焊接材料的组成及作用.答案
第二章 补充焊接材料
第10讲焊接材料简介焊接材料是焊接时使用的形成熔敷金属的填充材料、保护熔融金属不受氧化氮化的保护材料、协助熔融金属凝固成形的衬垫材料等等。
包括焊条、焊丝、电极、焊剂、气体、衬垫等。
（1）焊条焊条由焊芯和药皮组成。
手工焊条电弧焊时，焊条焊芯既是电极，又是填充金属。
1）常用焊条类型及其特点焊条药皮类型主要有6种，其特点如下：①低氢型焊条：——药皮主要由碳酸盐及氟化物等碱性物质组成的碱性焊条，可分为低氢钠型（型号为EXX15碱性，只能用直流电源）和低氢钾型（型号为EXX16碱性，也可以是钛型或钛钙型，可交直流两用）两种。
正确使用时，熔敷金属中的扩散氢的含量低，其冲击韧性和塑性较好。
这类焊条熔渣流动性好，焊接工艺性一般，焊波较粗，飞溅稍大，电弧较短，熔深较深，脱渣一般，适于全位置焊接。
一般用直流电源。
是压力容器用得最多的一种焊条。
②钛钙型焊条：——（型号为EXX03）药皮中含有质量分数为30%以上氧化钛（金红石或钛白粉）及适量的（质量分数＜20%）的钙和镁碳酸盐矿石的酸性焊条。
这类焊条熔渣流动性好，电弧较稳定，熔深一般，脱渣容易，飞溅少，焊波美观，适于全位置焊接，电源可为交直流。
属于钛钙型焊条的还有铁粉钛钙型（型号为EXX23）。
③钛铁矿型焊条：——（型号为EXX0l）药皮中含有质量分数为30%以上钛铁矿一定量的碳酸盐的酸性焊条。
这类焊条熔渣流动性良好，电弧稍强，熔深较深，烙渣覆盖良好，脱渣容易，飞溅一般，焊波整齐，适于全位置焊接，可交直流两用。
④高钛型焊条：——药皮中以氧化钛为主要组成物，其质量分数≥35％的酸性焊条，可分为高钛钠型（型号为EXX12）和高钛钾型（型号为EXX13）两种。
这类焊条电弧稳定，引弧容易，熔深较浅、熔渣覆盖良好、焊波美观、脱渣容易、飞溅少，适于全位置焊接，可交直流焊接。
但熔敷金属的塑性和抗裂性较差。
EXX14、EXX24是铁粉钛型焊条，后者比前者铁粉量更多些。
⑤高纤维素型焊条：——药皮中含有多量有机物的酸性焊条。
焊接复习资料(含答案)
焊接复习资料(含答案)焊接课堂作业一、填空题1.按焊接过程的物理特点，焊接方法可分为熔焊、压焊和和钎焊三大类。
2.常见的熔化焊接方法有手工电弧焊、__埋弧焊__、_气体保护焊_、__电渣焊_等。
3.采用直流电源焊接时,正接是指焊件接弧焊机的_正极_ 采用直流电源焊接时,正接是指焊条接_负极_。
4.手工电弧焊电焊条的焊芯的作用是电极与补充金属。
5.焊条电弧焊的电焊条焊芯和药皮组成。
6.按熔渣性质焊条可分为酸性焊条和碱性焊条两类。
7.焊接过程中，焊条直径越大，选择的焊接电流应越大8.常用的气体保护焊有氩弧焊和 CO2气体保护焊。
9.电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源进行焊接的一种焊接方法。
10.焊后矫正焊接变形的方法有机械矫正法和火焰加热矫正法。
11.埋弧焊不使用焊条，而使用焊丝与焊剂。
12.常用的电阻焊有点焊、缝焊与对焊三种 13.常用的对焊有电阻对焊和闪光对焊两种。
14.点焊时应采用搭接接头。
15.硬钎焊时钎料熔点在 450 ℃以上，接头强度在 200Mpa以上。
软钎焊时钎料熔点在 450 ℃以下，接头强度在200 Mpa以下。
16.影响钢焊接性的主要因素是碳当量法。
17.碳当量法可用来估算钢材的焊接性能，碳当量值小于 % 时，钢材的焊接性能良好。
18.低碳钢和强度等级较低的低合金钢的焊接性好。
19.__低__碳钢具有良好的焊接性，被广泛应用于各类焊接工件的生产。
20.铸铁的焊接性比低碳钢差。
21.汽车油箱常采用板料冲压和焊接方法组合制造。
22.铝合金薄板常用的焊接方法是钨极氩弧焊。
23.手工电弧焊焊接接头的形式分为_对接接头_、T型接头_、_角接接头_和_搭接接头_四种。
二、选择题1.下列焊接方法中，属于熔化焊的是 A.点焊气体保护焊 C.对焊 D.摩擦焊2.一般情况下，焊条电弧焊电弧电压在之间。
～250V ～90V ～400V ～35V3.直流电弧焊时，产生热量最多的是 A.阳极区 B. 阴极区 C.弧柱区 D.热影响区4. 直流电弧焊时，阴极区与阳极区的温度关系为 A.相等 B.阳极区高于阴极区 C. 阴极区高于阳极区 D.不稳定5.选用碱性焊条焊接金属薄板时，以选择方法有利。
机械工程训练_机械类新(常规)0810答案
成绩：机械工程训练报告书（机械类·常规部分）班级：学号：姓名：浙江工业大学机械工程训练中心2008年10月1．铸造一、铸型的组成及作用铸型组成如下图所示二、整模造型过程整模造型过程图1.根据上图所示整模造型过程为：(a): 模样制备及确定分型面；(b): 造上型：放模样和浇口棒、先填面砂、后填背砂、舂紧型砂；(c): 刮去多余的型砂；(d): 扎通气孔、起出浇口棒、翻转上箱、起模、修型；(e): 造下型；(f): 合箱（合上上砂型）。
2.试述所用的造型工具及其作用：⑴砂箱—用于造上、下砂型。
⑵底板—放置砂箱和模样。
⑶舂砂锤—尖头舂砂、平头打紧箱顶部的砂。
⑷通气针—扎出上砂型的通气孔。
⑸起模针—比通气针粗，用于起模。
⑹皮老虎—用来吹去模样上的分型砂或散落在型腔中的散砂。
⑺墁刀（砂刀）—修平面、挖沟槽、开设内浇道。
⑻秋叶—用于修复曲面。
⑼砂勾—用于修底平面和侧面及勾出砂型中的散砂。
⑽半圆—用于修整圆柱形内壁和内圆角。
另外还有筛子、铁锹、水罐等三、挖砂造型挖砂造型过程图根据上图所示，简述挖砂造型过程：a) 零件图b)制备木模c) 造下型d) 翻转下型，挖出分型面e)合箱（造上型，做浇注系统，扎通气孔，敞箱，取模，合箱）四、简答题1·铸造的定义、优点和缺点是什么？铸造：是将液态金属或合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型内，待其冷却凝固后，获得要求的形状和性能的毛坯或零件的成型方法。
优点：形状复杂制件，成本低廉，工艺灵活、适应范围广缺点：力学性能差（铸造组织粗大，有缺陷）工作条件较差，废品率较高（铸造工序繁多）2·型砂的组成及其性能。
通常型砂是由原砂（其主要成分是SiO2，耐火性高达1730度）、粘土和水按一定比例混合而成，其中粘土约为9％，水约为6％，有时还加入少量如煤粉、木屑等附加物以提高型砂的退让性能。
性能：强度、耐火性、透气性、可塑性、退让性3·浇注系统的组成及其作用。
焊接冶金学 1焊接材料的组成及作用
1.1 焊条 1.1 焊条 一.焊条的组成及作用
2. 药皮
纤维 素型 药皮中含有15%以上的有机物、一定数量的造渣 剂以及锰铁等。
药 药皮中含有大量的碳酸盐、相当数量的氟石和铁 皮 低氢型 合金以及少量的硅酸盐和二氧化钛。 的 类 药皮中含有适量的石墨，以保证焊缝金属的石墨 石墨型 型 化，主要用于铸铁焊条。
1.1 焊条 1.1 焊条 一.焊条的组成及作用
2. 药皮
机械保护作用 药皮熔化成渣，形成熔渣保护；冶金产生气体，形成气 体保护。因此，避免了空气侵入及其对焊缝的危害、氢、硫和磷等有害元素，向焊缝填加 有益的合金元素，实现了焊缝的净化和合金化。 工艺性能改善作用 合理设计药皮组分，可使电弧易于引燃且能稳定燃烧， 能降低焊接飞溅，提高脱渣性能，使焊缝成形美观，增 强全位置焊接的适应性。
1.1 焊条 1.1 焊条 一.焊条的组成及作用
2. 药皮
氧化 简称钛型，含有35%以上的二氧化钛、相当数量 钛型 的硅酸盐和锰铁以及少量的有机物。
药 简称钛钙型，含有30%以上的二氧化钛、20%以 氧化钛 皮 钙型 下的碳酸盐以及相当数量的硅酸盐和锰铁，不含 的 或含少量的有机物。 类 含有30%以上的钛铁矿、一定数量的硅酸盐和锰 型 钛铁
低碳钢焊芯中含有碳、锰、硅、硫和磷等元素，为 提高焊接质量，应对其含量加以合理的控制。 焊芯牌号的第一个字母H表示焊芯； H之后的数字表示碳的质量分数，单位为万分之一； 最后的字母质量等级，A-优质，E-特优，C-超优； H08A表示焊芯平均含碳量为0.08%，质量等级为优。
