在焊接过程中焊条药皮熔化分解生成(在焊接过程中焊条药皮熔化分解生成什么气体)

焊条的药皮的作用主要是

焊条的药皮的作用：

一.焊条药皮的组成

焊条种类很多，各种焊条药皮由不同的原材料组成， 包括:碳酸盐、硅酸盐、有机物、氟化物、氧化物、金属及其合金、化工产品等上百种制造焊条的原料粉末。按照焊条药皮配方设计的要求选用几种或十几种原材料，按比例进行混合而成。

焊条药皮在焊接冶金反应过程中，主要起到改善焊条的工艺性能，保护焊接冶金过程的顺利进行，向焊缝过渡合金元素，保证熔敷金属的化学成分和性能的作用。

按照这些原材料在焊条药皮当中所起的作用，可以分为:

1.稳弧剂

电弧焊时，焊条要容易引弧；焊接过程中电弧要保持稳定燃烧，使电弧集中并具有一定的刚度。焊条药皮当中要有一定量的引弧剂和稳弧剂。

钛白粉、金红石、钛铁矿、还原钛铁矿、钾水玻璃，铝镁合金、碳酸钾、铝粉、镁粉、石墨等。多为含有低电离电位元素的物质。这些原材料可以做引弧剂或稳弧剂。

2.造渣剂

焊条电弧焊时，焊接冶金过程中熔滴和熔池需要熔渣的保护。熔渣保护液态金属不被氧化、氮化；在焊接冶金反应过程中，去除杂质，脱氧、脱硫、脱磷、去氢；改善焊接工艺性能；改善焊缝成型。

焊条药皮熔化时能形成具有一定物理化学性能的熔渣。

熔渣的性能和碱度对焊接工艺和焊缝金属的物理化学性能都有很大的影响。

碳酸盐、硅酸盐、氧化物、氟化物等，可以在焊接冶金反应中生成复杂化合物熔渣，保护熔滴和熔池的冶金反应。如大理石，白云石，菱苦土，长石，白泥，石英，二氧化钛，锰矿，金红石，钛铁矿，萤石，冰晶石等都是用来做造渣剂的制造焊条药皮的原材料。

3.脱氧剂

为了提高焊缝金属的性能，降低焊缝金属中的含氧量，在焊条药皮中加入一些与氧的亲和力大于铁的铁合金或纯金属粉末，作为脱氧剂。

在焊条药皮中常常加入的脱氧剂有:锰铁、硅铁、钛铁、铝镁合金、铝粉、镁粉、石墨、稀土合金等。

有些合金元素不但可以脱氧，还可以脱硫，如锰铁，去除有害杂质。

4.造气剂

焊条药皮中有些材料在电弧高温作用下，能分解产生气体，和熔渣共同保护液态金属不被空气中的氧、氮侵入，称为渣、气联合保护。

常用的造气剂是碳酸盐和有机物如大理石、白云石、碳酸钡、菱苦土、纤维素、木粉、淀粉等。

5.合金剂

为使焊缝熔敷金属具备某些特殊性能，需要在焊条药皮中添加一些铁合金，向焊缝金属过渡有益的合金元素；焊接冶金反应过程中，一些需要的合金元素被烧损，需要补充；使焊缝金属获得设计要求的化学成分和性能。

常用的合金剂有:锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁、铌铁、硼铁、钨铁、金属锰、金属镍、金属铬、钨粉等。

6.增塑润滑剂

为了改善焊条涂料的压涂性能，在焊条药皮涂料中加入一些具有能提高涂料塑性、流动性、滑性的材料，改善涂料压涂性能，提高焊条压涂质量、减少焊条偏心度。

增塑润滑剂材料一般都具有吸收水份后膨胀的特点，并具有一定的弹性。如钛白粉、白泥、云母、合成云母、白土子、木粉、微晶纤维等。

钢结构常用的焊接方法有哪些？

目前，越来越多的建筑上都使用钢结构

钢结构焊接方法包括焊条电弧焊、二氧化碳(COz)气体保护焊，自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气电立焊、栓钉焊及相应焊接方法的组合。

一、焊条电弧焊

焊条电弧焊亦称手工电弧焊、手弧焊或药皮焊条电弧焊，是一种使用手工操作焊条进行焊接的电瓤焊方法。焊条电弧焊的原理是利用焊条与工件闻产生的电弧热将金属熔化进行焊接。焊接过程中焊条药皮熔化分解，生成气体和熔渣，在气体和熔渣的联合保护下，有效地排除了周围空气的有害影响，通过高温下熔化金属与熔渣间的冶金反应、还原与净化金属，得到所需要的焊缝.

