第二讲焊条的分类及型号..

焊条的牌号及使用原则宁夏民族职业技术学院刘云第1节焊接材料的组成及作用焊接材料是指能填充焊缝、对焊缝起保护作用和冶金处理作用的所有消耗材料。焊条焊芯的牌号用“焊”表示，代号为“H”，后面的数字表示含碳量，其它合金元素则以该元素的化学元素符号排列在含碳量数字后面。质量不同的焊芯在最后标以一定符号加以区别：A表示高级优质钢，其S、P的质量分数不超过0.03％，E表示特级优质钢，其S、P的质量分数不超过0.025％。焊芯的选择原则1、C元素2、Mn元素3、Si元素4、S、P元素5、其他元素C:等强条件下越低越好，C含量高易引起气孔、飞溅、裂纹等。Mn:用来脱O、S，合金化，含量在0.3-0.55%Si:生成SiO2，易形成夹杂，产生热裂，应加以限制，越少越好。S、P：有害，应加以限制。Ni、Cr：对冶金过程不会有太大的影响。1、对电焊条的基本要求（1）电弧容易引燃，在焊接过程中能够稳定燃烧；（2）药皮应均匀熔化，无成块脱落现象。其熔化速度稍慢于焊芯的熔化速度，从而有利于金属熔滴过渡；（3）焊接过程中不应有较大烟雾和过多飞溅；（4）保证熔敷金属具有一定的抗裂性以及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。1、焊芯–作为电极传导电流，维持电弧燃烧。–熔化后作为填充金属与母材形成焊缝。焊接钢用的焊芯材料有碳素结构钢、低合金结构钢和不锈钢三类。1）焊芯焊芯：是指电焊条用的被药皮包覆的金属芯。作用：（1）传导电流，产生焊接电弧；（2）焊芯本身熔化形成焊缝中的填充金属。由于焊芯在电弧高温作用下端部熔化，形成熔滴过渡到熔池中，因此焊芯的成分对焊缝金局的质量和性能有极大影响。通常所说的焊条规格，实际上是指焊芯直径，如：Φ2、Φ3.2、Φ4、Φ5等，单位是mm。2）药皮焊条药皮：是指由具有不同物理和化学性质的细粒状物质经粘结均匀包覆在焊芯表面的涂料层。焊条药皮的作用：是在焊接过程中形成具有合适的熔点、粘度、密度、碱度等物理化学性能的熔渣，保证电弧稳定燃烧、使熔滴金属容易过渡、在电弧区和熔池周围造成一种气氛保护焊接区域，获得良好的焊缝成形与性能等。还可通过向药皮中加入脱氧剂、渗合金元素或一定含量的铁粉，满足焊缝金属使用性能或提高熔敷效率的要求。各种原材料根据其在焊条药皮中的作用可分为：(1)稳弧剂主要作用是使焊条容易引弧及在焊接过程中保持电弧稳定燃烧。作为稳弧剂的原材料主要是一些含有一定数量低电离电位易电离元素的物质，如长石、水玻璃、金红石、钛白粉、大理石、云母、钛铁矿、还原钛铁矿等。(2)造渣剂焊接时能形成具有一定物理化学性能的熔渣，保护焊接熔滴和熔池金属，改善焊缝成形、作为造渣剂的原材料有大理石、萤石、白云石、菱苦土、长石、白泥、云母、石英、金红石、钛白粉、钛铁矿等。(3)脱氧剂(又称还原剂)通过焊接过程中的化学冶金反应，降低焊缝金属中的氧含量，提高焊缝金属的性能。脱氧剂主要是含有对氧亲和力大的元素铁合金及其金属粉，常用脱氧剂有锰铁、硅铁、钛铁、铝铁、硅钙合金等。(4)造气剂在电弧高温作用下分解出气体，形成保护气氛，保护电弧及熔池金属，防止周围空气中氧和氮的侵入。常用的造气剂有碳酸盐(如大理石、白云石、菱苦土、碳酸钡等)及有机物(如木粉、淀粉、纤维素、树脂等)。(5)合金剂用于补偿焊接过程中合金元素的烧损及向焊缝中过渡合金元素，以保证焊缝金属的化学成分及性能。根据需要可选用各种铁合金(如锰铁、硅铁、铬铁、钢铁、钒铁、铌铁、硼铁、稀土硅铁等)或纯金属(如金属锰、金属铬、镍粉、钨粉等)。(6)增塑剂主要作用是改善药皮涂料在焊条压涂过程中的塑性、弹性及流动性，提高焊条的压涂质量，使焊条药皮表面光滑面不开裂。