1.1 焊条 1.1 焊条 一.焊条的组成及作用
选择熔焊焊接材料
任务6.1选择焊条
这里只以碳钢、低合金钢焊条为例介绍，其他类型焊条的型号与牌号可 以通过后序教材—《金属材料焊接》介绍，也可查阅相关资料进行了解。
1.碳钢焊条的牌号 碳钢焊条的牌号用“Jx1 x2 x3”或“结X1X2 X3”表示，第3位数字后可按
需要加注字母表示焊条的特殊用途。其中: (1) “J”或“结”表示结构钢焊条。 (2) " x1x2”表示焊缝金属的抗拉强度的最小值，单位为kgf/mm" 。
(2)等成分原则。对于耐热钢、不锈钢、铝及其合金、铜及其合金、某些 合金钢，应选用与母材成分相同或相近的焊条，以保证焊接接头与母材 具有一致的性能。
(3)低组配原则。在焊接强度级别高的母材时，如某些高强度合金结构钢 时，选择比母材强度低一级的焊条。这样就适当地降低了焊缝金属的强
度，提高焊缝金属的塑性和韧性，增强了整体焊接接头的抗裂能力。如 焊接18 MnMoNb钢，按照等强度原则应选择J707 Nb焊条，但为了减 少产生再热裂纹的倾向，可以选择强度级别低的J607焊条。 选择焊条时，还要考虑焊件的使用要求、结构特点、施工条件和经济效 益，具体要点如下:
项目六 选择熔焊焊接材料
1 任务6.1 选择焊条 2 任务6. 2 选择焊丝 3 任务6. 3 选择焊剂
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
任务6.1选择焊条
6.1.1任务描述
制造高质量的焊接结构，必须有高质量的焊接材料，焊条目前是应用最 多的焊接材料。通过学习焊条的分类、性能、组成等基本知识，学会正 确选择焊条
6.1.2相关知识
任务6.1选择焊条
焊条的工艺性能是指焊条使用时的性能，包括焊接电弧的稳定性、焊缝 的成形情况、对各种位置焊接的适应性、脱渣性、飞溅程度、焊条的熔 化效率、药皮的发红程度及焊条发尘量等。焊条的冶金性能主要是指脱 氧、脱氢、脱硫、脱磷、合金化的程度，最终反映在焊缝金属的化学成 分、力学性能及抗气孔、抗裂纹的能力上。因此要获得优质的焊缝，焊 条必须具备良好的冶金性能。
焊接课后答案及名词解释
1.试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别熔化焊接：使两个被焊材料之间母材与焊缝形成共同的晶粒针焊：只是钎料熔化,而母材不熔化,故在连理处一般不易形成共同的晶粒,只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合;粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用,一般来讲没有原子的相互渗透或扩散;2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的;然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层;这样,就会阻碍金属表面的紧密接触;为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施：1对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触;2对被焊材料加热局部或整体对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行;3.焊条的工艺性能包括哪些方面详见：焊接冶金学基本原理p84焊条的工艺性能主要包括：焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等4.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感详见：焊接冶金学基本原理p94 由于这类焊条的熔渣不具有氧化性,一旦有氢侵入熔池将很难脱出;所以,低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感;5.焊剂的作用有哪些隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害,以及进行冶金处理作用;6.能实现焊接的能源大致哪几种它们各自的特点是什么见课本p3 ：热源种类7.焊接电弧加热区的特点及其热分布详见：焊接冶金学基本原理p4热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的;对于电弧焊来讲,这个作用面积称为加热区,如果再进一步分析时,加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区；1活性斑点区活性斑点区是带电质点电子和离于集中轰击的部位,并把电能转为热能；2加热斑点区在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的;8.什么是焊接,其物理本质是什么焊接：被焊工件的材质同种或异种,通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接; 物理本质：1宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性永久性2微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合;9,焊接化学冶金与炼钢相比,在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同P8 1原材料不同：普通冶金材料的原材料主要是矿石、废钢铁和焦炭等；而焊接化学冶金的原材料主要是焊条、焊丝和焊剂等; 2反应条件不同：普通化学冶金是对金属熔炼加工过程,是在放牧特定的炉中进行的；而焊接化学冶金过程是金属在焊接条件下,再熔炼的过程,焊接时焊缝相当于高炉;10.为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度详见：焊接冶金学基本原理p34电弧焊时熔化金属的含氮量高于溶解度的主要原因在于：1电弧中受激的氮分子,特别是氮原子的溶解速度比没受激的氮分子要快得多；2电弧中的氮离子可在阴极溶解；3在氧化性电弧气氛中形成NO,遇到温度较低的液态金属它分解为N和O,N 迅速溶于金属;11焊接区内气体的主要来源是什么他们是怎样产生的P3７焊接区内的气体主要来源于焊接材料;气电焊时,焊接区内的气体主要来自所采用的保护气体及其杂质氧、氮、水气等;气体主要通过以下物化反应产生的1有机物的分解和燃烧：制造焊条时常用淀粉、纤维素等有机物作为造气剂和涂料增塑剂,焊丝和母材表面上也可能存在油污等有机物,这些物质受热以后将发生复杂的分解和燃烧反映,统称为热氧化分解反应;2碳酸盐和高价氧化物的分解：焊接冶金中常用的碳酸盐有白云石、碳酸钙等;这些碳酸盐在加热超过一定温度时开始分解,生成气体CO2;3材料的蒸发：在焊接过程中,除焊接材料中的水分发生蒸发外,金属元素熔渣的各种成分也在电弧的高温作用下发生蒸发,形成相当多的蒸气;除上述物化反应产生气体外,还有一些冶金反应也会产生气态产物;12.试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能、冶金性能和焊缝金属的力学性能.答：1酸性焊条它是药皮中含有多量酸性氧化物的焊条;这类焊条的工艺性能好,其焊缝外表成形美观、波纹细密;由于药皮中含有较多的Feo、Ti02、Si02：等成分,所以熔渣的氧化性强;酸性焊条一般均可采用交、直流电源施焊;典型的酸性焊条为E4303J422; 2碱性焊条焊接时稳弧性不好只好采用直流反接进行焊接,它的脱渣性较差; 它是药皮中含有多量碱性氧化物的焊条;由于焊条药皮中含有较多的大理石、萤石等成分,它们在焊接冶金反应中生成C02和HF,因此降低了焊缝中的含氢量;所以碱性焊条又称为低氢焊条;碱性焊条的焊缝具有较高的塑性和冲击韧度值,一般承受动裁的焊件或刚性较大的重要结构均采用碱性焊条施工;典型的碱性焊条为E5015J507;13. 