焊条的基础知识大全

一、焊条的组成及其作用

涂有药皮的供弧焊用的熔化电极称为电焊条，简称焊条。焊条由焊芯和药皮 ( 涂层 ) 组成。通常焊条引弧端有倒角，药皮被除去一部分，露出焊芯端头，有的焊条引弧端涂有引弧剂，使引弧更容易。在靠近夹持端的药皮上印有焊条牌号。

焊条中被药皮包覆的金属芯称焊芯。焊条电弧焊时，焊芯与焊件之间产生电弧并熔化为焊缝的填充金属。焊芯既是电极，又是填充金属。按国家标准GB/1495.7《焊接用钢丝》和GB／17854《焊接用不锈钢丝》的规定，用于焊芯的专用的金属丝( 称焊丝 )分为碳素结构钢、低合金结构钢和不锈钢3类。焊芯的成分将直接影响着熔敷金属的成分和性能，各类焊条所用的焊芯(钢丝)见表1。

表1各类焊接条所用的焊芯

焊条种类

所 用 焊 芯

低碳钢焊条低合金高强钢焊条低合金耐热钢焊条不锈钢焊条堆焊用焊条铸铁焊条有色金属焊条

低碳钢焊芯 (H08A等)低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯不锈钢或低碳钢焊芯低碳钢或合金钢焊芯

低碳钢、铸铁、非铁合金焊芯有色金属焊芯

涂敷在焊芯表面的有效成分称为药皮，也称涂层。焊条药皮是矿石粉末、铁合金粉、有机物和化工制品等原料按一定比例配制后压涂在焊芯表面上的一层涂料。其作用是：

1、机械保护

焊条药皮熔化或分解后产生气体和熔渣，隔绝空气，防止熔滴和熔池金属与空气接触。熔渣凝固后的渣壳覆盖在焊缝表面，可防止高温的焊缝金属被氧化和氮化，并可减慢焊缝金属的冷却速度。

2、冶金处理

通过熔渣和铁合金进行脱氧、去硫、去磷、去氢和渗合金等焊接冶金反应，可去除有害元素，增添有用元素，使焊缝具备良好的力学性能。

3、改善焊接工艺性能

药皮可保证电弧容易引燃并稳定地连续燃烧；同时减少飞溅，改善熔滴过渡和焊缝成形等。

4、渗合金

焊条药皮中含有合金元素熔化后过渡到熔池中，可改善焊缝金属的性能。

二、焊条分类、型号和牌号

焊条种类繁多，国产焊条约有300多种。在同一类型焊条中，根据不同特性分成不同的型号。某一型号的焊条可能有一个或几个品种。同一型号的焊条在不同的焊条制造厂往往可有不同的牌号。

1、焊条分类

焊条的分类方法很多，从不同的角度的分类见表2

表 2弧焊焊条的分类

分类方法

类别名称

电源种类

特征字母及表示法

按药皮成分分类

不定型

不规定

氧化钛型

交、直流

钛钙型

交、直流

钛铁矿型

交、直流

氧化铁型

交、直流

纤维素型

交、直流

低氢钾型

交、直流

低氢钠型

直流

石墨型

交、直流

盐基型

直流

按熔渣酸碱性分类

酸性焊条

碱性焊条

按焊条用途分类

结构钢焊条

J×××

钼和铬钼耐热钢焊条

R×××

不锈钢焊条

G×××A×× ×

堆焊焊条

D×××

低温钢焊条

W×××

铸铁焊条

Z×××

镍和镍合金焊条

Ni×××

铜和铜合金焊条

T×× ×

铝和铝合金焊条

L×××

特殊用途焊条

TS×××

按焊条性能分类

超低氢焊条

低尘低毒焊条

立向下焊条

底层焊条

铁粉高效焊条

抗潮焊条

水下焊条

重力焊条

躺焊焊条

2、焊条的选用原则

焊条的种类繁多，每种焊条均有一定的特性和用途。选用焊条是焊接准备工作中一个很重要的环节。在实际工作中，除了要认真了解各种焊条的成分、性能及用途外，还应根据被焊焊件的状况、施工条件及焊接工艺等综合考虑。选用焊条一般应考虑以下原则：（1）焊接材料的力学性能和化学成分① 对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。

② 对于合金结构钢，通常要求焊缝金属的主要合金成分与母材金属相同或相近。

③ 在被焊结构刚性大、接头应力高、焊缝容易产生裂纹的情况下，可以考虑选用比母材强度低一级的焊条。

④ 当母材中 C 及 S 、P 等元素含量偏高时，焊缝容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。（2）焊件的使用性能和工作条件① 对承受动载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，还要保证焊缝具有较高的韧性和塑性，应选用塑性和韧性指标较高的低氢型焊条。

② 接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征，选用相应的不锈钢焊条或其他耐腐蚀焊条。

③ 在高温或低温条件下工作的焊件，应选用相应的耐热钢或低温钢焊条。（3）焊件的结构特点和受力状态

① 对结构形状复杂、刚性大及大厚度焊件，由于焊接过程中产生很大的应力，容易使焊缝产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。

