焊条的分类及应用场合

焊接工艺问答

1 什么是焊条？对焊条有什么要求？

涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极称为焊条。它由药皮和焊芯两部分所组成。

对焊条的基本要求是：

1）电弧应容易引燃，在焊接过程中电弧燃烧平稳，再引弧容易。

2）药皮应均匀熔化，无成块脱落现象。药皮的熔化速度应稍慢于焊芯的熔化速度，使焊条熔化端部能形成喇叭形套筒，有利于金属熔滴过渡和造成保护气氛。

3）焊接过程中不应有过多的烟雾或过大、过多的飞溅。

4）保证熔敷金属具有一定的抗裂性、所需的力学性能和化学成分。

5）焊后焊缝成形正常，焊渣容易清除。

6）焊缝射线探伤应不低于GB3323—87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》所规定的Ⅱ级标准。

2 焊条是如何分类的？

按照已颁布的国家标准，焊条的类别分为：

GB/T5117—1995 碳钢焊条、GB/T5118—1995 低合金钢焊条、

GB983—1995 不锈钢焊条、GB984—85 堆焊焊条、GB3669—83 铝及铝合金焊条、GB/T3670—1995 铜及铜合金焊条和GB10044—88 铸钢焊条及焊丝。作为商品出售的焊条，按原国家机械工业委员会编制的《焊接材料产品样本》中规定将焊条分为10类：

第一类结构钢焊条、第二类钼和铬钼耐热钢焊条、第三类低温钢焊条、第四

类不锈钢焊条、第五类堆焊焊条、第六类铸铁焊条、第七类镍及镍合金焊条、第八类铜及铜合金焊条、第九类铝及铝合金焊条和第十类特殊用途焊条。

3 试述焊芯的主要成分及其牌号表示

10 为什么碱性焊条又称低氢焊条？

一般在焊条药皮中都要放入一定量的造气剂，利用造气剂在焊接过程中产生的气体来保护电弧和熔池，免受空气的侵入。

酸性焊条常用淀粉、木粉、纤维素等作为造气剂，它们都是碳、氢化合物，受热分解后在焊接区域产生数量较多的氢气，使焊缝金属中的含氢量显著增高。

碱性焊条常用碳酸盐（如大理石）作为造气剂，它们受热后将产生下述反应

CaCO3─→CaO+CO2 ↑

反应结果产生的CO2就成为保护气体，所以焊接区域的氢很少，因而焊缝金属的含氢量很低，所以碱性焊条又称低氢焊条。

碱性焊条含氢量低是碱性焊条相对酸性焊条的一大优点。

11 焊条的型号和牌号有什么区别？

型号是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。

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……）。

12 试述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。

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

13 试述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。

（在GB/T5118—1995焊条型号E5515-B3-VWB熔敷金属的化学成分（质量分数）

中查得）为：C0.05%～0.12%、Mn1%、Si0.60%、Cr1.50%～2.50%、

Mo0.30%～0.80%、V0.20%～0.60%、W0.20%～0.60%、B0.001%～0.003%、S、P≤0.035%。

14 试述不锈钢焊条型号的编制方法。

根据GB983—1995《不锈钢焊条》的规定，不锈钢焊条型号的编制方法如下：1）字母“E”表示焊条。

2）熔敷金属碳含量用“E”后的一位或二位数字表示，具体含义为：

“00”表示碳的质量分数不大于0.04%。

“0” 表示碳的质量分数不大于0.10%。

“1” 表示碳的质量分数不大于0.15%。

“2” 表示碳的质量分数不大于0.20%。

“3” 表示碳的质量分数不大于0.45%。

3）熔敷金属铬的质量分数以近似值的百分之几表示，并以短划“-”与表示碳的数字分开。

4）熔敷金属镍的质量分数以近似值的百分之几表示，并以短划“-”与表示铬的数字分开。

5）若熔敷金属中含有其它合金元素，当元素平均的质量分数低于1.5%时，型号中只表明元素符号，而不标注具体的质量分数；当元素平均的质量分数等于或大于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，适用于直流反接焊接；