综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用;答：造渣;药皮中的CaF2高温可分解出氟,或者与水玻璃等化合物形成NaF、KF,再与含氢物质形成不溶于金属的HF;这样就使焊缝中的含氢量极低;所获得焊缝金属的塑性、韧性好,具有良好的抗裂性,使用于焊接搁置那个重要的焊接结构和大多数的合金钢;14.综合分析碱性焊条药皮中CaF2所起的作用及对焊缝性能的影响可发生反应：CaF2+2H= Ca+2HF,CaF2 +H2O= CaO+2HF,反映获得的产物HF是比较稳定的气体,高温时不易发生分解,也不溶于液体金属中,由于HF生成后与焊接烟尘一起挥发了,所以降低了熔池金属中的含氢量;对焊缝性能的影响：提高韧性和塑性,消除氢气孔,并抑制冷裂纹的产生,提高焊缝金属的机械性能;15.什么是熔合比,其影响因素有哪些,研究熔合比在实际生产中有什么意义详见：焊接冶金学基本原理p27熔合比：在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比;影响因素：熔合比取决于焊接方法、规范、接头形式和板厚、坡口角度和形式、母材性质、焊接材料种类以及焊条焊丝的倾角等因素;通过改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分;这个结论在焊接生产中具有重要的实用价值;例如,要保证焊金属成分和性能的稳定性,必须严格控制焊接工艺条件,使熔合比稳定、合理;在堆焊时,总是调整焊接规范使熔合比尽可能的小,以减少母材成分对堆焊层性能的影响;在焊接异种钢时,熔合比对焊绕金属成分和性能的影响甚大,因此要根据熔合比选择焊接材料;16.焊接熔渣的作用有哪些详见：焊接冶金学基本原理p521机械保护作用2改善焊接工艺性能的作用3冶金处理作用17.焊接熔渣有几种,都有何特点详见：焊接冶金学基本原理p52根据焊接熔渣的成分和性能可将其分为三大类：1盐型熔渣 2盐一氧化物型熔渣 3氧化物型熔渣18.试述合金化的目的,方式及过渡系数的影响因素;见焊接冶金学基本原理p69 1补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失;2消除焊接缺陷,改善焊缝金属的组织和性能;3是获得具有特殊性能的堆焊金属;1、氮对焊接质量的影响1.有害杂质2.促使产生气孔3.促使焊缝金属时效脆化;影响焊缝含氮量的因素及控制措施1、机械保护2、焊接工艺参数采用短弧焊; 增加焊接电流; 直流正接高于交流,高于直流反接焊缝含N量; 增加焊丝直径;N%,多层焊>单层焊;N%,小直径焊条>大直径焊条3合金元素增加含碳量可降低焊缝含氮量; Ti、Al、Zr和稀土元素对氮有较大亲和力2.、氢对焊接质量的影响1.氢气孔2、白点 3、氢脆 4、组织变化和显微斑点5、产生冷裂纹控制氢的措施1、限制焊接材料的含氢量,药皮成分2、严格清理工件及焊丝：去锈、油污、吸附水分3、冶金处理4、调整焊接规范5、焊后脱氢处理3、氧对焊接质量的影响1、机械性能下降；化学性能变差2、产生CO气孔,合金元素烧损3、工艺性能变差 .应采取什么措施减小焊缝含氧量1纯化焊接材料2控制焊接工艺参数3脱氧19.氮对焊接质量有哪些影响控制焊缝含氮量的主要措施是什么影响：1氮是促使焊缝产生气孔的主要原因之一 2 氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度、降低塑性和韧性的元素 3氮是促使焊绕金屑时效舱化的元素;措施：1控制氮的主要措随是加强保护,防止空气与金属作用2在药皮中加入造气剂如碳酸盐有机物等,形成气渣联合保护,可使焊缝含氯量下降3 尽量采用短弧焊4增加焊接电流,熔滴过渡频率增加．氮与熔滴的作用时间缩短,焊缝合氮量下降5增加焊丝或药皮中的含碳量可降低焊缝中的含氮量6通过加入一些合金元素形成稳定的氮化物降低氮含量.氮对焊接质量有哪些影响控制焊缝含氮量的主要措施是什么a在碳钢焊缝中氮是有害的杂质,是促使焊缝产生气孔的主要原因;b氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度,降低塑性和韧性的元素;c氮是促使焊缝金属时效脆化的元素;措施：a焊接区保护的影响,液态金属脱氮比较困难,所以控制氮的主要措施是加强保护,防止空气和金属作用;b焊接参数影响,增加电弧电压;导致保护变坏,氮与熔滴的作用时间增长,故使含氮量增加,在熔渣保护不良情况下,电弧长度对焊缝含氮量影响显着,为减少含氮量应采用短弧焊,增加电流,熔滴过度频率增加,氮与熔滴作用时间缩短含氮量下降,增加焊丝直径可是含氮量下降;c合金元素的影响,增加焊丝或药皮中的含碳量可降低含氮量20.氧对焊接质量有哪些影响应采取什么措施减少焊缝含氧量详见：焊接冶金学基本原理p51影响：1氧在焊缝中无论以何种形式存在,对焊缝的性能都有很大的影响;随着焊缝含氧量的增加,其强度、塑性、韧性都明显下降,尤其是低温冲击韧度急剧下降;此外,它还引起热脆、冷脂和时效硬化;2氧烧损钢中的有益合金元素使焊缝性能变坏;熔滴中含氧和碳多时,它们相互作用生成的co受热膨胀,使熔滴爆炸,造成飞溅,影响焊接过程的稳定性措施：1纯化焊接材料 2控制焊接工艺参数 3脱氧21.说明S,P对焊接质量的影响,如何控制详见：焊接冶金学基本原理p65S：硫的危害：在熔池凝固时它容易发生偏析,以低熔点共晶的形式呈片状或链状分布于晶界;因此增加了焊接金属产生结晶裂纹的倾向,同时还会降低冲击韧性和抗腐蚀性;控制硫的措施：1限制焊接材料中的合硫量2用冶金方法脱硫；P:磷的危害: 在熔池快速凝固时,磷易发生偏析;磷化铁常分布于晶界,减弱了晶粒之间的结合力,同时它本身既硬又脆;这就增加了焊缝金属的冷脆性,即冲击韧度降低,脆性转变温度升高;控制磷的措施：1限制母村、填充金属、药皮和焊剂中的含s量； 2增加熔渣的碱度；3脱磷22.氢对焊接质量有哪些影响控制焊缝含氢量的主要措施是什么1氢脆,氢在室温附近使钢的塑性严重下降;2白点,碳钢和低合金钢焊缝,如含氢量高常常在拉伸或弯曲断面上出现银白色局部脆断点;3形成气孔,熔池吸收大量的氢,凝固时由于溶解度突然下降,使氢处于饱和状态,会产生氢气且不溶于液态金属,形成气泡产生气孔;4氢促使产生冷裂纹;措施：1限制焊接材料中的氢含量,制造低氢和超低氢型焊接材料和焊剂时,应尽量选用不含或含氢量少的材料;2清除焊件和焊丝表面上的铁锈,油污,吸附水等杂质;c.冶金处理：在药皮中加入氟化物,控制焊接材料的氧化还原势,在药皮或焊芯中加入微量的稀土和稀散元素,控制焊接工艺参数,焊后除氢处理;23. 简述熔池的结晶形态,分析结晶速度,温度梯度和溶质形态影响晶体形态主要是柱状晶和少量等轴晶,每个柱状晶有不同的结晶形态平面晶,胞晶,树枝状晶等轴晶一般呈树枝晶;在焊缝的熔化边界,由于温度梯度G较大,结晶速度R又较小,故成分过冷接近于0,所以平面结晶得到发展,随着远离熔化边界向焊缝中心过渡时,温度梯度G变小,而结晶速度增大,所以结晶形态将由平面晶和胞状晶树枝胞状晶一直到等轴晶发展;24.分析焊缝和融合区的化学不均匀性,为什么会形成这种不均匀性在熔池结晶的过程中,由于冷却速度很快,已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散,合金元素的分布是不均匀的,出现偏析现象;与此同时,再熔合区还出现更为明显的成分不均匀;1显微偏析：先结晶的固相含溶质的浓度较低,后结晶的溶质浓度较高,并有较多的杂质,固相内成分来不及扩散,保持着结晶有先后所产生的化学成分不稳定性;2区域偏析：由于柱状晶体继续长大和推移,此时会把溶质或杂质推向熔池中心,熔池中心的杂质浓度逐渐升高,致使最后凝固的部位产生比较严重的区域偏析;3层状偏析：由于结晶过程放出潜热和熔滴热能输入周期性变化,致使凝固界面的液体金属成分也发生周期性的变化;25.