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    焊芯相關知識介紹

    發布人:admin  時間:2019-10-15 08:35:28

    焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時,焊芯有兩個作用:一是傳導焊接電流,產生電弧把電能轉換成熱能,二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。

    焊條焊接時,焊芯金屬占整個焊縫金屬的一部分。所以焊芯的化學成分,直接影響焊縫的質量。因此,作為焊條芯用的鋼絲都單獨規定了它的牌號與成分。如果用于埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時,則稱為焊絲。

    焊條藥皮是指涂在焊芯表面的涂料層。藥皮在焊接過程中分解熔化后形成氣體和熔渣,起到機械保護、冶金處理、改善工藝性能的作用。藥皮的組成物有:礦物類(如大理石、氟石等)、鐵合金和金屬粉類(如錳鐵、鈦鐵等)、有機物類(如木粉、淀粉等)、化工產品類(如鈦白粉、水玻璃等)。焊條藥皮是決定焊縫質量的重要因素,在焊接過程中有以下幾方面的作用:

    一、提高電弧燃燒的穩定性。無藥皮的光焊條不容易引燃電弧。即使引燃了也不能穩定地燃燒。在焊條藥皮中,一般含有鉀、鈉、鈣等電離電位低的物質,這可以提高電弧的穩定性,保證焊接過程持續進行。

    二、保護焊接熔池。焊接過程中,空氣中的氧、氮及水蒸氣浸入焊縫,會給焊縫帶來不利的影響。不僅形成氣孔,而且還會降低焊縫的機械性能,甚至導致裂紋。而焊條藥皮熔化后,產生的大量氣體籠罩著電弧和熔池,會減少熔化的金屬和空氣的相互作用。焊縫冷卻時,熔化后的藥皮形成一層熔渣,覆蓋在焊縫表面,保護焊縫金屬并使之緩慢冷卻、減少產生氣孔的可能性。

    三、保證焊縫脫氧、去硫磷雜質。焊接過程中雖然進行了保護,但仍難免有少量氧進入熔池,使金屬及合金元素氧化,燒損合金元素,降低焊縫質量。因此,需要在焊條藥皮中加入還原劑(如錳、硅、鈦、鋁等),使已進入熔池的氧化物還原。

    四、為焊縫補充合金元素。由于電弧的高溫作用,焊縫金屬的合金元素會被蒸發燒損,使焊縫的機械性能降低。因此,必須通過藥皮向焊縫加入適當的合金元素,以彌補合金元素的燒損,保證或提高焊縫的機械性能。對有些合金鋼的焊接,也需要通過藥皮向焊縫滲入合金,使焊縫金屬能與母材金屬成分相接近,機械性能趕上甚至超過基本金屬。

    五、提高焊接生產率,減少飛濺。焊條藥皮具有使熔滴增加而減少飛濺的作用。焊條藥皮的熔點稍低于焊芯的焊點,但因焊芯處于電弧的中心區,溫度較高,所以焊芯先熔化,藥皮稍遲一點熔化。這樣,在焊條端頭形成一短段藥皮套管,加上電弧吹力的作用,使熔滴徑直射到熔池上,使之有利于仰焊和立焊。另外,在焊芯涂了藥皮后,電弧熱量更集中。同時,由于減少了由飛濺引起的金屬損失,提高了熔敷系數,也就提高了焊接生產率。另外,焊接過程中發塵量也會減少。

    (1)焊芯中各合金元素對焊接的影響

    1)碳(C)碳是鋼中的主要合金元素,當含碳量增加時,鋼的強度、硬度明顯提高,而塑性降低。在焊接過程中,碳起到一定的脫氧作用,在電弧高溫作用下與氧發生化合作用,生成一氧化碳和二氧化碳氣體,將電弧區和熔池周圍空氣排除,防止空氣中的氧、氮有害氣體對熔池產生的不良影響,減少焊縫金屬中氧和氮的含量。若含碳量過高,還原作用劇烈,會引起較大的飛濺和氣孔??紤]到碳對鋼的淬硬性及其對裂紋敏感性增加的影響,低碳鋼焊芯的含碳量一般為0. 1%。

    2)錳(Mn)錳在鋼中是一種較好的合金劑,隨著錳含量的增加,其強度和韌性會有所提高。在焊接過程中,錳也是一種較好的脫氧劑,能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中,從而減少焊縫熱裂紋傾向。因此一般碳素結構鋼焊芯的含錳量為0. 30%~0. 55%,焊接某些特殊用途的鋼絲,其含錳量高達1 .70%一2. 10%。

    3)硅(Si )硅也是一種較好的合金劑,在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強度、彈性及抗酸性能;若含量過高,則降低塑性和韌性。在焊接過程中,硅也具有較好的脫氧能力,與氧形成二氧化硅,但它會提高渣的粘度,易促進非金屬夾雜物生成。

    4)鉻(Cr)鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對于低碳鋼來說,鉻便是一種偶然的雜質。鉻的主要冶金特征是易于急劇氧化,形成難熔的氧化物三氧化二鉻(Cr203),從而增加了焊縫金屬夾雜物的可能性。三氧化二鉻過渡到熔渣后,能使熔渣粘度提高,流動性降低。

    5)鎳(Ni)鎳對鋼的韌性有比較顯著的效果,一般低溫沖擊值要求較高時,適當摻入一些鎳。

    6)硫(S)硫是一種有害雜質,隨著硫含量的增加,將增大焊縫的熱裂紋傾向,因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04%。在焊接重要結構時,硫含量不得大于0. 03%。

    7)磷(P)

    (2)焊芯的分類

    焊芯是根據國家標準“焊接用鋼絲”(GB 1300-77)的規定分類的,用于焊接的專用鋼絲可分為碳素結構鋼、合金結構鋼、不銹鋼三類。


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