② 对焊接部位难以清理干净的焊件，应选用氧化性强，对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。

③ 对受条件限制不能翻转的焊件，有些焊缝处于非平焊位置，应选用全位置焊接的焊条。（4）施工条件及设备

① 在没有直流电源，而焊接结构又要求必须使用低氢型焊条的场合，应选用交、直流两用低氢型焊条。

② 在狭小或通风条件差的场所，应选用酸性焊条或低尘焊条。（5）改善操作工艺性能 在满足产品性能要求的条件下，尽量选用电弧稳定，飞溅少，焊缝成形均匀整齐，容易脱渣的工艺性能好的酸性焊条。焊条工艺性能要满足施焊操作需要。如在非水平位置施焊时，应选用适于各种位置焊接的焊条。如在向下立焊、管道焊接、底层焊接、盖面焊、重力焊时，可选用相应的专用焊条。（6）合理的经济效益 在满足使用性能和操作工艺性的条件下，尽量选用成本低、效率高的焊条。对于焊接工作量大的结构，应尽量采用高效率焊条，如铁粉焊条、高效率不锈钢焊条及重力焊条等，以提高焊接生产率。

常用钢号推荐选用的焊条

钢 号

焊条型号

对应牌号

钢 号

焊条型号

对应牌号

Q23i—A·FQ23-A、10、20

E4303

J422

12CrlMoV

E5515一B2一V

R317

20R、20HP、20g

E4316

J426

12Cr2Mo

12Cr2Mol

12Cr2MolR

E6015一B3

R407

E4315

J427

25

E4303

J422

E5003

J502

Q295(O9Mn2V、09Mn2VD、09Mn2VDR)

E5515—Cl

W707Ni

1Cr5MO

E1—5MOV—15

R507

Q345(16Mn、16MnR、16MnRE)

R5003

J50Q

1Crl8Ni9Ti

E308一16

A102

E5016

J506

E308—15

A107

E347一16

A132

E501 5

J507

E347—15

A137

Q390(16MnD、

E5016—G

J506RH

0Cr19Ni9

E308—16

A102

169MnDR)

E5015-G

J507RH

E308—15

A107

E5016

J506

0Crl8Ni9Ti

Ocrl9Nil1ti

E347—16

A132

Q390(15MnVR15MnVRE)

E5015

J507

E347—15

A137

E5515—G

J557

20MnMo

E5015

J507

00Crl8Ni10

E308L一16

A002

E15—6

J557

00Crl9Ni11

151MnVNR

E6016-D1

J606

0Crl7Nil2Mo2

E316—16

A202

E6015-D1

J607

E316—15

A207

15MnMoV18MnMONbR20MnMONb

E7015—D2

J707

0Crl8Ni12M02Ti

0Crl8Ni12M03Ti

E316L-16

A022

12CrMO

E5515—B1

R207

E318—16

A212

15CrMO15CrMoR

E5515—B2

R307

0Crl3

E410口16

G202

E410—15

6207

3、不同钢号相焊推荐选用的焊条

类 别

接 头钢 号

焊条型号

对应牌号

碳素钢       低合金钢

和低合金钢相焊

Q235-A+Q345(16Mn)

E4303

J422

20、20R十16MnR、16MnRC

E4315

J427

Q235—A十18MnMONbR

E5015

J507

16MnR+1MnMOV16MnR+18MnMONbR

E5015

J507

15MnVR+20MnMO

E5015

J507

20MnMO+18MnMONbR

E5515—G

J557

碳素钢       碳锰低合金钢

和铬钼低合金钢相焊

Q235—A十15CrMOQ235—A十1Cr5MO

E4315

J427

16MnR+15CrhMo20、20R、 16MnR+12CrlMoV

E5015

J507

15MnMo+12CrMo、15CrMo15MnMoV+CrlMOV

E7015—D2

J707

其他钢号与奥氏

体高合金钢相焊

Q235—A、20R、16MnR、20MnMo+0Cr18Ni9Ti

E309—16E309Mo—16

A302A312

18MnMoNbR、15CrMo+0Cr18Ni9Ti

E310-16E310-15

A402A407

三、焊条电弧焊安全与防护技术

1、安全与防护技术

焊条电弧焊操作时，必须注意安全与防护，安全与防护技术主要有防止触电、弧光辐射、火灾、爆炸和有毒气体与烟尘中毒等。

2、防止触电

焊条电弧焊时，电网电压和焊机输出电压以及手提照明灯的电压等都会有触电危险。因此，要采取防止触电措施。或接零。焊接电缆和焊钳绝缘要良好，如有损坏，要及时修理。焊条电弧焊时，要穿绝缘鞋，戴电焊手套。在锅炉、压力容器、管道、狭小潮湿的地沟内焊接时，要有绝缘垫，并有人在外监护。使用手提照明灯时，电压不超过安全电压36V，高空作业时不超过12V。高空作业时，在接近高压线5m或离低压线2.5m 以内作业，必须停电，并在电闸上挂警告牌，设人监护。万一有人触电，要迅速切断电源，并及时抢救。

3、防止弧光辐射

焊接电弧强烈的弧光和紫外线对眼睛和皮肤有损害。焊条电弧焊时，必须使用带弧焊护目镜片的面罩，并穿工作服，戴电焊手套。多人焊接操作时，要注意避免相互影响，宜设置弧光防护屏或采取其他措施，避免弧光辐射的交叉影响。

