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根據(jù)焊接工藝
手工電弧焊:這是焊接鑄鐵常用的方法之一,上述提到的各種鑄鐵焊條大多適用于手工電弧焊。在選擇焊條時(shí),要根據(jù)焊條的直徑、焊接電流范圍以及焊接位置等因素來(lái)綜合考慮。例如,對(duì)于平焊位置,可以選用直徑較大的焊條,以提高焊接效率;而對(duì)于立焊、仰焊等位置,則應(yīng)選用直徑較小的焊條,便于操作和控制焊縫成型。同時(shí),要根據(jù)焊條的特性調(diào)整好焊接電流和電壓,電弧穩(wěn)定燃燒,焊縫成型良好。
氣焊:氣焊常用于焊接一些小型鑄鐵件或?qū)附訜彷斎胍筝^嚴(yán)格的部位。氣焊時(shí)應(yīng)選用氣焊的鑄鐵焊條,如 HS401 鑄鐵焊絲,配合氣焊熔劑使用。氣焊熔劑能去除焊件表面的氧化物,保護(hù)焊縫金屬,提高焊接質(zhì)量。在氣焊過(guò)程中,要控制好氣焊火焰的性質(zhì)和能率,根據(jù)焊件的厚度和材質(zhì)調(diào)整火焰的大小和溫度,以防止焊件過(guò)熱或出現(xiàn)過(guò)燒現(xiàn)象。
此外,在選擇焊條時(shí),還應(yīng)參考相關(guān)的焊接標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以及以往的焊接經(jīng)驗(yàn)。如果對(duì)焊接質(zhì)量要求較高,還可以進(jìn)行焊接工藝評(píng)定,通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定適合的焊條和焊接工藝參數(shù)。
焊條(coveredelectrode),是在金屬焊芯外將涂料(藥皮)均勻、向心地壓涂在焊芯上。焊芯即焊條的金屬芯,為了焊縫的質(zhì)量與性能,對(duì)焊芯中各金屬元素的含量都有嚴(yán)格的規(guī)定,特別是對(duì)有害雜質(zhì)(如硫、磷等)的含量,應(yīng)有嚴(yán)格的限制,優(yōu)于母材。
焊條使用時(shí)應(yīng)保持干燥,鈦鈣型應(yīng)經(jīng)150℃干燥1小時(shí),低氫型應(yīng)經(jīng)200-250℃干燥1小時(shí)(不能多次重復(fù)烘干,否則藥皮容易開(kāi)裂剝落),防止焊條藥皮粘油及其它臟物,以免致使焊縫增加含碳量和影響焊件質(zhì)量。
為防止由于加熱而產(chǎn)生睛間腐蝕,焊接電流不宜太大,比碳鋼焊條較少20%左右,電弧不宜過(guò)長(zhǎng),層間快冷,以窄焊道為宜。
焊條就是涂有藥皮的供焊條電弧焊使用的熔化電極,它是由藥皮和焊芯兩部分組成的。在焊條前端藥皮有45°左右的倒角,這是為了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯,約占焊條總長(zhǎng)1/16,便于焊鉗夾持并有利于導(dǎo)電。焊條的直徑實(shí)際上是指焊芯直徑)通常為2、2.5、3.2或3、4、5或6mm等幾種規(guī)格,常用的是小3.2、小4、小5三種,其長(zhǎng)度“L”一般在200~550mm之間。
堿性(低氫型)焊條
藥皮中含有大量的堿性造渣物(大理石、螢石等),并含有一定數(shù)量的脫氧劑和滲合金劑。堿性焊條主要靠碳酸鹽(如CaCO3等)分解出CO2作保護(hù)氣體,弧柱氣氛中的氫分壓較低,而且螢石中的氟化鈣在高溫時(shí)與氫結(jié)合成氟化氫(HF),降低了焊縫中的含氫量,故堿性焊條又稱(chēng)為低氫型焊條。采用甘油法測(cè)定時(shí),每100g熔敷金屬中的擴(kuò)散氫含量,堿性焊條為1~8mL,酸性焊條為17~50mL。堿性渣中CaO數(shù)量多,熔渣脫硫的能力強(qiáng),熔敷金屬的抗熱裂紋的能力較強(qiáng)。而且,堿性焊條由于焊縫金屬中氧和氫含量低,非金屬夾雜物較少,具有較高的塑性和沖擊韌性。堿性焊條由于藥皮中含有較多的螢石,電弧穩(wěn)定性差,一般多采用直流反接,只有當(dāng)藥皮中含有較多量的穩(wěn)弧劑時(shí),才可以交、直流兩用。堿性焊條一般用于較重要的焊接結(jié)構(gòu),如承受動(dòng)載荷或剛性較大的結(jié)構(gòu)。
