：主要合金元素（ Mn2含锰量为2%左右 Si：含硅量为1%左右）
如：焊08锰2 钼钒高（H08Mn2MoVA）
3），不锈钢
H 0 0 Gr19Ni9 （焊0铬19 镍9）
H：焊接用钢丝 00：含碳量为≤0.03%（超低碳）
Gr9Ni9：主要合金元素为（Gr19含量为19%左右，Ni9 含镍量为9%左右）
如：焊铬5钼（HGr5M）
焊芯牌号末尾注有“A”表示焊芯含磷量均小于0.03% （二），药皮
压涂在焊芯表面的涂料层叫药皮
1.药皮的作用
就是提高焊接电弧的稳定性，保持熔化金属不受外界空气的影响，防止空气对熔池的侵入，保证焊缝金属顺利脱氧，添加合金，提高焊缝性能，保证焊接质量。

也就是说，药皮的作用是保证焊缝金属获得具有合乎要求的化学成分和力学性能，并使焊条具有良好的焊接工艺性能。

2．焊条药皮的组成
焊条药皮是由各种矿物质，铁合金和金属类、有机物类及化工产品（水玻璃等）原料组成，焊条药皮相当复杂，一种焊条药皮的配方中，组成有七八种之多，在焊接中所起的作用可分为：
1），稳弧剂；
焊条药皮中加入稳弧剂的作用是改善焊条的引弧性能，和提高焊接电弧的稳定性。

2），造渣剂：
焊条药皮加入造渣剂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作用和冶金处理作用。

3），造气剂：
焊条药皮中加入造气剂作用造成保护气氛，同时有利于熔渣过渡
4），脱氧剂：
焊条药皮中加入脱氧剂，作用就是对熔渣和焊缝金属顺
利脱氧
5），合金剂：
药中加入合金剂主要作用是向焊缝金属掺入必要的合金成分，以补偿已经烧损或蒸发的合金元素，和补加特殊性要求的合金元素。

6），稀释剂；
药皮中加入稀释剂主要作用就是降低焊接熔渣的黏度，增加熔渣的流动性。

7），黏结剂：
药皮中加入黏结剂主要作用是将药皮牢固的黏结在焊芯上（钠水，钾水）玻璃。

8）增塑剂：
药皮中加入增塑剂是改善涂料的塑性和滑性。

便于加工。

二．焊条药皮的类型及焊条分类
1.焊条药皮类型（八种）
1），钛型（氧化钛型） 2），钛钙型（氧化钛钙型） 3），钛铁矿型
4）氧化铁型 5），纤维素型 6），低氢钠型和低氢钾型
7）石墨型 8），盐基型 9），铁粉XX型
焊条药皮中加铁粉后，有改善工艺性能和提高熔敷效率的
优点，铁粉焊条的熔敷率一般在1050%以上。

2.焊条的分类
1），按用途分类
①，碳钢焊条：（结构钢焊条）
低碳钢焊接广泛应用于手工电弧焊中。

低碳钢和低合金高强度钢焊条，这类焊条的熔敷金属在自然气候下具有一定的力学性能。

低碳钢几乎可以采用所有的焊接方法来进行焊接。

并能保证焊缝接头的良好质量。

②，不锈钢焊条（钛钙、低氢型）
③，堆焊焊条
④，铸铁焊条
⑤，低温钢焊条
⑥，钼和铬钼耐热钢焊条
⑦，铜及铜合金焊条
⑧，镍及镍合金焊条
⑨，铝及铝合金焊条
⑩，特殊用途焊条
2），按药皮熔化后的熔渣特性分类
①酸性焊条：
其熔渣成分是酸性氢化物。