通常选用有一定弹性、滑性或吸水后有一定膨胀特性的物料，如云母、白泥、钛白粉、滑石粉、固体水玻璃、纤维素等。(7)粘结剂使药皮物料牢固地粘结在焊芯上，并使焊条药皮烘干后具有一定的强度。在焊接冶金过程中不对熔池和焊缝金属产生有害作用。常用粘结剂是水玻璃（钾、钠及其混合水玻璃）及酚醛树脂、树胶等。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。三、焊条的分类、型号及牌号1.焊条的分类（1）按焊条的用途分a、结构钢焊条b、钼和铬钼型c、不锈钢焊条d、堆焊焊条e、低温钢焊条f、铸铁焊条g、镍及镍合金焊条h、铜及铜合金焊条i、铝及铝合金焊条j、特殊用途焊条（2）按焊接熔渣的碱度分a、酸性焊条b、碱性焊条（3）按焊条药皮的类型分可分为：氧化钛型焊条、钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条和低氢型焊条等。2.碳钢焊条型号的编制方法焊条型号是指国家标准中规定的焊条代号。GB5117－85《碳钢焊条》中，规定焊条型号编制方法是（E××××）：字母“E”表示焊条；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：•J507•低氢型药皮、直流•表示焊缝金属的抗拉强度不低于•490MPa（50kgf/mm2）•表示结构钢焊条例：E308L-15表示焊条表示熔敷金属化学成分分类代号表示含碳量较低表示全位置焊接、碱性药皮、采用直流反接•例：•E5015表示焊条表示熔敷金属抗拉强度最小值为500MPa表示焊条适用于全位置表示焊条药皮为低氢钠型四、常用碳钢焊条碳钢焊条是指用于焊接低碳或中碳结构钢的焊条，生产中应用的最多。碳钢焊条的药皮类型虽然很多，但生产中常用的是钛钙型与低氢型两种。1.钛钙型焊条（酸性焊条）a、药皮组成：氧化钛、硅酸盐及大理石等。b、熔渣组成：TiO2、SiO2、和CaO组成。常用钛钙型碳钢焊条型号：E4303、E5003。c、优点：电弧稳定、可交直流两用；脱渣容易、熔池适中，飞溅少，焊接时产生的有害气体少，适用于全位置焊接。d、缺点：焊缝金属的力学性能（主要是塑性、韧性）和抗裂能力较差。2.低氢型焊条（碱性焊条）a、药皮组成：大理石、萤石及铁合金等。b、熔渣组成：CaO和CaF2组成。常用钛钙型碳钢焊条型号：E××15、E××16。c、特点：熔渣的氧化性很弱，又具有一定的脱硫能力，因此焊缝中的含氧量、含硫量也都较低，这就保证了其焊缝力学性能及抗裂能力均优于酸性焊条。d、缺点：工艺性能差，表现在电弧不够稳定，必须用直流电源；飞溅较大，焊缝表面纹路粗糙，脱渣亦较困难；焊接时会产生有害气体，在通风不良的环境中施焊堆焊工健康有一定的影响。3、焊条型号与牌号的对应关系焊条的型号和牌号都是焊条的代号，型号是指国家标准规定的各种焊条的代号。牌号则是生产厂家作为产品出厂的焊条规定的代号，不是国家标准，但是使用多年已成习惯，为避免混淆将常用焊条的型号与牌号嫁衣对照，以便正确选用。表4-7常用碳钢焊条型号与牌号对照表序号型号牌号序号型号牌号1E4303J422.CHE4225E5003J502.CHE5022E4323J422Fe6E5016J506.CHE5063E4316J426.CHE4267E5015J507.CHE5074E4315J427.CHE427《焊接材料产品样本》统一编号类别名称代号字母汉字一结构钢焊条J结二钼及铬钼耐热钢焊条R热三低温钢焊条W温四不锈钢焊条G铬A奥五堆焊焊条D堆六铸铁焊条Z铸七镍及镍合金焊条NI镍八铜及铜合金焊条T铜九铝及铝合金焊条L铝十特殊用途焊条TS特殊二、焊条的分类及型号1、焊条的