4、隔绝火星

6 级以上大风时，没有采取有效的安全措施不能进行露天焊接作业和高空作业，焊接作业现场附近应有消防设施。电焊作业完毕应拉闸，并及时清理现场，彻底消除火种。

5、防止火灾

在焊接作业点火源lOm以内、高空作业下方和焊接火星所及范围内，应彻底清除有机灰尘、木材、木屑、棉纱棉丝、草垫干草、石油、汽油、油漆等易燃物品。如有不能撤离的易燃物品，诸如木材、未拆除的隔热保温的可燃材料等，应采取可靠的安全措施，如用水喷湿，覆盖湿麻袋、石棉布等。

6、防止爆炸

在焊接作业点lOm以内，不得有易爆物品，在油库、油品室、乙炔站、喷漆室等有爆炸性混合气体的室内，严禁焊接作业。没有特殊措施时，不得在内有压力的压力容器和管道上焊接。在进行装过易燃易爆物品的容器焊补前，要将盛装的物品放尽，并用水、水蒸气或氮气置换，清洗干净：用测爆仪等仪器检验分析气体介质的浓度；焊接作业时，要打开盖口，操作人员要躲离容器孔口。

7、防止有毒气体和烟尘中毒

焊条电弧焊时会产生可溶性氟、氟化氢、锰、氮氧化物等有毒气体和粉尘，会导致氟中毒、锰中毒、电焊尘肺等，尤其是碱性焊条在容器、管道内部焊接更甚。因此，要根据具体情况采取全面通风换气、局部通风、小型电焊排烟机组等通风排烟尘措施。

四、奥氏体不锈钢与珠光体钢体焊接时焊条的选用方法

奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接时采用的焊接方法是焊条电弧焊。由于珠光体钢对焊缝金属的稀释作用，若采用A102、A132焊条施焊时，焊缝中会产生大量马氏体组织，而且越靠近碳钢一侧，马氏体数量越多，是脆性破坏的起始区域，故不能采用。用含镍大于12％（质量分数）的A302、A402焊条施焊时，焊缝金属得到的组织是奥氏体或者全部是奥氏体组织，是比较理想的填充金属材料。

奥氏体不锈钢与珠光体钢钢焊接用焊条

钢种

焊 条 牌 号

1Cr18Ni9Ti+Q235-A；1Cr18Ni9Ti+Q235；1Cr18Ni9Ti+20R；1Cr18Ni9Ti+20MnMo

A302、A312

1Cr18Ni9Ti+18MnMoNbR；1Cr18Ni9Ti+15CrMo

A402、A407

五、非铸铁型（异质焊缝）焊条电弧冷焊灰铸铁时的焊接工艺

1、在保证电弧稳定燃烧的前提下，采用尽可能小的焊接电流，焊接第1、2层焊缝时，宜采用小直径焊条，焊接电流可按焊条直径的29~34倍选用。2、在保证焊缝正常成形及母材金属熔合良好的前提下，采用尽可能快的焊接速度，并尽量压低电弧，采用短弧焊。3、采用短段焊、断续焊、分散焊及焊后立即锤击焊缝等工艺措施，降低焊接应力，防止产生裂纹。每次焊缝长度约为10~40mm。4、采用合理的焊接顺序，以减少应力。厚板多层焊时的焊接顺序，应先焊坡口面焊道，再焊中间焊道。

六、铸铁焊条的选用方法

根据碳的存在形态，铸铁可分类为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁四种。铸铁的特点是碳与硫、磷杂质含量高，组织不均匀，塑性低，属于焊接性不良的材料。铸铁焊接时出现的主要问题，一是焊接接头区域易出现白口及淬硬组织，二是易出现裂纹。

铸铁焊条（或焊补）大致分为冷焊、半热焊和热焊三种，焊材的选择分为同质焊缝和异质焊缝两类。目前国内可以提供数十种铸铁焊条，可根据铸铁焊条的特性，对焊补件的要求（如是否切削加工）、铸铁材料的性能以及焊补件的重要性等分别选用。

对焊后要求灰口铸铁焊缝的，可选用Z208、Z248焊条，对焊缝表面需经加工的，可选用Z308、Z408、Z418、Z508焊条，其中Z308最易加工；对球墨铸铁和高强度铸铁，可选用Z258、Z408、Z418焊条，应指出，铸铁焊条是三分材料、七分工艺，除了合理选用焊材外，还必须根据工作要求采取适当的工艺措施，如预热分段焊、大（小）电流、瞬时点焊、锤击、后热等，才能取得满意的效果。