考慮焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及受力條件
對(duì)結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、剛性大的厚大焊接件,由于焊接過(guò)程中產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,易使焊縫產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。對(duì)受力不大、焊接部位難以清理干凈的焊件,應(yīng)選用對(duì)鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。對(duì)受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件,應(yīng)選用適于全位置焊接的焊條。
藥皮的主要成分決定了焊條的藥皮類(lèi)型,常見(jiàn)的藥皮類(lèi)型有:
鈦型:含有氧化鈦35%以上。鈦鈣型:含有氧化鈦30%以上,碳酸鹽20%以下。
鈦鐵礦型:含有鈦鐵礦30%以上。氧化鐵型:含有多量的氧化鐵及較多的錳鐵脫氧劑。
高纖維素鈉型:含有有機(jī)物15%以上,氧化鈦30%左右。
高纖維素鉀型:含有有機(jī)物15%以上,氧化鈦30%左右。
低氫鈉型:含有鈣、鎂的碳酸鹽和螢石。
低氫鉀型:含有鈣、鎂的碳酸鹽和螢石。
鐵粉低氫型:含有鈣、鎂的碳酸鹽、螢石和鐵粉。
石墨型:含有多量石墨。
鹽基型:含有氯化物和氟化物。
這些分類(lèi)方法可以幫助用戶根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的焊條。
選用原則
考慮母材的性能和化學(xué)成分:要使焊條的熔敷金屬化學(xué)成分與母材相近,以焊縫的力學(xué)性能和其他使用性能與母材相匹配。例如,焊接 Q235 碳鋼時(shí),可選用 E43 系列的碳鋼焊條;焊接 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼時(shí),應(yīng)選用 E347 等相應(yīng)的不銹鋼焊條。
考慮焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和使用要求:對(duì)于承受動(dòng)載荷或沖擊載荷的焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)選用熔敷金屬韌性和抗裂性較好的焊條,如低氫型焊條;對(duì)于在高溫、低溫或腐蝕介質(zhì)等特殊環(huán)境下工作的焊接結(jié)構(gòu),要選用具有相應(yīng)耐溫、耐蝕性能的焊條。例如,焊接低溫容器時(shí),需選用能低溫韌性的焊條。
考慮焊接工藝條件和設(shè)備:如果焊接設(shè)備為交流焊機(jī),應(yīng)選用適用于交流電源的焊條,如鈦鈣型焊條;若采用直流焊機(jī),則可選用各種類(lèi)型的焊條,但對(duì)于一些對(duì)電弧穩(wěn)定性要求較高的焊條,如低氫型焊條,采用直流反接效果更好。此外,還要考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接位置、焊接速度等工藝條件,選擇合適的焊條,以焊接質(zhì)量和效率。
酸性焊條
藥皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定數(shù)量的碳酸鹽等,熔渣氧化性強(qiáng),熔渣堿度系數(shù)小于1。酸性焊條焊接工藝性好,電弧穩(wěn)定,可交、直流兩用,飛濺小、熔渣流動(dòng)性和脫渣性好,熔渣多呈玻璃狀,較疏松、脫渣性能好,焊縫外表美觀。酸性焊條的藥皮中含有較多的二氧化硅、氧化鐵及氧化鈦,氧化性較強(qiáng),焊縫金屬中的氧含量較高,合金元素?zé)龘p較多,合金過(guò)渡系數(shù)較小,熔敷金屬中含氫量也較高,因而焊縫金屬塑性和韌性較低。
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