某厂焊接带锈低碳钢板,采用“J423”焊条时一般不出现气孔,但采用E4315焊条时总出现气孔这里出现的是CO气孔,因为J423为酸性焊条,它里面含有较多的SiO2 ,SiO2和FeO 反应生成稳定的SiO2·FeO,从而降低FeO活度,所以CO气孔的倾向很小；而E4315焊条熔渣的氧化性比J423的大,随熔渣的氧化性升高,产生CO气孔的倾向也增高,H2气孔的倾向下降,但是钢板生锈,含有较多的Fe2O3和结晶水,而E4315属于碱性焊条;众所周知,碱性焊条对铁锈敏感,焊接时会出现大量的气孔;而酸性焊条对铁锈不敏感,出现气孔的几率比较小;要想用E4315焊接,必须要将焊缝周围20MM打磨干净才行;26.某厂用E5015焊条焊接时,在引弧和弧坑处产生气孔,分析其原因,并提出解决办法E5015是碱性焊条,在碱性药皮中,除含有CaF2外还有一定量的碳酸盐,加热分解出CO2,它具有氧化性的气氛,在高温时可与氢形成OH,H2O,同时具有防止氢气孔的作用,但CO2的氧化性较强,如还原不足时,会产生CO气孔;再引弧和收弧处电流的变化程度较大,此时焊芯的电阻热较大会使药皮提前分解而增加气孔,另外在这时失去了对熔池的搅拌作用,气体不能快速从熔池中逸出;可以使用到引弧板,选择比较好的焊接参数,采用短弧焊,填满弧坑;保护焊焊接低合金时,应采用什么焊丝为什么采用高锰高硅焊丝H08AMn2Si;用普通焊丝时,焊丝中Mn,Si含量不足,起脱氧作用会很差,由于碳的氧化在焊缝中产生气孔,同时合金元素烧损,焊缝含氧量增大,所以CO2保护焊焊接应用H08AMn2Si型焊丝,以利于脱氧获得优质焊缝;28.为什么酸性焊条用锰铁作为脱氧剂,而碱性焊条用硅铁,锰铁和钛铁作为脱氧剂在酸性渣中含有较多的SiO2和TiO2,他们与脱氧产物MnO生成复合物MnO. SiO2和,从而使γMnO减小,因此脱氧效果较好;相反,在碱性渣中γMnO较大,不利于锰脱氧,且碱度越大,锰脱氧越差,由于这个原因一般酸性焊条用锰铁做脱氧,而碱性焊条不单独用锰铁脱氧;29.试述氢气孔和CO气孔的形成原因,特征以及防止措施：答: 氢气孔形成原因:高温时氢在熔池和熔滴金属中的溶解度急剧下降,特别是液态转为固态时,氢的溶解度发生突变,可从32ml/100g下降至10ml/100g;因焊接熔池冷却很快,当结晶速度大于气饱逸出速度时就会形成气孔;特征：喇叭口形的表面气孔控制氢的措施 :1、限制焊接材料的含氢量,药皮成分 2、严格清理工件及焊丝：去锈、油污、吸附水分 3、冶金处理 4、调整焊接规范 5、焊后脱氢处理CO气孔,形成原因：进行冶金反应时产生了相当多的不溶于金属的气体,如CO. 特征：焊缝内部,呈条虫状,表面光滑控制CO2的措施:冶金方面1降低熔渣的氧化性；2适当增加焊条药皮和焊剂的氧化性组成物3焊条用前进行烘干处理,并尽可能消除焊材上的铁锈和氧化皮等;工艺方面：1正确选择焊接工艺参数；2选合理的电流种类和极性,一般直流反接时气孔最小；3工艺操作得当;一.名词解释焊接：被焊工件的材质同质或异质,通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性的连接的工艺过程;熔合比：在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比;交互结晶：熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表面,非自发形核就依附在这个表面上,并以柱状晶的形态向焊缝中心生长,形成所谓交互结晶;焊缝扩散氢：由于氢原子和离子的半径很小,这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散,故称扩散氢;拘束度：单位长度焊缝,在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力;熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标;g/AH在熔焊过程中,单位电流,单位时间内,焊芯熔敷在焊件上的金属量;熔敷比表面积：熔滴的表面积Ag与其质量pVg之比;应力腐蚀：金属材料在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破坏现象,称为应力腐蚀;层状撕裂：大型厚壁结构,在焊接过程中会沿钢板的厚度方向出现较大的拉伸应力,如果钢中有较多的杂质,那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹,称为层状撕裂;再热裂纹：焊后再加热,为了消除应力退火或在高温工作时500-700摄氏度产生的裂纹;热影响区：熔焊时在集中热源的作用下,焊缝两侧发生组织和性能变化的区域;热循环曲线：焊接过程中热源沿焊件移动时,焊件上某点温度由低而高,达到峰值后,又由高而低随时间的变化称为焊接热循环;焊接线能量：热源功率q与焊接速度v之比;热裂纹:是在焊接高温时晶沿界断裂产生的;冷裂纹：是焊后冷至较低温度产生的; 熔敷金属的扩散氢含量:是指焊后立即按标准方法测定并换算为标准状态下的含氢量;1、电弧稳定性：指电弧保持稳定燃烧不产生短弧、漂移的磁偏等的程度;2、短路过渡：在短弧焊时焊条端部的熔滴长大到一定尺寸,就与熔池发生接触,形成短路,于是电弧熄灭,同时在各种力的作用下熔滴过渡到熔池中,电弧重新点燃,如此反复的一个过程,形成稳定的短路过渡过程;3、焊接热循环：焊接过程中,焊接热源在焊件上移动时,焊件上某点温度由低到高达到最高值后,又由高到底,随时间的变化称为焊接热循环;4、液化裂纹：由于焊接时近缝区的金属或焊缝层的金属,在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔点共晶被重新熔化,在拉伸应力的作用下沿奥氏体晶界开裂而形成的裂纹;5、侧板条铁素体：它是从奥氏体晶界先共析铁素体的侧面以板条状向晶内生长,从形态上看如镐牙状;6、HR100：冷至100摄氏度的残余扩散氢;7、准稳定温度场：恒定热功率的热源固定在焊件上时,开始一段时间内温度是非稳定的,但经过一段时间之后就达到了饱和状态,形成了暂时稳定的温度场即各点的温度不随时间变化把这种情况称为准稳定温度场;8、再热裂纹：厚板焊接时,采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材,在进行消除应力退火的时候或在一定温度下服役的过程中,在焊接热影响区粗晶部位发生裂纹称为再热裂纹;9、热应变时效脆化：在制造焊接结构的过程中,进行剪切、弯曲成形加工时,引起的局部应变,塑性应变对焊接HAZ脆化有很大影响,由此引起的脆化称为热应变时效脆化;10、M-A组元：块状铁素体形成后,带转变的富碳奥氏体呈岛状形分布在块状铁素体中,在一定合金成分和冷却速度下,这些富碳的奥氏体岛状可转变为富碳马氏体和残余奥氏体;称为M-A组元;11、临界板厚：随着板厚的增加,冷却速度Wc增大,而冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc和t8/5不再变化,此时板的厚度就称为临界厚度;焊接性能是指金属焊接加工的适应性,亦即在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难以程度;金属材料的焊接性,首先取决于材料的本质,同时还受到焊接方法、焊接材料、工艺条件、结构形状及施工环境条件等因素的影响;常见的焊接缺陷：未焊透、烧穿、夹渣、气孔、裂纹;焊接应力与变形：在焊接过程中,由于焊件受热不均匀及熔敷金属的收缩等原因,将导致焊件在焊后产生焊应力和变形;应力的存在会使焊件的力学性能降低,甚至结构开裂;而变形会使焊件的形状和尺寸发生变化,影响装配和使用;焊接时必须满足加热时可以自由膨胀,冷却时可以自由收缩,经历热循环后的工件才不会寻在残余变形;焊接应力和变形是不可避免的,但可以采取合理的机构设计和工艺措施来减少或消除它;金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类;<PIXTEL_MMI_EBOOK_2005>1 </PIXTEL_MMI_EBOOK_2005>。