七、焊条电弧焊的原理及特点

1、焊条电弧焊的基本原理

焊条电弧焊是利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和工件熔化，从而获得牢固焊接接头的工艺方法。焊接过程中，药皮不断地分解、熔化而生成气体及溶渣，保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域，防止大气对熔化金属的有害污染。焊条芯也在电弧热作用下不断熔化，进入熔池，组成焊缝的填充金属。2、焊条电弧焊的特点焊条电弧焊与其他的熔焊方法相比，具有下列特点：（1）操作灵活焊条电弧焊之所以成为应用最广泛的焊接方法，主要是因为它的灵活性。由于焊条电弧焊设备简单、移动方便、电缆长、焊把轻，因而广泛应用于平焊、立焊、横焊、仰焊等各种空间位置和对接、搭接、角接、T形接头等各种接头形式的焊接。无论是在车间内，还是在野外施工现场均可采用。可以说，凡是焊条能达到的任何位置的接头，均可采用焊条电弧焊方法连接。对于复杂结构、不规则形状的构件以及单件、非定型结构的制造，由于可以不用辅助工装、变位器、胎夹具等就可以焊接，焊条电弧焊的优越性显得尤为突出。（2）待焊接头装配要求低由于焊接过程由焊工手工控制，可以适时调整电弧位置和运条姿势，修正焊接参数，以保证跟踪接缝和均匀熔透。因此，对焊接接头的装配精度要求相对降低。（3）可焊金属材料广焊条电弧焊广泛应用于低碳钢、低合金结构钢的焊接。选配相应的焊条，焊条电弧焊也常用于不锈钢、耐热钢、低温钢等合金结构钢的焊接，还可用于铸铁、铜合金、镍合金等材料的焊接，以及耐磨损、耐腐蚀等特殊使用要求的构件进行表面层堆焊。（4）焊接生产率低焊条电弧焊与其它电弧焊相比，由于其使用的焊接电流小，每焊完一根焊条后必须更换焊条，以及因清渣而停止焊接等，故这种焊接方法的熔敷速度慢，焊接生产率低。（5）焊接质量受人为因素的影响大虽然焊接接头的力学性能可以通过选择与母材力学性能相当的焊条来保证，但焊缝质量在很大程度上依赖于焊工的操作技能及现场发挥，甚至焊工的精神状态也会影响焊缝质量。（6）焊接成本较高焊条成本高，焊接过程中焊接材料的损耗大，焊接生产率低导致焊接人工费用高。因此，焊条电弧焊与其它电弧焊（如CO2气体保护焊，埋弧焊等）相比，焊接成本相对较高

八、焊条的相关知识（组成、作用、选用原则）

焊条是由金属焊芯和药皮两部分所组成的，焊芯的主要作用是作为电极和填充金属；药皮的作用主要是稳弧、保护、脱氧、渗合金及改善焊接工艺性。

选用焊条的基本原则：1、等强度原则

即选用与母材同强度等级的焊条。一般用于焊接低碳钢和低合金钢。2、同成分原则

即选用与母材化学成分相同或相近的焊条。一般用于焊接耐热钢、不锈钢等金属材料。3、抗裂纹原则

选用抗裂性好的碱性焊条，以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。一般用于焊接刚度大、形状复杂、使用中承受动载荷的焊接结构。4、抗气孔原则

受焊接工艺条件的限制，如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便，应选用抗气孔能力强的酸性焊条，以免焊接过程中气体滞留于焊缝中，形成气孔。5、低成本原则

在满足使用要求的前提下，尽量选用工艺性能好、成本低和效率高的焊条。

九、焊条电弧焊时，焊条直径的选择原则

1、对根部不要求均匀焊透的Ⅰ形坡口角接、T形接、搭接焊缝和背面清根封底焊的对接焊缝，焊条直径可根据焊件厚度进行选用。2、焊件厚度相同但所处焊接位置不同，应选用不同直径的焊条。如在横焊、立焊位置焊接时，很少使用直径5mm的焊条。3、不同的接头形式应选用不同直径的焊条。如T形接头、搭接接头，由于散热条件比对接接头好，所以可选用较粗直径的焊条。4、开坡口的接头第一层打底焊时应选用直径较细的焊条，如对接接头打底焊时可选用直径3.2mm的焊条，其余各层可选用直径4mm的焊条。

十、焊条电弧焊时，焊接电流种类的选用

焊条电弧焊时，焊接电流的种类是根据焊条的性质进行选择。酸性焊条(如E4303)是交流、直流两用焊条，但通常采用交流电源进行焊接，因为交流弧焊电源价格便宜。而碱性焊条中的低氢钠型焊条(如E5015)，由于药皮中含有一定量的氟石(CaF2)，所以电弧稳定性差，因此必须采用直流弧焊电源进行焊接；碱性焊条中的低氢钾型焊条(如E5016），由于药皮的粘结剂采用钾水玻璃，含有一定量的稳弧剂钾，电弧的稳定性比低氢钠型焊条好，可以选用交流电源进行焊接。

此外，焊接薄板时，由于采用小电流进行焊接，因为交流电小电流的电孤稳定性差，引弧比较困难，所以应选用直流电源进行焊接。

十一、碳钢焊条型号的编制方法

根据GB/T 5117《碳钢焊条》的规定，碳钢焊条型号的编制方法如下：

1、字母E表示焊条。2、前二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为kgf／mm2(应换算成相应的MPa，1kgf／mm2＝9.8MPa)。3、第三位数字表示焊条的焊接位置，0及1表示焊条适用于全位置焊接(平、立、仰、横)， 2表示焊条适用于平焊及平角焊，4表示焊条适用于立向下焊。4、第三位数字和第四位数字组合表示焊接电流种类及药皮类型。5、在第四位数字后附加R表示耐吸潮焊条，附加M表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条，附加－1表示对冲击性能有特殊规定的焊条。