分类根据其用途可分为十大类，见表：部分常用碳钢焊条型号与牌号对应表根据焊条药皮熔化后的熔渣特性分为酸性焊条和碱性焊条酸性焊条碱性焊条1、熔渣的成分为酸性氧化物1、熔渣的成分为碱性氧化物和氟化钙2、对水、铁锈敏感性不大2、对水、铁锈敏感性大3、电弧稳定，交直流两用3、直流反接，加稳弧剂可交直流两用4、焊接电流较大4、同比约小10%左右5、可长弧操作5、必须短弧操作6、合金元素过渡效果差6、合金元素过渡效果好7、熔深较浅，焊缝成形较好7、熔深稍深，焊缝成形一般8、熔渣呈玻璃状，脱渣较方便8、焊缝呈结晶状，脱渣不及酸性焊条9、焊缝含硫和扩散氢含量较高9、脱氧、硫、磷能力强10、焊缝的常、低温冲击韧度一般10、焊缝的常、低温冲击韧度较高11、焊缝的抗裂性较差11、焊缝的抗裂性好12、焊缝的含氢量较高，影响塑性12、焊缝的含氢量低13、焊接时烟尘较少13、焊接时烟尘较多14、适用一般低碳钢和强度等级较低的普通低合金钢结构的焊接14、适用于合金钢和重要碳钢结构的焊接碳钢E50系列—熔敷金属抗拉强度≥490MPa焊条型号药皮类型焊接位置电流种类相应牌号E5001钛铁矿型平、立、横、仰交流或直流正、反极J503E5003钛钙型平、立、横、仰交流或直流正、反极J502E5010高纤维素钠型平、立、横、仰直流反极J505E5011高纤维素钾型平、立、横、仰交流或直流反接J505MoDE5015低氢钠型平、立、横、仰直流反接J507E5016低氢钾型平、立、横、仰交流或直流反接J506E5018铁粉低氢钾型平、立、横、仰交流或直流反接J506FeE5023铁粉钛钙型平、平角焊交流或直流正、反接J506FeE5024铁粉钛型平、平角焊交流或直流正、反接J501Fe15（18）E5027铁粉氧化铁型平、平角焊交流或直流正接J504Fe（14）E5028铁粉低氢型平、平角焊交流或直流反接J506Fe16表4-8常用低合金钢焊条型号与牌号对照表序号型号牌号序号型号牌号1E5015-GJ507MoNbJ507NiCu8E5503-B1E5515-B1R202.CHH202R207.CHH2072E5515-GJ557.CHE557J557MoJ557MoV.CHE557MoV9E5503-B2E5515-B2R302R307.CHH3073E6015-GJ607Ni.CHE607Ni10E5515-B3-VWBR347.CHH3474E6015-D1J60711E6015-B3R407.CHH4075E7015-D2J707.CHE70712E1-5MoV-15R5076E8515-GJ857.CHE85713E5515-C1W707Ni7E5015-A1R107.CHH10714E5515-C2W907Ni表4-9常用不锈钢焊条型号与牌号对照表序号型号（新）型号（旧）牌号序号型号（新）型号（旧）牌号1E410-16E1-13-16G202CHK2028E309-15E1-23-13-15A307CHS3072E410-15E1-13-15G207CHK2079E310-16E2-26-21-16A402CHS4023E410-15E1-13-15G21710E310-15E2-26-21-15A407CHS4074E308L-16E00-19-10-16A002CHS00211E347-16E0-19-10Nb-16A132CHS1325E308-16E0-19-10-16A102CHS10212E347-15E0-19-10Nb-15A137CHS1376E308-15E0-19-10-15A107CHS10713E316-16E0-18-12Mo2-16A202CHS2027E309-16E1-23-