第二讲焊条的分类及型号
第一、二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单 位kg/mm2； 第三位数字表示焊条的焊接位置； a、“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接 b、“2”表示焊条适用于平焊及横角焊 c、“4”表示焊条适用于向下立焊 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。完整的焊条型号举例。 3. 焊条的牌号 焊条牌号是对于焊条产品的具体命名，是由焊条 生产厂家制定的。 焊条牌号的编制方法是： 牌号最前面的字母表示焊条各大类；
第一、二位数字表示各大类焊条中的若干小类，例如对于结构钢焊条则 表示焊缝金属的不同强度级别； 第三位数字表示焊条药皮类型和焊接电源种类。 举例，通常所使用的“J507”就是焊条牌号（符合GB5117-85E5015型） 其含义如下：
•J 50
• • •
7
低氢型药皮、直流 表示焊缝金属的抗拉强度不低于 490MPa（50kgf/mm2）
J502
J505 J505MoD J507 J506 J506Fe
E5023
E5024 E5027 E5028
铁粉钛钙型
铁粉钛型 铁粉氧化铁型 铁粉低氢型
平、平角焊
平、平角焊 平、平角焊 平、平角焊
交流或直流正、反接
交流或直流正、反接 交流或直流正接 交流或直流反接
J506Fe
J501Fe15（18） J504Fe（14） J506Fe16
2. 药皮 焊条药皮是指压涂在焊芯表面上的涂料层。 （1）焊条药皮的作用 a、机械保护的作用； b、冶金处理的作用； c、使焊条具有良好的工艺性能。 （2）药皮的组成 稳弧剂、脱氧剂、造渣剂、造气剂、合金剂、稀释剂、 粘结剂与成形剂八类。 （3）焊条药皮的类型 氧化钛型、氧化钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、纤维 素型、低氢型、石墨型、盐基型。
焊接材料的组成及作用
第二章 焊接材料的组成及作用1、焊条的工艺性能包括哪些方面？焊条的工艺性能对焊条及焊接质量有什么意义？1）焊条的工艺性能包括：①焊接电弧的稳定性 ②焊缝成形 ③各种位置焊接的适应性 ④飞溅⑤脱渣性 ⑥焊条溶化速度 ⑦焊条药皮发红 ⑧焊接烟尘2) 焊条的工艺性能：是指在焊接操作中的性能，是衡量焊接质量的重要指标之一，可以降低电弧气氛的电离电位，因而能提高电弧的稳定性;焊缝表面成形不仅影响美观，更重要的是影响焊接接头的力学性能如果熔渣的凝固温度过高，就会产生压铁水的现象，严重影响焊缝成形，甚至产生气孔，良好的焊条能适应全位置焊接脱渣性差的不仅造成清渣的困难，降低焊接生产率，而且在多层焊施工时，还往往产生夹渣的缺陷。
2、综合分析碱性焊条药皮中2CaF 的作用及对焊缝性能的影响。
它的主要作用是脱氧，在焊条药皮中加入2CaF 发生的焊接冶金反应生成HF 气体，HF 是比较稳定的气体，高温时不易发生分解，也不溶于液体金属中，而是与焊接烟尘一起挥发了，所以减低熔池金属中的H 含量，提高了焊缝金属的冲击韧性和抗裂性能。
3、配置22CaF TiO SiO CaO ---渣系焊条，经初步试验发现药皮套筒过长，电弧不稳，此时应该如何调整该焊条的药皮配方？药皮套筒过长，是因为药皮熔点过高，溶化速度过慢，则可以通过减少药皮中CaO ，而适当加入些3232N CO a CO K 或，电弧不稳是因为焊条药皮中含2CaF 生成HF 气体的缘故，可适当降低2CaF 含量。
4、试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途径。
低氢型碳钢焊条的焊接烟尘量高于钛钙型焊条，烟尘中危害最大的是KF ，NaF ，而钠钾主要存在于水玻璃中，故可用树脂来降低水玻璃的粘性作用。
5、低氢焊条为什么对铁锈、油污、水分很敏感？低氢焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池，将很难脱出，所以低氢焊条对于铁锈、油污，水分焊敏感，必须严格控制氢的来源才可以保证焊接质量。
焊片的主要成分-概述说明以及解释
焊片的主要成分-概述说明以及解释1.引言1.1 概述焊片作为一种重要的材料，在工业生产和制造领域中具有广泛的应用。
它是由多种不同材料组成的复合材料，具有优异的导热性、导电性和可塑性等特点。
焊片的主要作用是将不同金属或其他材料连接在一起，形成稳定的接合点。
本文旨在探讨焊片的主要成分，了解其组成和结构，以及不同成分对焊接性能的影响。
通过对焊片的研究，我们可以更好地理解焊接技术的发展和应用。
在接下来的章节中，我们将对焊片的定义和分类进行介绍，包括常见的金属焊片、陶瓷焊片和复合焊片等。
然后，我们将重点关注焊片的主要成分，探讨各种材料在焊片中的使用情况和特性。
这些成分通常包括金属粉末、陶瓷粉末、有机胶粘剂等。
进一步地，我们还将介绍焊片的制备方法，包括粉末冶金法、化学法和物理法等。
这些制备方法具有不同的特点和适用范围，可以根据需要选择合适的方法。
最后，在结论部分，我们将总结焊片的主要成分对焊接性能的影响，并展望焊片在未来的应用前景。
随着科学技术的不断进步，我们相信焊片将在各个领域发挥更重要的作用。
通过本文的研究，我们可以更好地理解焊片的组成和制备方法，为焊接技术的应用提供有价值的参考。
同时，我们也可以进一步推动焊片的研究和发展，为工业制造和生产带来更多的创新和进步。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点：文章结构是为了让读者清晰地了解整篇文章的构架和内容安排。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，需要对整个文章的背景和重要性进行概述，说明为何研究焊片的主要成分是有必要的。
同时，介绍文章的结构以及各部分的内容，让读者能够预览到整篇文章的框架。
正文部分是文章的核心内容，主要围绕焊片的主要成分展开。
在2.1部分，可以对焊片的定义和分类进行详细介绍，解释焊片在焊接工艺中的作用和种类。
在2.2部分，重点讨论焊片的主要成分，包括金属元素、非金属元素以及其他添加剂。
可以探讨不同成分对焊接性能的影响，并举例说明具体的应用场景。
(完整)焊接材料知识
焊接材料焊接知识焊接材料(一）手工电弧焊焊接材料1、焊条的组成焊条就是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极.它是由药皮和焊芯两部分组成.(l)焊芯.焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。
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，产生电弧把电能转换成热能；二是焊芯本身熔化为填充金属与母材金属熔合形成焊缝。
用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢钢丝、合金结构钢钢丝和不锈钢钢丝三类.（2）药皮。
压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。
在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮,能使电弧燃烧稳定，焊缝质量得到提高。
药皮中要加入一些还原剂，使氧化物还原,以保证焊缝质量.由于电弧的高温作用,焊缝金属中所含的某些合金元素被烧损（氧化或氮化），这样会使焊缝的机械性能降低。