焊条电弧焊是一种适应性很强的焊接方法。它在建筑锕结构中得到广泛使用，可在室内、室外及高空中平、横、立仰的位置进行施焊。它所需的焊接设备简单，使用灵活、方便，大多数情况下焊接接头可实现与母材等强度。适应于焊接钢种的范围广，最小可焊接钢板厚度为l mm。

焊条电弧焊的缺点是生产效率低、劳动强度大，对焊工的操作技能要求较高。

二、二氧化碳(COz)气体保护焊

二氧化碳(Cq)气体保护焊是20世纪50年代发展起来的一种焊接技术，根据自动化程度分全自动co,弋体保护焊和半自动co,气体保护焊两种，在建筑钢结构中应用的主要是半自动co.气体保护焊，目前已成为一种重要的熔化焊接方法。

(1)CO：气体保护焊的特点和施焊要求。

(2)半自动气体保护焊焊机的组成。半自动C0,气体保护焊焊机一般由弧焊电源、进丝机构、焊丝、气体等部分组成。

三、埋弧焊

埋弧蜱是电i在颗粒状ch焊剂层下，井在空腔中燃烧的自动d接方法，电弧的辐射热使焊件、掉丝和焊剂熔化、蒸发形成气体，排开电弧周围的熔洼形成一封闭空腔，电弧就在这个空腔内稳定燃烧.空腔的上部被一层熔化的焊剂，即熔渣膜所am，这层熔渣膜不仅可有效地保护熔池金属，卫使有碍操作的弧光辐射不再射出来，同时，熔化的大量焊剂对熔池金属具有还原、净化和合金化的作用.

钢结构工程埋弧焊和手工焊的区别主要在于它的引弧、维持电弧稳定燃烧、输送焊丝、电弧的移动，以及焊接结束的填满弧坑等动作，全部都是利用埋弧自工作实现的。

埋弧焊接自秘化程度不同分为埋弧自动焊和埋弧半自动焊，其区别在于埋弧自动焊的电弧移动是由专门机构控制完成的，而埋孤半自动焊屯弧移动是依靠手工完成的，

埋弧焊机还分单丝掉机、多丝焊机，有纵列式、横列式和直立式等。

焊条的金属芯和药皮各起什么作用？如果把药皮去掉进行焊接，会产生什么后果？

焊条中金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。

焊条药皮是指涂在焊芯表面的涂料层。药皮在焊接过程中分解熔化后形成气体和熔渣，起到机械保护、冶金处理、改善工艺性能的作用。药皮的组成物有：矿物类（如大理石、氟石等）、铁合金和金属粉类（如锰铁、钛铁等）、有机物类（如木粉、淀粉等）、化工产品类（如钛白粉、水玻璃等）。

去掉药皮焊接会出现：若采用无药皮的光焊条焊接，则在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物，并残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，这些因素都能使焊缝的机械性能（强度、冲击值等）大大降低，同时使焊缝变脆。此外采用光焊条焊接，电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。

钢结构焊接的三种方法？

目前，越来越多的建筑上都使用钢结构

钢结构焊接方法包括焊条电弧焊、二氧化碳(COz)气体保护焊，自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气电立焊、栓钉焊及相应焊接方法的组合。

一、焊条电弧焊

焊条电弧焊亦称手工电弧焊、手弧焊或药皮焊条电弧焊，是一种使用手工操作焊条进行焊接的电瓤焊方法。焊条电弧焊的原理是利用焊条与工件闻产生的电弧热将金属熔化进行焊接。焊接过程中焊条药皮熔化分解，生成气体和熔渣，在气体和熔渣的联合保护下，有效地排除了周围空气的有害影响，通过高温下熔化金属与熔渣间的冶金反应、还原与净化金属，得到所需要的焊缝.