十二、结构钢焊条牌号的编制方法

原  机械工业部在焊接材料产品样本中统一规定了焊条行业牌号的编制方法(非部颁标准)，并将碳钢焊条和部分低合金钢焊条称为结构钢焊条，其牌号的编制方法如下：1、在焊条牌号中字母J表示结构钢焊条。2、第一、第二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为kgf／mm2(应换算成相应的MPa)，共分10个等级：42、50、55、600、70、80、85、90、10（100）。3、第三个数字表示药皮类型和焊接电源种类。4、第三位数字后的符号，表示某种特殊用途，如：

Fe     表示铁粉焊条。

X     表示立向下焊专用焊条。

G       表示管道焊接专用焊条。

GM     表示盖面专用焊条。

D      表示底层焊专用焊条。

Z     表示重力焊条。

GR     表示高韧度焊条。

LMA     表示耐潮焊条。

H      表示超低氢焊条。

R      表示韧度焊条。

DF     表示低氟焊条。

RH     表示高韧超低氢焊条。

十二、低合金钢焊条型号的编制方法

根据CB／T 5118《低合金钢焊条》的规定，低合金钢焊条型号编制方法与碳钢焊条型号编制方法相同，只是在四位数字后添加了后缀字母和附加化学成分记号。1、后缀字母为熔敷金属化学成分分类代号，并以短划—与前面数字分开，如A1表示碳钼钢焊条；B1、B2、B3、B4、B5表示铬钼钢焊条；C1、C2、C3表示镍钢焊条；D1、D2、D3表示锰钼钢焊条；G、M、W表示所有其它合金钢焊条。2、若还具有附加化学成分时，附加化学成分直接用元素表示，并以短划一与前面后缀字母分开。3、对于E50××-×、E55××-×、E60××-×型低氢焊条的熔敷金属化学成分分类后缀字母或附加化学成分后面加字母R时，表示耐吸潮焊条。、

十三、焊接焊芯的主要成分及其牌号

焊条中被药皮包覆的金属芯叫焊芯。焊接钢用的焊芯材料有碳素结构钢、低合金结构钢和不锈钢三类。焊芯的牌号用焊表示，代号为H，后面的数字表示含碳量，其它合金元素则以该元素的化学元素符号排列在含碳量数字后面。质量不同的焊芯在最后标以一定符号加以区别：A表示高级优质钢，其S、P的质量分数不超过0．03％，E表示特级优质钢，其S、P的质量分数不超过0．025％。

十四、焊接中什么是立向下焊条?简述该焊条的焊接特点

立焊时，由上向下操作的专用焊条，称为立向下焊条。这种焊条较通用焊条有焊缝成形好、生产效率高的特点。

立向下焊条自上向下进行焊接，不需要摆动，直拖而下，焊接过程顺利。立向下焊条的熔渣凝固温度范围比较小，既不淌渣，又能覆盖焊缝，焊接速度可比立向上焊接提高一倍，并且可节约焊条30%~50%。

十五、什么是焊接焊条?对焊接焊条的基本要求是什么?

涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极，叫焊条。它由药皮和焊芯两部分组成。

对焊条的基本要求是：1、电弧容易引燃，在焊接过程中电弧燃烧平稳，再引弧容易。2、药皮应均匀熔化，无成块脱落现象。药皮的熔化速度应稍慢于焊芯的熔化速度，使焊条熔化端部能形成喇叭形套筒，有利于金属熔滴过渡和造成保护气氛。3、焊接过程中不应有过大、过多的飞溅。

4、保证熔敷金属有一定的抗裂性、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。6、焊缝射线探伤应不低于GB3323《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》所规定的Ⅱ级标准。

十六、焊接焊条药皮的成分组成

压涂在焊芯表面上的涂料层称为药皮。焊条药皮由下列各种成分组成：1、稳弧剂

可使焊条在引弧和焊接过程中起着改善引弧性能和稳定电弧燃烧的作用。主要的稳弧剂有水玻璃(含有钾、钠碱土金属的硅酸盐)、钾长石、纤维素、钛酸钾、金红石、还原钛铁矿、淀粉等。2、造渣剂

焊接时产生熔渣保护液态金属和改善焊缝成形。主要的造渣剂有大理石、白云石、菱苦土、氟石、硅砂、长石、白泥、白土、云母、钛白粉、金红石、还原钛铁矿等。3、脱氧剂

用于脱除熔化金属中的氧，以提高焊缝性能。常用的脱氧剂有锰铁、硅铁、钛铁、铝铁、铝粉、石墨等。4、造气剂

产生气体对液态的金属起机械保护作用。常三的造气剂有大理石、白云石、菱苦土、淀粉、木粉、纤维素、树脂等。5、稀渣剂

改善熔渣的流动性能，包括熔渣的熔点、粘度和表面张力等物理性能。主要稀渣剂有氟石、冰晶粉、钛铁矿等。6、合金剂

补偿焊接过程中的合金烧损和向焊缝过渡必需的合金元素。常用的合金剂有锰铁、硅铁、钼铁、钒铁，铬粉、镍粉、钨粉、硼铁等。7、粘结剂

用于粘结药皮涂料，使它能够牢固地涂压在悍芯上。主要的粘结剂有钠水玻璃、钾水玻璃和钾钠水玻璃三种。

十七、焊接结构钢用焊条药皮的类型

1、钛铁矿型

药皮中含钛铁矿(质量分数)≥30％，熔渣流动性良好，电弧稍强，熔深较深，渣覆盖良好，脱渣容易，飞溅一般，焊波整齐，适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直流正、反接。2、钛钙型

