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焊接材料

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2019-01-29 11:31:06  浏览数:154

焊接材料是指焊接时所消耗材料的通称,例如焊条、焊丝、金属粉末、焊剂、气体等。焊接行业发展迅速,主要分为氩焊、CO2焊接、氧切割、电焊。我国焊接材料行业市场化程度较高,焊材中的普通低档焊条和镀铜焊丝技术含量较低,进入门槛较低,近年来已呈现严重的产能过剩

关键词: 焊接材料概述工作原理应用分类选型指南维护保养注意事项故障排除


1概述

焊接材料是指焊接时所消耗材料的通称,例如焊条、焊丝、金属粉末、焊剂、气体等。焊接行业发展迅速,主要分为氩焊、CO2焊接、氧切割、电焊。我国焊接材料行业市场化程度较高,焊材中的普通低档焊条和镀铜焊丝技术含量较低,进入门槛较低,近年来已呈现严重的产能过剩。随着市场竞争日益加剧,行业呈现出规模化、集团化的经营模式,国内一些企业通过低价手段蚕食市场的同时,正加快产品结构调整步伐,以期占领高端市场。


2工作原理

 


3应用

 

焊接材料在焊接过程中起以下作用:(1)保护作用:焊接时焊接材料产生的气体、熔渣或直接输入的保护气体,将熔化的金属与外界空气隔离,防止金属被氧化或渗氮,从而起到保护作用。例如,焊条药皮在加热熔化过程中产生的气体和熔渣,对熔化金属起到气-渣联合保护作用;埋弧焊焊剂熔化以后在电弧空腔周围形成熔渣液膜,起到隔离空气的作用;气体保护焊通过向焊接区直接输入保护气,将电弧空间的空气排除,从而起到机械保护作用。(2)冶金作用:焊接过程中,焊接材料与熔化金属发生一系列的化学冶金反应,一方面可以向焊缝中过渡有益的合金元素,另一方面可以排除焊缝中的硫、磷、氧、氮、氢等杂质,使焊缝得到所需的化学成分,改善组织,提高性能。(3)填充作用:作为填充金属的焊接材料,熔化以后可以填满焊件上的坡口,形成坚实的焊缝。(4)改善焊接工艺性能:通过焊接材料可以稳定电弧、减少飞溅、改善焊缝成型,使焊接工艺性能得到改善。

电焊条可分酸性焊条和碱性焊条两大类,生产中常用的酸性焊条为钛钙型焊条,常用的碱性焊条是以碳酸盐和萤石为主的低氢型焊条。酸性焊条电弧较稳定,适应性较强,交、直流电焊机均可适用,但是,焊缝的力学性能一般,抗裂性较差。碱性焊条引弧较困难,电弧不够稳定,适应性较差,仅适用于直流弧焊机,但是,焊缝的力学性能和抗裂性较好,适用于中碳钢、高碳钢的焊接。

 

 


4分类

焊接材料可以分为填充材料、保护气体、焊剂等,填充材料有焊丝、焊条、焊带等。

按照药皮类型不同,电焊条可分酸性焊条和碱性焊条两大类。按焊剂的制造方法可分为熔炼焊剂和非熔炼焊剂(陶质焊剂和烧结焊剂)两大类。焊丝分实芯焊丝和药芯焊丝两种。常用的保护气有CO2、Ar或CO2+Ar等。

 


5选型指南

焊接材料选用原则:

应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能并结合压力容器的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料,必要时通过试验确定。

焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。对各类钢的焊缝金属要求如下:

焊接材料标准或产品样本上所列性能都是焊材熔敷金属(不含母材金属)性能,而焊接接头性能取决于焊缝金属(包括焊;材熔敷金属和母材金属)和焊接工艺,目前没有任一焊接材料在焊接过程中可以作用于焊接接头中的热影响区而改变它的性能,从选用焊接材料来说只能考虑焊缝金属性能,为保证焊接接头性能还需焊接工艺(特别是焊后热处理,线能量)配合。JB/T4709-2000中原则规定“焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求”作为选用焊接材料总方针。

 

 


6维护保养

焊接材料库存管理:

1、焊接材料库应保持适宜的温度和湿度,温度≧5℃,相对湿度≦60%,室内保持清洁、干燥,不得存放有害介质。每天上班后、下班前做好温湿度检查(每天不少于两次)并进行记录。