焊条电弧焊是一种适应性很强的焊接方法。它在建筑锕结构中得到广泛使用，可在室内、室外及高空中平、横、立仰的位置进行施焊。它所需的焊接设备简单，使用灵活、方便，大多数情况下焊接接头可实现与母材等强度。适应于焊接钢种的范围广，最小可焊接钢板厚度为l mm。

焊条电弧焊的缺点是生产效率低、劳动强度大，对焊工的操作技能要求较高。

二、二氧化碳(COz)气体保护焊

二氧化碳(Cq)气体保护焊是20世纪50年代发展起来的一种焊接技术，根据自动化程度分全自动co,弋体保护焊和半自动co,气体保护焊两种，在建筑钢结构中应用的主要是半自动co.气体保护焊，目前已成为一种重要的熔化焊接方法。

(1)CO：气体保护焊的特点和施焊要求。

(2)半自动气体保护焊焊机的组成。半自动C0,气体保护焊焊机一般由弧焊电源、进丝机构、焊丝、气体等部分组成。

三、埋弧焊

埋弧蜱是电i在颗粒状ch焊剂层下，井在空腔中燃烧的自动d接方法，电弧的辐射热使焊件、掉丝和焊剂熔化、蒸发形成气体，排开电弧周围的熔洼形成一封闭空腔，电弧就在这个空腔内稳定燃烧.空腔的上部被一层熔化的焊剂，即熔渣膜所am，这层熔渣膜不仅可有效地保护熔池金属，卫使有碍操作的弧光辐射不再射出来，同时，熔化的大量焊剂对熔池金属具有还原、净化和合金化的作用.

钢结构工程埋弧焊和手工焊的区别主要在于它的引弧、维持电弧稳定燃烧、输送焊丝、电弧的移动，以及焊接结束的填满弧坑等动作，全部都是利用埋弧自工作实现的。

埋弧焊接自秘化程度不同分为埋弧自动焊和埋弧半自动焊，其区别在于埋弧自动焊的电弧移动是由专门机构控制完成的，而埋孤半自动焊屯弧移动是依靠手工完成的，

埋弧焊机还分单丝掉机、多丝焊机，有纵列式、横列式和直立式等。

手工电弧焊中,焊条药皮在焊接过程中起什么作用?

1.大理石

熔点：2572℃

a.在焊接过程中所起的作用

（1）脱硫。

（2）稳弧。

（3）分解CO2，保护焊缝不被氧化、氮化。

（4）造成短渣，使方向性焊接方便。

（5）脱磷（间接）。

b.用量过多的现象

（1）增加药粉熔点，减慢焊接速度，使焊缝成型粗糙。

（2）熔点高使渣粘度增加，易使焊缝产生内气孔。

c.主要化学成分

CaCO3≥95,S≤0.03,P≤0.03。

d.在焊条药皮中的作用

　主要的作用是造渣和造气，其次还有稳弧和提高熔渣的碱度以及脱硫等作用。

e.对焊接工艺性能的影响

　随着CaCO3含量的增高，脱渣率、飞溅率和耗电量相应增加。

2.萤石

熔点：1375℃

a.在焊接过程中所起的作用

（1）为强稀释剂，使焊缝中气体易于逸出。

（2）能脱硫，并与氢结合成HF而挥发，减少氢白点倾向。

（3）属高电离元素，破坏电弧稳定，含量大于10%就会使交流焊接困难，必须加入很强的稳弧剂，才有可能用交流电。

（4）与氢结合生成的HF易挥发且有毒，在密封容器内使用需加强劳动保护，但萤石本身无毒。

b.主要化学成分

　CaF2≥96 S≤0.03 P≤0.02

c.在焊条药皮中的作用

　萤石是低氢型焊条的一种重要材料，其主要作用是造渣，在碱性渣里，它能降低渣的熔点，粘度和表面张力，增加渣的流动性，可以减少焊缝金属中的气体杂质，有一定的去氢作用。

d.对焊接工艺性能的影响

萤石的颗粒度对焊接工艺性能，如飞溅、脱渣没有明显的影响，CaF2含量越高，脱渣性能越好。

3.钛铁矿

系混合物，熔点要根据TiO2、FeO、Fe2O3含量确定.