药皮中含质量分数为30％以上的氧化钛和质量分数为20％以下的钙或镁的碳酸盐矿石。熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定，熔深适中，焊波整齐，适用于全位置焊接。焊接电流为交流或直流正、反接。3、高纤维素钠型

药皮中约含质量分数为30％左右的纤维素及其它材料，如氧化钛、锰铁及钠水玻璃等。焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体，保护熔敷金属。电弧吹力大，熔深较深，熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，飞溅一般，通常限制采用大电流焊接。适用于全位置焊接，焊接电流为直流反接，可用于管道焊接和打底焊接等。4、高纤维素钾型

药皮中含有质量分数为15％以上有机物并以钾水玻璃为粘结剂。电弧稳定，焊接电流为交流或直流反接。当采用直流反接焊接时，熔深浅，适用于全位置焊接。5、高钛钠型

药皮中含质量分数约为30％的氧化钛，以及少量纤维素、锰铁、硅酸盐及钠水玻璃等。电弧稳定，再引弧容易，熔深较浅，渣覆盖良好，脱渣容易，焊波整齐，适用于全位置焊接。焊接电流为交流或直流正接，但熔敷金属塑性及抗裂性能较差，适用于薄板焊接及盖面焊。6、高钛钾型

药皮在高钛钠型基础上采用钾水玻璃作粘结剂。电弧比高钛钠型稳定，工艺性能、焊缝成形比高钛钠型好，适用于全位置焊接，焊缝表面光滑，焊波整齐，脱渣性很好，角焊缝略凸出，焊接电流为交流或直流正、反接。7、氧化铁型

药皮中含有多量氧化铁及较多的锰铁，电弧吹力大，熔深较深，电弧稳定，再引弧容易，熔化速度快，渣覆盖好，脱渣性好，焊缝致密，略带凹度，飞溅稍大。不适宜焊薄板，适用于焊接平焊及平角焊，焊接电流为交流或直流正接。8、低氢钠型

以碱性氧化物为主并以钠水玻璃为粘结剂，药皮主要组成物是碳酸盐矿和氟石，碱度较高。熔渣流动性好，焊接工艺性能一般，焊波较粗，角焊缝略凸出，熔深适中，脱渣性较好，焊接时要求焊条干燥，并适用短弧焊。可全位置焊接，焊接电流为直流反接。熔敷金属具有良好的抗裂性和力学性能。9、低氢钾型

以碱性氧化物为主并以钾水玻璃为粘结剂。电弧稳定，工艺性能，焊接位置和低氢钠型相似，焊接电流为交流或直流反接。熔敷金属具有良好的抗裂性和力学性能。

十八、焊条药皮强度的检验方法和焊条药皮耐潮性的检验方法

1、焊条药皮强度的检验方法：

焊条药皮应均匀、紧密地包覆在焊芯周围，整个焊条药皮上不应有影响焊接质量的裂纹、气泡、杂质及剥落缺陷存在。

焊条药皮应具有足够的强度。检验方法是：将水平放置的焊条自由落到厚度不小于14mm的水平放置的光滑平整的钢板上。当焊条直径小于4mm时，试验高度为lm；当焊条直径大于或等于4mm时，试验高度为0.5m。焊条落下后，观察受检焊条药皮破裂情况。如果破裂只在两端，且破裂总长不大于30mm，可判定为合格，每次测试5根。2、焊条药皮耐潮性的检验方法：

将焊条静置于常温(15~25℃)水中，4h后观察药皮不应有胀开或脱落现象，每次测试5根。

3、焊条脱渣性的试验方法

渣壳从焊缝表面脱落的难易程度，称此为脱渣性。

脱渣性的试验方法：将两块400mm×110mm×l4mm，一侧开有坡口的Q235A钢板对接进行定位焊，坡口角度为70°，由同一名焊工用同一焊机，相同的操作手法和尽量一致的焊接参数在试板的坡口内施焊，试板两端空出不焊。整个试验中，坡口内需焊接两层，第一层长度为250mm，第二层在第一层焊缝上焊200mm，分别计算脱渣率，每层施焊1根焊条，焊条头剩余50mm。焊完第一层以后，将焊缝朝下平置于锤击台座上，用压板螺栓将试板定位固定。把重2kg钢球置于1.3m的架子上，待焊后时间达到1min时，让钢球以初速为零的自由落体运动锤击试板中心。各种焊条锤击次数不同，其中，E4313型焊条第一层连续锤击5次，第二层连续锤击3次；E4303型焊条第一层连续锤击5次，缓冷至室温后再锤击5次；E4315、E5016、E5015焊条第一层连续锤击10次，第二层连续锤击5次。

每层脱渣率计算如下

脱渣率＝（焊缝总长－未脱渣焊缝总长）÷焊缝总长×100％

对于E4303型焊条，由于其第一层锤击试板焊缝两回，因而需计算出每一回的脱渣率，然后再平均，即为其第一层脱渣率。

十九、焊丝的种类

焊接时作为填充金属或同时作为导电的金属丝叫焊丝。埋弧焊、气体保护焊、电渣焊中广泛使用焊丝作为熔化电极，焊丝与焊条焊芯同属一个国家标准。根据母材金属材质不同，施焊时与其相匹配的焊丝种类很多，如低碳钢焊丝、低合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝等。

