水下焊条(你对焊条了解多少？)

电焊条

是指在一定长度的金属丝外表层均匀地涂敷一定厚度的具有特殊作用涂料的手工电弧焊焊接材料，简称为“焊条”。

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。

2、焊条的功能

电焊条由焊芯、涂料药皮两部分组成，目前在焊接生产中广泛使用的基本上都是厚药皮焊条。

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。

3、焊条的分类

电焊条的分类方法很多，可分别按用途、熔渣的酸碱度、焊条药皮的主要成分、焊条性能特征等不同角度对电焊条进行分类。

1）按焊芯成分分类

2）按熔渣的酸碱性分类

主要是根据焊接熔渣的碱度，即按熔渣中碱性氧化物与酸性氧化物的比例来划分。

(1) 酸性焊条 药皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定数量的碳酸盐等，熔渣氧化性强，熔渣碱度系数小于1。酸性焊条焊接工艺性好，电弧稳定，可交、直流两用，飞溅小、熔渣流动性和脱渣性好，熔渣多呈玻璃状，较疏松、脱渣性能好，焊缝外表美观。酸性焊条的药皮中含有较多的二氧化硅、氧化铁及氧化钛，氧化性较强，焊缝金属中的氧含量较高，合金元素烧损较多，合金过渡系数较小，熔敷金属中含氢量也较高，因而焊缝金属塑性和韧性较低。

(2) 碱性(低氢型)焊条 药皮中含有大量的碱性造渣物(大理石、萤石等)，并含有一定数量的脱氧剂和渗合金剂。碱性焊条主要靠碳酸盐(如CaCO3等)分解出CO2作保护气体，弧柱气氛中的氢分压较低，而且萤石中的氟化钙在高温时与氢结合成氟化氢(HF)，降低了焊缝中的含氢量，故碱性焊条又称为低氢型焊条。碱性渣中CaO数量多，熔渣脱硫的能力强，熔敷金属的抗热裂纹的能力较强。而且，碱性焊条由于焊缝金属中氧和氢含量低，非金属夹杂物较少，具有较高的塑性和冲击韧性。碱性焊条由于药皮中含有较多的萤石，电弧稳定性差，一般多采用直流反接，只有当药皮中含有较多量的稳孤剂时，才可以交、直流两用。碱性焊条一般用于较重要的焊接结构，如承受动载荷或刚件较大的结构。

3）按焊条药皮类型分类

4）按焊条性能分类

按性能分类的焊条，都是根据其特殊使用性能而制造的专用焊条。

如：超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等。

4、焊条的选用及管理

(一)焊条的选用原则

1、按焊件的力学性能、化学成分选用

①低碳钢、中碳钢和低合金钢一般按焊件的抗拉强度来选用相应强度的焊条，只有在焊接结构刚性大，受力情况复杂时，才选用比钢材强度低一级的焊条。

②对于不锈钢、耐热钢、堆焊等焊件选用焊条时，应从保证焊接接头的特殊性能出发，要求焊缝金属化学成分与母材相同或相近。

2、酸性焊条 V.S. 碱性焊条 ①当接头坡口表面难以清理干净时，应采用氧化性强，对铁锈、油污等不敏感的酸性焊条。 ②在容器内部或通风条件较差的条件下，应选用焊接时析出有害气体少的酸性焊条。 ③在母材中碳、硫、磷等元素含量较高时，且焊件形状复杂、结构刚性大和厚度大时，应选用抗裂性好的碱性焊条。 ④当焊件承受振动载荷或冲击载荷时，除保证抗拉强度外，应选用塑性和韧性较好的碱性焊条。 ⑤在酸性焊条和碱性焊条均能满足性能要求的前提下，应尽量选用工艺性能较好的酸性焊条。

3、按简化工艺、生产率和经济性来选用

①薄板焊接或定位焊宜采用E4313焊条，焊件不易烧穿且易引弧。

②在满足焊件使用性能和焊条操作性能的前提下，应选用规格大、效率高的焊条。

③在使用性能基本相同时，应尽量选用价格较低的焊条，降低焊接生产的成本。

5、焊条的管理及使用

1、焊条的烘干

焊条在存放时会从空气中吸收水分而受潮，会影响工艺性能和焊缝质量，因此焊条(特别是碱性焊条)在使用前必须烘干。一般酸性焊条烘干温度为75～150℃，保温1～2h；碱性焊条为350 ～ 400℃，保温1～2h。焊条累计烘干次数一般不宜超过3次。

2、焊条的储存保管 ①焊条必须分类、分型号、分规格存放，避免混淆。 ②焊条必须存放在通风良好、干燥的库房内。重要焊接结构使用的焊条，特别是低氢型焊条，最好储存在专用的库房内。库房内应设置温度计、湿度计，室内温度在5℃以上，相对湿度不超过60％。 ③焊条必须放在离地面和墙壁的距离均在0.3m以上的木架上，以防受潮变质。