通过在焊条药皮中加人铁合金或纯合金元素，使之随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去,以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的机械性能。
改善焊接工艺性能使电弧稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。
总之，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机械性能，并使焊条具有良好的焊接工艺性能。
2、焊条的分类（l）按焊条的用途分：l）低碳钢和低合金高强度钢焊条（简称结构钢焊条)。
2）不锈钢焊条。
3）堆焊焊条。
4)低温钢焊条。
5）铸铁焊条.6）镍及镍合金焊条。
7）铜及铜合金焊条.8)铝及铝合金焊条。
(2）按焊条药皮熔化后的熔渣特性分：l）酸性焊条。
一般用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。
2）碱性焊条。
碱性熔渣的脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的机械性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。
3、焊条的选用通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、机械性能。
焊接性和工作环境（有无腐蚀介质、高温或是低温）等要求，以及焊接结构的形状。
受力情况和焊接设备（是否有直流电焊机）等方面进行综合考虑,以决定选用哪种焊条。
电焊条的组成部分及其作用
电焊条的组成部分及其作用电焊条是一种用来焊接金属工件的材料，它是焊接工作中非常重要的一种焊接材料。
电焊条一般由电焊芯、涂层和电焊芯与涂层的热处理制成，下面就对电焊条的组成部分及其作用做一些详细的解释。
一、电焊芯的作用电焊芯是电焊条中最重要的组成部分，它的作用是将金属工件焊接在一起。
电焊芯一般由钢丝制成，它们的材质不同，可以适应不同类型的焊接工作。
电焊芯的粗细直接影响到焊接的质量，而且需要与电焊机的电流大小相适应。
在焊接时电焊条中的电焊芯会被加热，产生熔化状态，然后与金属工件融合在一起。
二、涂层的作用电焊条中的涂层是电焊条的重要组成部分，涂层的作用包括：1.保护电焊芯：涂层能够起到保护电焊芯的作用，避免其出现氧化或污染。
2.造成电弧：涂层里的化学物质可作为反应剂，帮助制造出以电焊芯为中心的电弧，保证焊接效果。
3.提高焊接速度：涂层中加入了热发生剂、氧化剂、还原剂等多种物质，产生高温和直接作用于工件表面，快速加速焊接速度。
4.提高焊缝质量：涂层能够在焊接时合成一些稳定剂、裂纹抑制剂等物质，在提高焊缝质量的同时有效避免了各种缺陷。
5.抵消气体：在溶解温度比较低或容易受影响的种类中添加可提高焊接质量的添加剂，就会使气体中和化学成分的蒸汽减少，达到抵消气体的效果。
三、电焊芯与涂层的热处理的作用电焊芯与涂层的热处理是其中一个最重要的环节，它的作用包括：1.改善电焊条的性能：通过热处理之后电焊芯和涂层的性能得到了较大的提升，可以满足各种复杂焊接工作的需求。
2.提高焊接效率：热处理可以提高电焊芯和涂层的粘附力，使焊接过程更加顺利，提高焊接效率。
3.延长焊接材料的使用寿命：电焊芯和涂层经过热处理后，可以更加适应各种特殊的焊接工况，从而延长焊接材料的使用寿命。
四、结论综上所述，电焊条是在电焊工作中最为重要的一种焊接材料。
它包括电焊芯、涂层和电焊芯与涂层的热处理三个部分。
电焊芯是最为核心的部分，它能够完成金属工件之间的焊接。
铝合金4047焊丝的用途及作用
铝合金4047焊丝的用途及作用1.引言1.1 概述铝合金4047焊丝是一种常用的焊接材料，其主要成分为铝和硅。
它具有较高的强度和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
在航空航天领域，铝合金4047焊丝常被用于制造飞机机身、发动机外壳和其他关键部件。
由于其轻质、高强度和耐腐蚀性的特点，它能有效减轻飞机重量，提高飞行性能。
在汽车制造领域，铝合金4047焊丝被广泛应用于汽车车身、发动机零部件和悬挂系统等关键部件的焊接。
相比传统的钢材，铝合金具有较低的密度和更好的抗腐蚀性能，能够减轻汽车重量，提高燃油经济性。
在电子设备领域，铝合金4047焊丝常被用于焊接电子元器件、散热器和电路板等。
铝合金具有优良的导电性和热传导性能，能够有效散热，保证电子设备的正常工作。
总之，铝合金4047焊丝在多个领域都发挥着重要的作用。
它不仅能够提供强度和耐蚀性，还能够减轻重量，提高性能。
随着科技的不断进步，铝合金4047焊丝的用途还将不断扩大，为各行各业带来更多的创新和发展机遇。
1.2 文章结构文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分，将简单介绍铝合金4047焊丝的背景和重要性。
在文章结构部分，将阐述本文的整体结构，即引言、正文和结论部分的内容安排。
在目的部分，将明确本文撰写的目的和意义。
正文部分将分为铝合金4047焊丝的介绍和用途两个小节。
在铝合金4047焊丝的介绍部分，将详细介绍该焊丝的组成成分、特性和生产工艺等相关信息。
在铝合金4047焊丝的用途部分，将详细探讨其在各个领域的应用，如航空航天、汽车制造、电子设备等，并分析其在各个领域中的作用和影响。
结论部分将总结铝合金4047焊丝的用途和对其作用进行评价。
在总结铝合金4047焊丝的用途部分，将归纳该焊丝的主要应用领域和优势，并指出其在人们生活和工业生产中的重要性。
在对铝合金4047焊丝的作用进行评价部分，将对其焊接效果和性能进行评估，同时指出其在提高产品品质和工艺效率方面的作用。
焊接材料(一)
总之，药皮的作用是保证焊缝金属获得具有符合要求 的化学成分和机械性能，并使焊条具有良好的焊接工艺性能。
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✓ 药皮的组成
药皮是由各种矿物类、铁合金和金属类、有机物类、 化工产品(水玻璃类)等原料组成。按其在焊接过程中的作 用通常分为：稳弧剂、造渣剂、脱氧剂、造气剂、合金 剂、稀释剂、增塑剂、粘结剂。
河南第二火电建性质的细粒状物质经粘 结均匀包覆在焊芯表面的涂料层。
✓ 药皮的作用
• 机械保护作用 气保护和渣保护 • 冶金处理作用 通过熔渣与熔化金属产生冶金反应，除
去有害杂质(如氧、氢、硫、磷)和添加有益的合金元 素，使焊缝获得合乎要求的机械性能。 • 改善焊接工艺性能 药皮可以使电弧稳定燃烧、飞溅少、 焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高等。
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耐热钢焊条熔敷金属主要化学成分组成等级
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✓ 不锈钢焊条
焊条牌号首位字母“G”(或汉字“铬”)或“A”(或汉字“奥”)， 分别表示铬不锈钢焊条或奥氏体铬镍不锈钢焊条。牌号第一 位数字表示熔敷金属主要化学成分组成；牌号第二位数字表 示同一熔敷金属主要化学成分组成等级中的不同牌号。对同 一组成等级的焊条，可有十个序号，按0、l、2、…、9顺序 编排，以区别铬、镍之外的其他成分；牌号第三位数字，表 示药皮类型和焊接电源种类。
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焊锡膏的成分及作用
焊锡膏的成分及作用焊锡膏是一种用于电子焊接的重要材料，它是由焊锡粉末和特定基础成分组成的。
焊锡膏的主要成分包括活性剂、助剂和基础物质。
1.焊锡粉末：焊锡膏的主要成分之一是焊锡粉末。
焊锡粉末是由纯锡和其他合金元素组成的细小粒子。
焊锡粉末决定了焊接的性能，如焊点的强度和电导率。
2.活性剂：活性剂是焊锡膏中起到助焊剂作用的化学物质。
