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焊接知识普及—焊芯和药皮有对焊接工作有哪些影响

来源: 2014-10-28 12:03:25      点击:

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,二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。


  焊条焊接时,焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。所以焊芯的{化学成分,直接影响焊缝的质量。因此,作为焊条芯用的钢丝都单势独规定了它的牌号与成分。如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法作填充金属时,则称为焊丝。


(1)焊芯中各合金元素对焊接的影响

1)(C)碳是钢中的主要合金元素,当含碳量增加时,钢的{强度、硬度明显提高,而塑性降低。


在焊接过程中,碳起到一定的脱氧作用,在电弧高温作用下与氧发生化合作用,生成一氧化碳和二氧化碳气体,将电弧区和熔池周围空气排除,防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响,减少焊缝金属中氧和氮的含量。


若含碳量过高,还原作用剧烈,会引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响,低碳钢焊芯的含碳量一般簇0. 1%。


2)(Mn)锰在钢中是一种较好的合金剂,随着锰含量的增加,其强度和韧性会有所提高。

在焊接过程中,锰也是一种较好的脱氧剂,能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形成硫化锰浮于熔渣中,从而减少焊缝热裂纹倾向。

因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为0. 30%~0. 55%,焊接某些特殊用途的钢丝,其含锰量高达1 70%一2. 10%。


3)(Si )硅也是一种较好的合金剂,在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性及抗酸性能;若含量过高,则降低塑性和韧性。

在焊接过程中,硅也具有较好的脱氧能力,与氧形成二氧化硅,但它会提高渣的粘度,易促进非金属夹杂物生成。


4)(Cr)铬能够提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说,铬便是一种偶然的杂质。

铬的主要冶金特征是易于急剧氧化,形成难熔的氧化物三氧化二铬(Cr203),从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣后,能使熔渣粘度提高,流动性降低。


5)(NO镍对钢的韧性有比较显著的效果,一般低温冲击值要求较高时,适当掺入一些镍。


6)硫(S)硫是一种有害杂质,随着硫含量的增加,将增大焊缝的热裂纹倾向,因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04%。在焊接重要结构时,硫含量不得大于0. 03%。


7)(2)焊芯的分类
  焊芯是根据国家标准焊接用钢丝GB 1300-77)的相关规定来进行分类的,用于焊接的专用钢丝可以分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三种类型。

  一般压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。

    若采用无药皮的光焊条焊接,则在焊接过程中,空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属,将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物,并残留在焊缝中,造成焊缝夹渣或裂纹


    而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔,这些因素都能使焊缝的机械性能(强度、冲击值等)大大降低,焊缝也会进一步变脆,影响成品质量。此外采用光焊条焊接,电弧很不稳定,飞溅现象很严重,焊缝成形很差。