为了防止在焊缝中产生气孔，常在焊丝外表面涂上一层薄薄的防锈层——铜，这种焊丝叫涂铜焊丝。使用镀铜焊丝时，焊丝表面焊前不需要再作除锈处理，因此简化了工序使用方便。在埋弧焊、CO2焊中应用较多。镀铜焊丝的镀铜层很薄，微量的铜熔入焊缝中，不致引起裂纹。

二十、低合金钢焊条型号的编制方法

根据CB／T 5118《低合金钢焊条》的规定，低合金钢焊条型号编制方法与碳钢焊条型号编制方法相同，只是在四位数字后添加了后缀字母和附加化学成分记号。1、后缀字母为熔敷金属化学成分分类代号，并以短划—与前面数字分开，如A1表示碳钼钢焊条；B1、B2、B3、B4、B5表示铬钼钢焊条；C1、C2、C3表示镍钢焊条；D1、D2、D3表示锰钼钢焊条；G、M、W表示所有其它合金钢焊条。2、若还具有附加化学成分时，附加化学成分直接用元素表示，并以短划一与前面后缀字母分开。3、对于E50××-×、E55××-×、E60××-×型低氢焊条的熔敷金属化学成分分类后缀字母或附加化学成分后面加字母R时，表示耐吸潮焊条。

二十一、焊接中硅弧焊整流器的工作原理及特性

硅弧焊整流器以硅二极管作为整流元件，将50Hz的单相或三相交流网络电压，利用降压变压器下降为几千伏特的电压，经硅整流器和电抗器滤波获得直流电，从而对焊接电弧供电。1、降压变压器

有单相和三相两种。可利用抽头调节空载电压和焊接电流，也可增大漏抗以获得下降外特性。2、硅整流器

用硅二极管组成三相整流器。3、输出电抗器

是串联在直流回路中的一个带铁心并有间隙的电抗绕组，起滤波和改善动特性的作用。硅弧焊整流器的电流调节方式有两种：一种为机械调节。即采用抽头式、动铁心式、动绕组式的降压变压器，降压变压器的工作原理与弧焊变压器相同；另一种为电磁调节，即在降压变压器和硅整流器之间接一磁放大器，借助改变其磁饱和程度来进行调节。硅弧焊整流器的主要优点是结构简单、坚固耐用、工作可靠、噪声小、维修方便和效率高，缺点是可调的焊接参数少、调节不够灵活、不够精确并受网络电压波动的影响较大，因而只能用于质量要求不高的产品焊接。

二十一、焊条电弧焊时，焊接电流的选择原则

焊接电流是焊条电弧焊时的主要焊接参数。焊接电 流太大时，焊条尾部要发红，部分药皮的涂层要失效或崩落，机械保护效果变差，容易产生气孔、咬边、烧穿等焊接缺陷，并使焊接飞溅加大。使用过大的焊接电流还会使焊接热影响区晶粒粗大，使接头的塑性下降；焊接电流太小时，会造成未焊透、未熔合等焊接缺陷，并使生产率降低。因此，选择焊接电流首先应在保证焊接质量的前提下，尽量选用较大的电流，以提高劳动生产率。

焊接电流的选择原则是：1、根据焊条直径进行选用。2、根据钢板厚度、焊接位置适当调整焊接电流。钢板越厚，焊接热量散失得越快，应选用电流值的上限。立、仰、横焊时应选用较小的电流，通常应比平焊小10%左右。3、焊接不锈钢时，为防止焊条药皮发红开裂和减小影响晶间腐蚀的程度，焊接电流应比同样直径的碳钢焊条降低20%左右。

二十二、焊条电弧焊时，焊缝层数的选择原则

厚板焊条电弧焊时，应开坡口并采用多层焊（每层一条焊缝)或多层多道焊(每层有二道以上的焊缝)。多层焊和多层多道焊焊接接头的显微组织较细，热影响区较窄，因此，接头的塑性和韧度都比较好，特别是对于易淬火钢，后焊道对前焊道有回火作用，能细化前焊道的晶粒，使接头的组织和性能得以改善。对于低合金结构钢等钢种，焊缝层数对接头性能有明显影响。焊缝层数少，每层焊缝厚度太大时，由于晶粒粗化，将导致焊接接头的塑性和韧度下降。因此，采用直径较细的焊条，选用较小的焊接电流施焊，以增加焊缝层数，是提高焊接接头质量的有效手段。

二十三、焊条电弧焊的工艺过程

用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，称为焊条电弧焊。它是利用焊条和焊件之间产生的焊接电弧将焊条端部和焊件局部加热到熔化状态，焊条端部熔化后的熔滴和熔化的母材金属融合在一起形成熔池，随着电弧向前移动，熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝。

二十四、什么是焊接铁粉焊条？如何分类？

药皮中含有一定量的铁粉，熔敷效率在105％以上的焊条，叫铁粉焊条。其特点是在焊接时，由于铁粉受热氧化而产生大量热量，成为除电弧以外的补加热源，因此可以提高焊芯的熔化系数和焊缝金属的熔敷效率，从而提高焊接生产率。