它们被添加到焊锡粉末中，以提高焊锡的润湿性、降低氧化物膜的存在和增加焊点的可靠性。
常见的活性剂包括焊接助剂、增湿剂和氧化剂。
-焊接助剂：焊接助剂是活性剂的一种，用于改善焊接的性能。
它们能够清除焊接表面的氧化膜并促进低温熔化。
其中最常见的活性助剂是氫化组份的活性助剂，如氯化亞苯-胺和氟化亞苯-胺。
-增湿剂：增湿剂是活性剂的一种，用于在焊接过程中提高焊锡的润湿性。
增湿剂能够降低焊锡的表面张力，并使其更容易润湿焊接表面。
常见的增湿剂包括有机酸和酚类化合物。
-氧化剂：氧化剂是活性剂的一种，用于消除焊接表面的氧化膜。
氧化剂能够与金属氧化物发生化学反应，并转化为易于去除的化合物。
常见的氧化剂包括氯化物、硝酸盐和酸性成分。
3.助剂：助剂是焊锡膏中起到特定作用的化学物质。
它们可以增强焊点的机械强度、提高导电性和降低焊接过程中的缺陷率。
-黏度调节剂：黏度调节剂是助剂的一种，用于调节焊锡膏的黏度，使其适合在焊接过程中使用。
黏度调节剂通常是有机合成物，如酯类或胺类化合物。
-纤维增强剂：纤维增强剂是助剂的一种，用于增强焊点的机械强度和耐久性。
纤维增强剂通常是纤维素纤维或玻璃纤维，它们能够形成三维网络结构，并增加焊点的韧性。
-防氧剂：防氧剂是助剂的一种，用于防止焊锡膏中活性剂的氧化。
防氧剂能够与活性剂发生反应，并形成稳定的化合物，防止活性剂的氧化。
4.基础物质：焊锡膏的基础物质主要是背离油、橡胶和胶粘剂。
这些物质主要用于调整焊锡膏的黏度和可塑性，并在焊接过程中提供黏附性。
总结起来，焊锡膏的主要成分包括焊锡粉末、活性剂、助剂和基础物质。
焊接材料基本知识
J
5 0
7
低氢型药皮、直流 焊缝金属抗拉强度不低于 490Mpa（50kgf/mm2） 结构钢焊条
焊条牌号的编制方法是J牌号最前面的字母 表示焊条各大类；第一、二位数字表示各大 类焊条中的若干小类，例如对于结构钢焊条 则表示焊缝金属的不同强度级别；第三位数 字表示焊条药皮类型和焊接电源种类。
三、焊条的组成
焊条药皮原材料的作用，见表2-4。
应当指出，每种材料在焊条药皮中 会同时有几种作用。所以在设计焊 条药皮配方、选择药皮的原材料时， 必须注意其主要作用，兼顾次要作 用。并且还要考虑是否有氧化、增 氢、增硫、增磷等冶金方面的作用。
注：A—主要作用；B—附带作用。
四、焊条的工艺性能
焊条的工艺性能是指焊条在焊接操
第一节 焊条
一、焊条的分类
(一) 按焊条的用途分 1. 结构钢焊条 主要用于焊接碳钢和低合金高强钢。 2. 钼和铬钼耐热钢焊条 主要用于焊接珠光体耐热钢和马氏体耐热钢。 3. 不锈钢焊条 主要用于焊接不锈钢和热强钢，可分为铬不锈钢焊条 和铬镍不锈钢焊条两类。 4. 堆焊焊条 主要用于堆焊，以获得具有热硬性、耐磨性及耐蚀性的 堆焊层。 5. 低温钢焊条 主要用于焊接在低温下工作的结构，其熔敷金属具有不 同的低温工作性能。 6. 铸铁焊条 主要用于焊补铸铁构件。 7. 镍及镍合金焊条 主要用于焊接镍及高镍合金，也可用于异种金属的 焊接及堆焊。 8. 铜及铜合金焊条 主要用于焊接铜及铜合金，其中包括纯铜焊条和青 铜焊条两类。 9. 铝及铝合金焊条 主要用于焊接铝及铝合金。 10. 特殊用途焊条 例如用于水下焊接、水下切割等特殊工作的需要。 在以上各类焊条中，还可按主要性能的不同再细分为若干小类。
焊丝的主要成分
焊丝的主要成分
焊丝是一种用于焊接工艺的金属丝材料，主要成分包括金属元素和其他添加剂。
焊丝的成分直接影响着焊接的质量和性能。
本文将介绍焊丝的主要成分及其作用。
1. 铁（Fe）：铁是焊丝的主要成分之一，通常占据较高的比例。
铁具有良好的导电性和导热性，能够迅速传递热量，使焊接区域达到足够的温度，从而实现焊接。
2. 镍（Ni）：镍是一种常见的合金元素，在焊丝中起到增强焊接强度和耐腐蚀性的作用。
镍能够提高焊接金属的抗拉强度和硬度，同时增强焊缝的耐高温性能。
3. 铬（Cr）：铬是一种常见的合金元素，在焊丝中起到提高焊接金属的耐腐蚀性的作用。
铬能够与氧气形成一层致密的氧化膜，防止金属被进一步氧化，从而提高焊接金属的耐腐蚀性。
4. 钼（Mo）：钼是一种常用的合金元素，具有高熔点和良好的耐热性。
在焊接过程中，钼能够提高焊接金属的耐高温性能，防止焊接区域出现脆性破裂和变形现象。
5. 钛（Ti）：钛是一种常用的合金元素，具有良好的强度和耐腐蚀性。
在焊接过程中，钛能够提高焊接金属的抗拉强度和硬度，同时降低焊接区域的脆性。
除了以上主要成分外，焊丝中还可能添加其他元素和化合物，以实现特定的焊接要求。
例如，硼（B）可以改善焊接区域的润湿性，提高焊缝的质量；锰（Mn）可以提高焊接金属的韧性和冲击强度；钒（V）可以增强焊接金属的耐磨性等。
焊丝的主要成分是铁、镍、铬、钼和钛等金属元素，它们在焊接过程中发挥着不同的作用。
通过合理控制焊丝的成分和配比，可以提高焊接的质量和性能，满足不同焊接要求。
焊丝的成分选择应根据具体的焊接材料和工艺条件进行调整，以获得最佳的焊接效果。
焊接材料的主要成分和特性
一、助焊剂助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。
助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材（材料）表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度.它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能.助焊剂性能的优劣，直接影响到电子产品的质量。
1.焊接材料的主要成分1）有机溶剂:酮类、醇类、酯类中的一种或几种混合物,常用的有乙醇、丙醇、丁醇;丙酮、甲苯异丁基甲酮;醋酸乙酯,醋酸丁酯等.作为液体成分。
2）表面活性剂:含卤素的表面活性剂活性强,助焊能力高,但因卤素离子很难清洗干净,离子残留度高,卤素元素(主要是氯化物)有强腐蚀性。
3）有机酸活化剂:由有机酸二元酸或芳香酸中的一种或几种组成,如丁二酸,戊二酸,衣康酸,邻羟基苯甲酸,葵二酸,庚二酸、苹果酸、琥珀酸等.其主要功能是除去引线脚上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物,是助焊剂的关键成分之一。
4）防腐蚀剂:减少树脂、活化剂等固体成分在高温分解后残留的物质5）助溶剂:阻止活化剂等固体成分从溶液中脱溶的趋势,避免活化剂不良的非均匀分布成膜剂:引线脚焊锡过程中,所涂复的助焊剂沉淀、结晶,形成一层均匀的膜,其高温分解后的残余物因有成膜剂的存在,可快速固化、硬化、减小粘2、助焊剂的特性1）润湿(横向流动)：又称浸润，是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。
浸润程度主要决定于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。
金属表面看起来是比较光滑的，但在显微镜下面看，有无数的凸凹不平、晶界和伤痕，的焊料就是沿着这些表面上的凸凹和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的，因此焊接时应使焊锡流淌。
流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜，焊锡紧跟其后，所以说润湿基本上是熔化的焊料沿着物体表面横向流动。
润湿的好坏用润湿角。
2）扩散(纵向流动) ：伴随着熔融焊料在被焊面上扩散的润湿现象还出现焊料向固体金属内部扩散的现象。
例如，用锡铅焊料焊接铜件，焊接过程中既有表面扩散，又有晶界扩散和晶内扩散。
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b 电流种类与极性。
直流正接:电弧电压和熔化系数变化很大, 此时焊条接阴极,药皮成分对阴极压降影 响较大,药皮成分的改变直接影响着电弧 电压变化,使也发生变化.
