焊条的组成

一、焊条的组成

焊条由焊心和药皮组成。

1．焊心

焊条的直径就是焊心直径。焊条的长度一般在200～700mm之间选取，焊条的长短取决于焊条直径、材质和药皮类型等因素。

国家标准GB/T5117、GB/T5118和GB/T983中规定了焊条直径和长度标准及极限偏差，见表3－1。

表3－1　焊条基本尺寸和偏差

焊条电弧焊时，焊心金属占整个焊缝金属的50%～70%，所以，焊心的材质直接影响着焊缝的质量。焊心牌号的首位字母是“H”，后面的数字表示含碳量，其他合金元素含量的表示方法与钢材的表示方法大致相同。对高质量的焊心，尾部加“A”表示优质钢、加“E”表示特优质钢。各种焊条所用的焊心材料见表3－2。

表3－2　各种焊条所用的焊心材料

2.药皮

焊条药皮是指由具有不同物理和化学性质的粉状物质经黏结均匀包覆在焊心周围的涂料。

焊条药皮由多种原材料组成，焊条药皮可以采用氧化物、碳酸盐、硅酸盐、有机物、氟化物、铁合金等数十种原材料粉末，按照一定的配方混合而成。

(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易电离元素的物质，如水玻璃、金红石、钛白粉、大理石、长石、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，保护焊接熔池及改善焊缝成形。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、石英、金红石、钛白粉、钛铁矿、冰晶石等。

(3)脱氧剂。

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，提高焊缝性能。常用脱氧剂有锰铁、硅铁、钛铁、铝铁、铝锰合金、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，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、钼铁、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涂压过程中的塑性、滑性及流动性，提高焊条的涂压质量，使焊条表面光滑而不易开裂。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、白土等。

(7)黏结剂。

使药皮物料牢固地黏结在焊心上，并使焊条药皮烘干后具有一定的强度。常用黏结剂是水玻璃(钾、钠及锂水玻璃)及酚醛树脂、树胶等。

按照药皮的主要成分可以确定焊条的药皮类型。药皮中以钛铁矿为主的称为钛铁矿型;当药皮中含有30%以上的二氧化钛及20%以下的钙、镁的碳酸盐时，就称为钛钙型。唯有低氢型例外，虽然它的药皮中主要组成为钙、镁的碳酸盐和萤石，但却以焊缝中含氢量最低作为其主要特征而予以命名。对于有些药皮类型，由于使用的黏结剂分别为钾水玻璃(或以钾为主的钾钠水玻璃)或钠水玻璃，因此，同一药皮类型又可进一步划分为钾型和钠型，如低氢钾型和低氢钠型，前者可用于交直流焊接电源，而后者只能使用直流电源。

由于药皮配方组成不同，致使各种药皮类型焊条的熔渣特性、焊接工艺性能以及焊缝金属力学性能有很大差别。即使是同一类型的药皮，但不同牌号的焊条也因为药皮成分和配比不同，焊条的工艺性能等也会出现明显的差别。根据GB/T5117—1995，碳钢焊条药皮类型及工艺性能见表3－3。

表3－3　碳钢焊条药皮类型及工艺性能

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