2、焊接材料应存放在通风良好的干燥库房内。为防止焊接材料受潮变质,焊材防止位置离地面高和离开墙壁≧300mm。焊接材料原箱堆码时每垛高度不超过1.5m,宽不超过2m,垛与垛之间应保留适当空隙,以便于通风。

3、焊接材料贮存必须做到正确、整齐、安全稳固、过目知数、查点方便、料签齐全、标识明显。

4、按照品牌、批号、规格、入库时间不同分开存放,并有明显的区别标识,以免混用。

5、焊条、焊丝的存放时间不宜过长,制成产品之日起存放时间(根据仓库具体保管条件)不超过24个月。已开箱检验后的焊丝须重新包好,对已开箱零发、回收的焊条须用纸包成捆并做好相应的标识(型号、牌号、规格等)和回收记录,以免混淆造成错发。

6、装有焊接保护气体的钢瓶,漆色、标志和充装系数应符合《气瓶安全监察规程》的规定。二氧化碳和氩气的气瓶应专用,不得装其它气体。

7、焊接保护气体的气瓶应竖放于通风干燥处,避免受热和日光曝晒。按照不同气体、气体成分配比、纯度(如纯氩气和高纯氩气)、空瓶和实瓶分开存放,并做明显标识。

8、焊接保护气体的气瓶存放须采取措施进行固定,防止气瓶倾倒造成安全事故。现场焊接使用的气瓶也必须采取固定措施。

 


7注意事项

焊接材料(焊条、焊丝及埋弧焊剂)注意事项:

1、焊条

(1)不锈钢焊条通常有钛钙型和低氢型两种。焊接电流尽可能采用直流电源,有利于克服焊条发红和熔深浅。钛钙型药皮的焊条不适合做全位置焊接,只适宜平焊和平角焊;低氢型药皮的焊条可做全位置焊接。

(2)不锈钢焊条在使用时应保持干燥。为防止产生裂纹、凹坑、气孔等缺陷,钛钙型药皮焊前经150-250℃烘干1h,低氢型药皮焊前经200-300℃烘干1h。不能多次重复烘干,否则药皮易脱落。

(3)焊口清理干净,同时防止焊条沾上油及其它脏物,以免增加焊缝含碳量并影响焊接质量。

(4)为防止加热而产生晶间腐蚀,焊接电流不宜过大,一般应比碳钢焊条低20%左右,电弧不要过长,层间快冷,以窄道焊为宜。

(5)引弧时注意,不能在非焊接部位引弧,最好选用与焊件相同材料的引弧板来引弧。

(6)应尽量采用短弧焊接,弧长一般2-3mm,电弧过长易产生热裂纹。

(7)运条:应采用短弧快速焊,一般不允许横向摆动,其目的是减少热量和热影响区宽度,提高焊缝抗晶间腐蚀能力和减少热裂纹的倾向。

(8)异种钢的焊接应慎重选用焊条,防止焊条选用不当出现热裂纹或高温热处理后引起σ相析出,使金属脆化。参照不锈钢与异种钢的焊条选择标准进行选用,并采取适当焊接工艺。

2、焊丝

(1)焊丝应放于专用焊接材料库保管,注意通风、干燥,空气相对湿度应控制在60%以下,码放时离地和墙壁保持30cm距离。

(2)分清型号和规格存放,不能混放。

(3)搬运过程要避免乱扔乱放,防止包装破损,一旦包装破损,可能会引起焊丝吸潮、生锈。

(4)对于桶装焊丝,搬运时切勿滚动,容器也不能放倒或倾斜,以避免筒内焊丝缠绕,妨碍使用。

(5)焊丝码放不可过高。

(6)一般情况下,药芯焊丝无需烘干,开封后应尽快用完。当焊丝没用完,需放在送丝机内过夜时,要用帆布、塑料布或其他物品将送丝机(或焊丝盘)罩住。以减少与空气中的湿气接触。

(7)药芯焊丝使用的CO2应为纯净无水气体。

3、埋弧焊用焊剂

(1)焊剂一般为袋装,应妥善运输,以防止包装破损;

(2)焊剂应存放在干燥的房间内,防止受潮而影响焊接质量,其室温为5-50℃,不能放在高温、高湿度的环境中。

(3)使用前,焊剂按说明书所规定的参数进行烘焙。烘焙时,焊剂散布在盘中,厚度最大不超过50mm。

 


参考资料

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