直流反接:电弧电压和熔化系数变化最小.
交流:处于中间状态.
（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。
表面张力
σ↓复盖性好，但不能过小，σ↑熔渣易成球 型,复盖性不好.
熔渣的表面张力和粘度
材料
铁 碱性渣 酸性渣 熔滴过渡
温度℃
1575～1590 1400 左右 1400左右
表面张力(N/m)
1.0～1.2 0.28～0.35 0.35～0.40
粘度(泊)
0.019 2.0～7.0 1.2～2.0
低氢型焊条粗滴短路过渡，J423,J424以短路过渡为主 ,J421,J422以喷射过渡,焊缝成型美观.
其它种焊条可进行全位置焊接.
（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）。
①熔渣的熔点（T）
②熔渣的粘度（η ）
③表面张力 （σ ）
④熔滴过渡
T↑η↓η↑,表面成型不良,易产生气孔,夹杂 ;过低,对焊缝敷盖不均匀,保护作用差。 一般T=1500℃，渣η0.1～0.2Pa．s, 熔渣的 粘度也决定于熔渣的化学成分.
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。
J 507 焊条为例
•
J
5
0
7
低氢型药皮、直流
熔敷金属抗拉强度不 低于490MPa
结构钢焊条
（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。
（7）药皮发红问题
• 指焊条焊列后半段时,由于焊条药皮温升过高 而发红,开裂脱落的现象,JXX1、JXX2导热性 差,导电性好,不锈钢最为严重. 解决办法: 提高电弧能量↑,减少熔化时间, 减少电阻热.加入发热剂,促进药皮熔化. 例JXX4。
2）冶金性能
• • • • 对焊缝金属的净化和合金化 五大害元素如何来的？又如何去的？ N、H、O、S、P 在化学冶金中要重点学习的内容。
• 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。
②熔渣氧化性
• • • • • • 熔渣氧化性太强,脱渣难。 原因是: A 氧化性太强,使焊缝表面氧化,生成氧化膜（FeO）。 FeO晶格结构体心立方，焊缝金属：α—Fe体心立方. B FeO晶格与α—Fe搭接→冶金结合→脱渣难 C 熔渣中尖晶石型化合物Al2O3、Cr2O3、等形成体心 立方晶格结构的尖晶石型化合物。 • D 尖晶石化合物与FeO晶格结合，使之很难脱渣，FeO 膜相当胶粘剂，连接焊缝金属与熔渣。
1.1.2 焊丝
药芯焊丝
1、焊丝的分类
1）按照适用的焊接方法 埋弧焊焊丝、CO2 焊焊丝、钨极氩弧焊焊丝、自保焊焊丝及电 渣焊焊丝 2）按照焊丝的形状结构 实心焊丝、药芯 焊丝 3）按照适用的金属材料 低碳钢、低合金 钢焊丝、硬质合金堆焊焊丝，以及铝、铜与 铸铁焊丝等
2、焊丝的型号和牌号
1）焊丝的型号 2）焊丝的牌号
酸性焊条:SiO2、TiO2、CaO、云母、长石中含K2O、 Na2O等，稳弧性好。
判定稳弧性：
①测最大的燃烧电弧长度Lmax
Lmax↑稳↑断弧长度越大,稳弧性越好.
②示波器,观察电流,电弧电压波形的变化情况
控制低氢型焊条稳弧性方法：
a)CaCO3/CaF2比例控制并加入K2CO3 和水玻璃。
b)添加10～20%纯铁粉
1)埋弧焊用实心焊丝
1.低锰焊丝 含Mn 0.2%~0.8% 2.中锰焊丝 含Mn 0.8%~1.5% 3.高锰焊丝 含Mn 1.5%~2.2% 4.Mn—Mo焊丝 含Mn 1%以上 2)CO2焊实心焊丝 C-Mn-Si合金系：Si-Mn联合脱氧
3）其他用途的实心焊丝
（1）电渣焊焊丝 （2）氩弧焊焊丝：TIG与MIG（MAG）焊丝成分 的不同： TIG：保护好，可选用与母材同质、同成分 MIG（MAG）：氧化性↑，加脱氧剂。 TIG：141 MIG：131 MAG：135
（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。 产生原因: a 熔池内部气体的熔池中逸出引起 b 熔滴爆炸 c 电弧作用力, d 短路过渡时,电弧再燃时产生飞溅
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。
（6）焊接烟尘
气体的毒性分为两种
一种是细微的蒸发锰产生的毒性,称为锰中 毒. 另一种是氟中毒,即当药皮中含有大量莹石 时,在焊接过程中会有HF气体析出,这种毒气 作用较快,亦有人认为,不是HF而是NaF、KF更 易使人中毒致病.
改 善 方 法
•a •b 减小发尘量 减小尘中致毒物质数量
具体措施: • ①减少药皮中萤石的含量 • ②减小水玻璃 • ③减少电弧的过热程度.
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
完整的焊条型号举例如下：
E 4 3 1 5
表示焊条药皮为低氢钠型， 并可采用直流反接焊接
表示焊条适用于全位置焊接
表示熔敷金属抗拉强度的 最小值420MPa 表示焊条
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↑ 某些元素的电离势
c)用MgF2代CaF2不仅提高稳弧性,还可改善焊缝成型和 脱渣.
d)加入少量CsCO3(0.1～1.0%)铯电离势比K小,还可加 石墨0.5～3.0%，熔点低，套筒长度小。
（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.
170
凝固温度范围窄,粘度表面张力随温度变化,使熔 渣能在较短时间内迅速凝固,才能立、仰横焊,凝 固温度范围↑,不易横、仰、立焊. 粘度（η）、表面张力（σ）
长渣:粘度随温度的降低而缓慢增大的熔渣。
短渣:粘度随温度的降低而快速增大的熔渣。
氧化铁型药皮凝固温度范围大不适应于横.立.仰 焊；长渣也不宜。
（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。
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
4、药芯焊丝
1）药芯焊丝的分类（见教材）：P33 （1）按其外层结构分 （2）按其内部填充材料分 （3）按照渣的碱度分 （4）按是否使用保护气体 要求：了解
2)药芯焊丝的特征
• • • • • （1）焊接飞溅小 （2）焊缝成形美观 （3）熔敷速度高于实心焊丝 （4）可进行全位置焊接 焊接位置：PA、PB、PC、PD、PF、PG
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 ↑