二氢化硅（SiO2）二氢化钛
（TiO2）
三氧化二铁（Fe2O3）。

这类焊条的优点是：工艺性能好，焊接时产生的有害气体较小，对人身体影响也小一些，焊缝成型美观，容易掌握施焊技术。

缺点是：施焊时因其中的气体杂质含量较高等原因，焊缝金属力学性差，塑性，韧性均低于碱性焊条，形成的焊缝。

对焊缝无特殊要求时，可采用酸性焊条焊接。

②碱性焊条：
其熔渣成分主要是碱性氢化物和铁合金。

氟化钙CaF，氧化钙Ca2O，氢化镁MgO、氧化钠NaO。

这类焊条的优点是：具有较好的机械性能和抗裂性能，焊缝中含氧量较少，合金元素很少，氧化焊缝金属合金化效果好。

碱性焊条脱渣性差。

缺点是：工艺性差，对锈、油、水分等敏感性强，焊接时放出的有害气体较多，对人体影响较大，脱渣性差，容易产生氢气孔（油、锈、水分等原因）
焊条直径和位置相同时，碱性焊条比酸性焊条电流要小一些，对焊缝要求韧性高时可采用碱性焊条。

酸性焊条氧化性强，药皮中不能加入大量合金。

使用碱性焊条，焊前应预热3500—4000，一小时左右，随烘干随用。

碱性焊条一般采用直流反接电源形式。

三．焊条型号的表示方法
（一），按国家标准规定碳钢焊条的编制方法
1.字母E表示焊条
2.前两位数字表示熔敷金属抗拉强度最小值，单位X10Mpa
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，“2”表示焊条适用于平焊及平角焊。

“4”表示焊条适用于向下焊。

4.第三位和第四位组合时，表示焊接电源种类及药皮类型。

E 50 15（结507）
E：表示焊条 50：表示熔敷金属抗拉强度最小值（50Mpa） 1：表示焊条适用于全位置焊接
5：表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接
E5016：是低氢钾型焊条
E5015：是低氢钠型焊条
E5015、E5016统称低氢型焊条
E4033、43表示熔敷金属抗拉强度最小值430 Mpa
E4303焊条要求采用的电源是交流或直流电源正接与反接。

（二），按国家规定低合金钢焊条型号的编制方法
低合金钢焊条型号EXXXX的编制方法与碳钢焊条相同，不同的是型号后面有短划“—”与前面数字划开，后缀
字母为熔敷金属的化学成分，分类代号，其中A表示碳—焊条，D表示锰—钼焊条。

G、M或W表示其他低合金焊条，字母后的数字表示同一等级焊条中的编号。

如还有附加化学成分时，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。

E 50 18 —A1
E：表示焊条 50：表示焊条适合全位置焊接
18：表示焊条药皮为铁粉低氢型，采用交流或直流电源
A1：表示熔敷金属化学成分分类代号
（三）按国家标准规定不锈钢焊条型号的编制方法
1.字母E表示焊条
2.熔敷金属含碳量用“E”后的一位或两位数字表示，具体
含意为“00”表示含碳量不大于0.04；“0”表示含碳量不大于0.1%，“1”表示含碳量不大于0.15%，“2”表示含碳量不大于0.2%，“3”表示含碳量不大于0.45%。

3.熔敷金属含铬量近似值的百分之几表示，并以短划“—”
与表示含铬量的数字分开。

4.熔敷金属含镍量近似值的百分之几表示，并以短划“—”
与表示含镍量的数字分开。

5.若熔敷金属中含有其他重要合金元素，当元素平均今是低
于1.5%时，型号中只标明元素符号，而不标注具体含量，当元素平均含量等于或大于 1.5%,2.5%,3.5%……时一般
在元素符号后面相应标注2、3、4……等数字。

6.焊条药皮类型及焊接电流种类，在焊条型号后面附加如下
代号表示后缀15表示焊条为碱性药皮，适用于直流反接，后缀16表示焊条为碱性或其他类型药皮，适用于交流反接焊接。

E 1—2 3—13Mo2—1 5 （奥317）
E：表示焊条 1：表示熔敷金属含碳量不大于0.15%
23：表示熔敷金属中含铬量的近似值约为23%
13：表示熔敷金属中含镍量的近似值约为13%
Mo2：表示熔敷金属中含钼量的近似值平均值≥1.5%
15：表示焊条碱性药皮适用于直流反接。