耐磨焊條的組成詳述
焊條由焊芯及藥皮兩部分構(gòu)成。焊條是在金屬焊芯外將涂料(藥皮)均勻、向心地壓涂在焊芯上。焊條種類不同，焊芯也不同。焊芯即焊條的金屬芯，為了保證焊縫的質(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。焊芯成分直接影響著焊縫金屬的成分和性能，所以焊芯中的有害元素要盡量少。
焊接碳鋼及低合金鋼的焊芯， 一般都選用低碳鋼作為焊芯，并填加錳、硅、鉻、鎳等成分(詳見焊絲國家標(biāo)準(zhǔn)GB1300一77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低時(shí)鋼絲塑性好，焊絲拉拔比較容易，另一方面可降低還原性氣體CO含量，減少飛濺或氣孔，并可增高焊縫金屬凝固時(shí)的溫度，對(duì)仰焊有利。加入其他合金元素主要為保證焊縫的綜合機(jī)械性能，同時(shí)對(duì)焊接工藝性能及去除雜質(zhì)，也有一定作用。
高合金鋼以及鋁、銅、鑄鐵等其他金屬材料，其焊芯成分除要求與被焊金屬相近外，同樣也要控制雜質(zhì)的含量，并按工藝要求常加入某些特定的合金元素。
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1/16，便于焊鉗夾持并有利于導(dǎo)電。焊條的直徑仲實(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，其長度“L”一般在250^-450 mm之間。
1.焊芯
焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時(shí)，焊芯有兩個(gè)作用：一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能，二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。
焊條焊接時(shí)，焊芯金屬占整個(gè)焊縫金屬的一部分。所以焊芯的{化學(xué)成分，直接影響焊縫的質(zhì)量。因此，作為焊條芯用的鋼絲都單勢獨(dú)規(guī)定了它的牌號(hào)與成分。如果用于埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時(shí)，則稱為焊絲。(1)焊芯中各合金元素對(duì)焊接的影響
1) 碳(C)碳是鋼中的主要合金元素，當(dāng)含碳量增加時(shí)，鋼的{強(qiáng)度、硬度明顯提高，而塑性降低。在焊接過程中，碳起到一定的脫氧作用，在電弧高溫作用下與氧發(fā)生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w，將電弧區(qū)和熔池周圍空氣排除，防止空氣中的氧、氮有害氣體對(duì)熔池產(chǎn)生的不良影響，減少焊縫金屬中氧和氮的含量。若含碳量過高，還原作用劇烈，會(huì)引起較大的飛濺和氣孔�？紤]到碳對(duì)鋼的淬硬性及其對(duì)裂紋敏感性增加的影響，低碳鋼焊芯的含碳量一般簇0. 1%。
2) 錳(Mn)錳在鋼中是一種較好的合金劑，隨著錳含量的增加，其強(qiáng)度和韌性會(huì)有所提高。在焊接過程中，錳也是一種較好的脫氧劑，能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中，從而減少焊縫熱裂紋傾向。因此一般碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯的含錳量為0. 30%～0. 55%，焊接某些特殊用途的鋼絲，其含錳量高達(dá)1 .70%一2. 10%。
3) 硅(Si )硅也是一種較好的合金劑，在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強(qiáng)度、彈性及抗酸性能;若含量過高，則降低塑性和韌性。在焊接過程中，硅也具有較好的脫氧能力，與氧形成二氧化硅，但它會(huì)提高渣的粘度，易促進(jìn)非金屬夾雜物生成。
4) 鉻(Cr)鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對(duì)于低碳鋼來說，鉻便是一種偶然的雜質(zhì)。鉻的主要冶金特征是易于急劇氧化，形成難熔的氧化物三氧化二鉻(Cr203)，從而增加了焊縫金屬夾雜物的可能性。三氧化二鉻過渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流動(dòng)性降低。
5) 鎳(NO鎳對(duì)鋼的韌性有比較顯著的效果，一般低溫沖擊值要求較高時(shí)，適當(dāng)摻入一些鎳。
6) 硫(S)硫是一種有害雜質(zhì)，隨著硫含量的增加，將增大焊縫的熱裂紋傾向，因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04%。在焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)，硫含量不得大于0. 03%。
7) 磷
(2)焊芯的分類
焊芯是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)“焊接用鋼絲”(GB 1300-77)的規(guī)定分類的，用于焊接的專用鋼絲可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼三類。
2.藥皮
壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。焊條的藥皮在焊接過程中起著極為重要的作用。若采用無藥皮的光焊條焊接，則在焊接過程中，空氣中的氧和氮會(huì)大量侵入熔化金屬，將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化形成各種氧化物和氮化物，并殘留在焊縫中，造成焊縫夾渣或裂紋。而熔入熔池中的氣體可能使焊縫產(chǎn)生大量氣孔，這些因素都能使焊縫的機(jī)械性能(強(qiáng)度、沖擊值等)大大降低，同時(shí)使焊縫變脆。此外采用光焊條焊接，電弧很不穩(wěn)定，飛濺嚴(yán)重，焊縫成形很差。
人們在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)如果在光焊條外面涂一層由各種礦物等組成的藥皮，能使電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量得到提高，這種焊條叫藥皮焊條。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們創(chuàng)制出了現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)厚藥皮焊條。
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