后缀16表示焊条为碱或其它类型药皮，适用于交流或直流反接焊接。

15 试述堆焊焊条型号的编制方法。

根据GB984—85《堆焊焊条》的规定，堆焊焊条型号的编制方法如下：

1）焊条以字母“E”表示，为型号第一字。

2）堆焊焊条以字母“D”表示，为型号第二字。

3）型号中第三字至倒数第三字表示焊条特点，用字母或化学元素符号表示堆焊焊条的型号分类，见表5。

表5 堆焊焊条熔敷金属化学组成类型

型号分类熔敷金属化学组成

类型型号分类熔敷金属化学组成

类型

EDP××-××普通低、中合金钢EDD××-××高速钢

EDR××-××EDCr××-××EDCrMn××-××EDMn××-××EDCrNi××-××热强合金钢

高铬钢

高铬锰钢

高锰钢

高铬镍钢

EDZ××-××

EDZCr××-××

EDCoCr××-××

EDW××-××

EDT××-××

合金铸铁

高铬铸铁

钴基合金

碳化钨

特殊型

4）型号中最后二数字表示药皮类型和焊接电源，用短划“-”与前面符号分开：

00表示特殊型，交流或直流；03表示钛钙型，交流或直流；15表示低氢钠型，直流；16表示低氢钾型，交流或直流；08表示石墨型，交流或直流。

5）在同一基本型号内有几个分型时，可用字母A、B、C…标志，如果再细分可加注下角数字1、2、3…如A1、A2、A3等。此时再用短划“-”与前面符号分开。

16 试述铸铁焊条型号的编制方法。

根据GB10044—88《铸铁焊条及焊丝》，铸铁焊条型号的编制方法如下：

字母“E”表示焊条；字母“Z”表示焊条用于铸铁焊接；在“EZ”字母后熔敷金属主要化学元素符号或金属类型代号表示，见表6，再细分时用数字表示。

表6 铸铁焊条的型号表示

类别名称型号

铁基焊条

灰铸铁焊条EZC

球墨铸铁焊条EZXQ

镍基焊条

纯镍铸铁焊条ZENi

镍铁铸铁焊条EZNiFe 镍铜铸铁焊条EZNiCu 镍铁铜铸铁焊条EZNiFeCu

其它焊条

纯铁及碳钢焊条

EzFe 高钒焊条

EZV

17 试述铝及铝合金焊条型号的编制方法。

根据GB3669—83《铝及铝合金焊条》的规定，铝及铝合金焊条型号的编制方法如下：

1）用字母“T”表示焊条。

2）化学元素符号表示焊芯的化学成分组成类型，见表7。

表7 铝及铝合金焊条的型号

型 号 焊芯的化学成分（质量分数）组成类型

TA1 TA1Si TA1Mn A1≥99.5%的铝

Si 约5%的铝硅合金

Mn 约1.0%～1.5%的铝锰合金

18 试述铜及铜合金焊条型号的编制方法。

根据GB/T3670—1995《铜及铜合金焊条》的规定，铜及铜合金焊条型号的编制方法如下：

1）用字母“T”表示焊接。

2）化学元素符号表示熔敷金属化学成分组成类型，见表8。

表8 铜及铜合金焊条的型号

型 号 焊芯的化学成分（质量分数）组成类型

TCu TCuSi TCuSnA Cu≥99%的铜

Si 约3%的硅青铜

Su 约6%的磷青铜

“GM”，表示盖面专用焊条。

“D”，表示封底焊专用焊条。

“Z”，表示重力焊条。

“GR”，表示高韧性焊条。

“LMA”，表示耐潮焊条。

“H”，表示超低氢焊条。

“R”，表示韧性焊条。

“DF”，表示低氟焊条。

20 试列出常用结构钢焊条型号和牌号的对照。

常用结构钢焊条型号和牌号的对照，见表10。

表10 常用结构钢焊条型号和牌号对照表焊条型号焊条牌号

E4313 E4303 E4314 E4323 E4301 E4320 E4327 E4311 E4316 E4315 E5024 E5003 J421，J421X，J421Fe

J422，J422GM

J422Fe

J422Fe13，J422F16，J422Z13 J423

J424

J424Fe14

J425

J426

J427，J427Ni

J501Fe15，J501Fe18，J501Z18 J502

重力焊是将重力焊条的引弧端对准焊件接缝，另一端夹持在重力焊架上，见图1，引燃电弧后，焊条在可滑动夹具上靠自重下降进行自动焊接的一种高效率焊接法。主要用于横角接和圆角接，重力焊条的牌号有J422Z13、J503Z。