铁粉焊条可分为两类：第一类是在一般焊条的药皮中加入适量的铁粉，并对药皮的成分作适当的调整，使焊条的工艺性能有所提高，熔敷效率可提高100％-200％，如铁粉钛钙型、铁粉钛型、铁粉氧化铁型，其型号有E4323、E4328、E5014、E5018等；第二类是专用铁粉焊条，如重力焊条，药皮中加入多量铁粉，焊条直径较粗，工艺性能良好，脱渣方便，适用于平焊和平角焊。

二十五、常用修复焊条的特点

我国现行的焊条分类方法，主要是根据焊条国家标准和原机械工业部编制的《焊接材料产品样本》。焊条型号按国家标准分为8类，焊条牌号按用途分为10类，详见下表1——1。各大类焊条按主要性能的不同还可分为若干小类，有些焊条同时可以有多种用途。这些焊条主要用于焊接结构的制造，但绝大多数也可用于焊接修复。

焊接修复常采用碱性低氢型焊条。碱性焊条药皮中含有大量的碱性造渣物（大理石、萤石等），并含有脱氧剂和渗合金剂。药皮萤石中的氟化钙高温时与氢结合成氟化氢（HF），降低了焊缝中的含氢量。碱性渣中CaO数量多，熔渣脱硫能力强，熔敷金属的抗热裂能力较强。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弧剂时，才可以交、直流两用。

电焊条大类的划分

焊   条   型   号

焊  条  牌  号

序号

焊条分类

代号

国家标准

序号

焊条分类

（按用途分类）

代号

汉字（字母）

1

2

碳钢焊条

低合金钢焊条

E

E

GB/T5117—95

GB/T5118—95

1

2

3

结构钢焊条

钼及铬钼耐热钢焊条

低温钢焊条

结（J）

热（R）

温（W）

3

不锈钢焊条

E

GB/T983—95

4

不锈钢焊条

（1）铬不锈钢焊条

（2）铬镍不锈钢焊条

铬（G）

奥（A）

4

5

6

7

8

堆焊焊条

铸铁焊条

镍及镍合金焊条

铜及铜合金焊条

铝及铝合金焊条

ED

EZ

Eni

Tcu

TAl

GB984—85

GB10044—88

GB/T13814—92

GB3670—83

GB3669—83

5

6

7

8

9

10

堆焊焊条

铸铁焊条

镍及镍合金焊条

铜及铜合金焊条

铝及铝合金焊条

特殊用途焊条

堆（D）

铸（Z）

镍（Ni）

铜（T）

铝（L）

特（TS）

二十六、焊条电弧焊的原理及特点

1、焊条电弧焊的基本原理

焊条电弧焊是利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和工件熔化，从而获得牢固焊接接头的工艺方法。焊接过程中，药皮不断地分解、熔化而生成气体及溶渣，保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域，防止大气对熔化金属的有害污染。焊条芯也在电弧热作用下不断熔化，进入熔池，组成焊缝的填充金属。2、焊条电弧焊的特点焊条电弧焊与其他的熔焊方法相比，具有下列特点：（1）操作灵活焊条电弧焊之所以成为应用最广泛的焊接方法，主要是因为它的灵活性。由于焊条电弧焊设备简单、移动方便、电缆长、焊把轻，因而广泛应用于平焊、立焊、横焊、仰焊等各种空间位置和对接、搭接、角接、T形接头等各种接头形式的焊接。无论是在车间内，还是在野外施工现场均可采用。可以说，凡是焊条能达到的任何位置的接头，均可采用焊条电弧焊方法连接。对于复杂结构、不规则形状的构件以及单件、非定型结构的制造，由于可以不用辅助工装、变位器、胎夹具等就可以焊接，焊条电弧焊的优越性显得尤为突出。（2）待焊接头装配要求低由于焊接过程由焊工手工控制，可以适时调整电弧位置和运条姿势，修正焊接参数，以保证跟踪接缝和均匀熔透。因此，对焊接接头的装配精度要求相对降低。（3）可焊金属材料广焊条电弧焊广泛应用于低碳钢、低合金结构钢的焊接。选配相应的焊条，焊条电弧焊也常用于不锈钢、耐热钢、低温钢等合金结构钢的焊接，还可用于铸铁、铜合金、镍合金等材料的焊接，以及耐磨损、耐腐蚀等特殊使用要求的构件进行表面层堆焊。（4）焊接生产率低焊条电弧焊与其它电弧焊相比，由于其使用的焊接电流小，每焊完一根焊条后必须更换焊条，以及因清渣而停止焊接等，故这种焊接方法的熔敷速度慢，焊接生产率低。（5）焊接质量受人为因素的影响大虽然焊接接头的力学性能可以通过选择与母材力学性能相当的焊条来保证，但焊缝质量在很大程度上依赖于焊工的操作技能及现场发挥，甚至焊工的精神状态也会影响焊缝质量。（6）焊接成本较高焊条成本高，焊接过程中焊接材料的损耗大，焊接生产率低导致焊接人工费用高。因此，焊条电弧焊与其它电弧焊（如CO2气体保护焊，埋弧焊等）相比，焊接成本相对较高。

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