⑶立向下焊条这是立焊时，由上向下操作的专用焊条。操作时，焊条自上向下运行，不需要摆动，直拖而下，见图2。优点是焊接速度快，焊缝成形好，生产率高，适用于焊接薄板，这种焊条牌号有J421X、J507X等。

⑷封底焊条开坡口时，焊接第一条焊道要求单面焊双面成形的焊条。可免去清根工序，保证根部焊透，专门用于厚壁小直径容器和钢管的底层打底焊接。这种焊条牌号有J505MnD、J507D等。

⑸低氟焊条这是种焊接发尘量低，对人体有害的可溶性氟化物及锰化物含量少的焊条。适用于密闭容器及通风条件不良场所的焊接。这种焊条牌号有J506DF、J507DF 等。

22 试述铬钼耐热钢焊条牌号的编制方法。

这种铬钼耐热钢焊条牌号的编制方法如下：

1）字母“R”表示钼和铬钼耐热钢焊条。

2）牌号第一位数字，从1至8，表示焊缝金属主要化学成分（质量%）等级，见表11。

表11 铬钼耐热钢焊条牌号焊缝金属化学成分等级

焊条牌号焊缝金属化学成分（质量分数）等级

R1××R2××R3××R4××Mo约为0.5%

Cr约为0.5%，Mo约为0.5%

Cr约为1%～2%，Mo约为0.5%～1.0% Cr约为2.5%，Mo约为1.0%

R5××R6××R7××R8××Cr约为5.0%，Mo约为0.5% Cr约为7.0%，Mo约为1.0% Cr约为9.0%，Mo约为1.0% Cr约为11.0%，Mo约为1.0%

3）牌号第二位数字表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的不同牌号，对同一药皮类型焊条，可有10个牌号0、1、2…、9顺序排列。

4）牌号第三位数字，表示药皮类型和焊接电源种类，2表示钛钙型，交、直流两用；7表示低氢钠型，限用直流。

23 试列出常用铬钼耐热钢焊条型号和牌号的对照。

常用耐热钢焊条型号和牌号的对照，见表12。

表12 常用铬钼耐热钢焊条型号和牌号对照表

型号E5003-A1 E5015-A1 E5503-B1 E5515-B1

牌号R102 R1-7 R202 R207

型号E5515-B2 E5512-B2-V E5015-B3 E5515-B3-VWB

牌号R307 R317 R407 R347

24试述不锈钢焊条牌号的编制方法。

不锈钢焊条的牌号编制方法如下：

1）字母“G”字或“A”字表示不锈钢焊条。

2）第一位数字表示焊缝金属主要化学成分组成等级，见表13。

表13 不锈钢焊条牌号焊缝金属化学成分等级

焊条牌号焊缝金属化学成分（质量分数）等级

G2××G3××Cr约为13% Cr约为17%

A0××A1××A2××A3××A4××A5××A6××A7××A8××A9××Cr≤0.04%（超低碳）

Cr约为18%，Ni约为8% Cr约为18%，Ni约为12% Cr约为25%，Ni约为13% Cr约为25%，Ni约为20% Cr约为16%，Ni约为25% Cr约为15%，Ni约为35% 铬锰氮不锈钢

Cr约为18%，Ni约为18% 待发展

3）第二位数字表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的不同牌号，对同一类型药皮焊条，可有10个牌号，按0、1、2、…9顺序排列。

4）第三位数字表示药皮类型和焊接电流种类：2表示钛钙型，交、直流两用；7表示低氢钠型，限用直流。

25 试列出常用不锈钢焊条型号和牌号的对照。

常用不锈钢焊条型号和牌号的对照，见表14。

表14 常用不锈钢焊条型号和牌号对照表

型号牌号型号牌号

E0-19-10-16

E0-19-10-15

E0-19-10Nb-16 E0-19-10Nb-15 E00-19-10-16 A102

A107

A132

A137

A002

E00-18-12Mo2-16

E0-18-12Mo2Nb-16

E0-19-13Mo3-16

E0-18-12Mo2-16

E0-18-12Mo2-16

A022

A212

A242

A202

A207

26 试述低温钢焊条型号的编制方法。

低合金钢焊条分为含Mn、V、A1、Ti低合金钢和含Ni钢两种系列，现有

GB/T5118—1995《低合金钢焊条》和机械工业部部颁标准JB2835—79《低温钢焊条》两种。前者仅是含Ni钢系列焊条。因此，低温钢焊条型号的表示方法也有两种，一种是根据GB/T5118—1995表示；另一种是根据JB2835—79表示。

低温钢焊条型号编制方法：

1）字母“TW”表示低温钢焊条。

2）TW后和短划前的数字表示试验温度系列：—40℃，—70℃、—100℃、—196℃。3）短划后数字表示药皮类别及焊接电流种类。

4）短划后的化学元素符号表示熔敷金属所含重量合金元素。

5）焊缝金属状态和冲击试验验收指标等级用下列符号表示：

W——焊缝金属为焊态

S、R——焊缝金属为消除应力热处理状态

P——冲击试验验收指标为普通级

G——冲击试验验收指标为高级

当焊态和热处理状态均能满足P级或G级要求是坷省略W和S、R符号，否则应分别标记在焊条型号最后，并以短划与化学符号隔开。

27 试述低温钢焊条牌号的编制方法。

低温钢焊条牌号的编制方法如下：

1）字母“W”表示低温钢焊条。

2）第一、第二位数字表示低温钢焊条工作温度等级，见表15。

表15 低温钢焊条工作温度等级

焊条牌号W70×W90×W10×W19×W25×

工作温度等级（℃）—70 —90 —100 —196 —253

3）第三位数字表示药皮类型和焊接电流种类。

28 试述堆焊焊条牌号的编制方法。

堆焊焊条牌号的编制方法如下：

1）字母“D”表示堆焊焊条。

2）第一位数字表示堆焊焊条的用途、组织或焊缝金属主要成分，见表16。

表16 堆焊焊条的用途、组织或焊缝金属主要成分

牌 号 用途、组织或焊缝金属主要成分

牌 号 用途、组织或焊缝金属主要成

分

D0×× D1×× D2×× D3×× D4×× 不规定

普通常温

普通常温用及常温高锰钢

刀具及工具用

刀具及工具用 D5×× D6×× D7×× D8×× D9×× 阀门用 合金铸铁用 碳化钨型 钴基合金 待发展 3）牌号第二位数字表示同一用途、组织或焊缝金属主要成分中的不同牌号。对同一药类型的堆焊焊条，按0、1、2…9顺序排列。

4）牌号第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类：2表示钛钙型，交、直流两用；7表示低氢钠型，限用直流。

29 试述铸铁焊条牌号的编制方法。

铸铁焊条牌号的编制方法如下：

1）字母“Z”表示铸铁焊条。

2）牌号第一位数字表示焊缝金属主要化学成分组成类型，见表17。

表17 铸铁焊条焊缝金属主要化学成分组成类型

牌 号 焊缝金属主要成分 牌 号 焊缝金属主要成分

Z1×× 铸铁或高钒钢 Z5×× 镍铜

Z2×× Z3×× Z4×× 铸铁（包括球墨铸铁） 纯镍

镍铁 Z6×× Z7××

铜铁

待发展 3）牌号第二位数字表示同一焊缝金属主要化学成分组成类型中不同牌号。对同一药皮类型焊条，可有10个牌号，按0、1、2…9顺序排列。

4）牌号第三位数字表示药皮类型及焊接电源种类

30 试述特殊用途焊条牌号的编制方法。

特殊用途焊条牌号的编制方法如下：

1）字母“TS”表示特殊用途的焊条。

2）牌号第一位数字表示焊条用途，见表18。

表18 特殊用途焊条牌号

牌 号 用 途 牌 号 用 途

TS2×× TS3×× TS4×× 水下焊接用

水下切割用 铸铁件焊补前开坡口用 TS5×× TS6×× TS7×× 电渣焊用管状焊条 铁锰铝焊条

高硫堆焊焊条

3）牌号第二位数字表示同一用途的不同牌号。对同一药皮类型焊条可有10种牌号，按0、1、2…9顺序排列。

4）牌号第三位数字表示药皮类型及焊接电源种类。