a.在焊接过程中所起的作用

（1）促使熔滴以雾状过渡。

（2）促使焊缝成型细而光滑。

（3）我国资源丰富，可替代进口，立足国内资源。

（4）钛铁矿各地成分不一，要定点供应，使用前要通过处理。

（5）过量的使用，因含FeO和Fe2O3多，需提高锰铁用量来还原。

（6）有助于提高焊速，使焊缝易脱渣，但对方向性焊接和飞溅不利。

b.主要化学成分

　TiO2≤45 FeO 35～40 Fe2O3≤10 S≤0.03 P≤0.02

c.在焊条药皮中的作用

　在药皮中的作用是造渣，钛铁矿中的TiO2一般在50%以上。我国的钛铁矿资源极为丰富，由于钛铁矿型焊条的熔渣性能稍差于钛钙型焊条。目前，钛铁矿型焊条在我国应用尚少。

4.还原钛铁矿

熔点为1200～1250℃

（1）还原性好，含Fe约35%左右。

（2）电弧稳定，熔池平静。

（3）增加熔敷效率。

（4）使金属的细雾状过渡，电弧柔和。

（5）焊缝成型美观，溶渣覆盖好。

缺点：

（1）过量使用压涂较困难。

（2）过量使用焊板温度高，溶渣变稀。

a.主要化学成分

TiO2≥52 C≤0.20 FeO≤9 S≤0.035 P≤0.040

　b.对焊接工艺性能的影响

随着还原钛铁矿中FeO含量的增多，焊接工艺性能的各项参数都受到影响，其中尤以脱渣最明显。试验结果表明粗的比细的稍好。

5.天然金红石

TiO2 熔点1560℃

（1）氧化性弱。

（2）热脱渣性好。

（3）电弧稳定，熔池平静。

（4）使金属以细雾状过渡。

（5）方向性焊接性好。

（6）焊缝成型美观，熔渣覆盖好。

缺点：

（1）过量使用焊缝易裂。

（2）过量使用会使机械性能严重下降。

a.主要化学成分

　TiO2 87～96 FeO≤0.5 SiO2≤0.75 S≤0.03 P≤0.05 ZnO≤1.0

b.对焊接工艺性能的影响

　天然金红石的颗粒度对飞溅有影响，粗粉的飞溅率低于线粉。粗粉和细粉对熔化系数和脱渣率没有差异。

6.云母

系混合物，熔点1400℃

（1）稳弧、造渣。

（2）富于弹性，有利于焊条生产。

（3）可增加药皮透气性，故对药皮易干裂和发 红有防止作用。

（4）过多过粗的云母可使药皮疏松，焊条易破头及擦伤，同时使摇皮过粗，使表面质量差。

a.主要化学成分

　SiO244～52 AL2O3 20～35 K2O+Na2O 7～14 S≤0.05 P≤0.05

7.白泥

熔点1810℃

（1）主要用作粘结剂，白泥能产生药粉塑性，对焊条压制非常有利。

（2）造渣。

（3）内含结晶水。使用过多，会使渣粘度提高，使焊缝含氢量增加。

a.主要化学成分

SiO2 60～75 Al2O3 15～25 S≤0.05 P≤0.05

b.在焊条药皮中的作用

　白泥作用是改善焊条的压涂性能和造渣，也有一定的稳弧作用，由于白泥中含有一定数量的结晶水，可以主要用在酸性焊条药皮中，加入量在3~15%之间，对于要求含氢量较低的碱性焊条则不适用。

c.对焊接工艺性能的影响

在断弧长度，熔化系数和焊条效率性能上，SiO2含量高的要优于SiO2含量低的。

d.对焊条药皮开裂的影响

　在焊条生产中，特别是酸性焊条，烘干后药皮往往出现微裂纹，成为酸性焊条生产中的一个老大难问题

在一般情况下，白泥中SiO2含量高，则含砂率也高。含砂率与SiO2含量有关。

白泥的含砂率指标影响焊条药皮开裂的原因是，含砂率高的白泥保证了焊条药皮具有一定的疏松度，提高了透气性，这样在低温烘干时利于潮气的排出，否则潮气不易排出就会造成药皮开裂，当然白泥的含砂率过多也不行，最佳范围为18～22%。

8.长石

熔点约1400℃

（1）稳弧

（2）造渣

（3）适量有利于脱渣

（4）过多减慢焊速，增加渣的粘度

a.主要化学成分

SiO2 63～75 Al2O3 12～21 K2O+Na2O≥12 S≤0.05 P≤0.05

b.在焊条药皮中的作用

　在焊条中的主要作用是造渣，还因其含有K、Na等游离的质，可以担高电弧稳定性。

c.对焊接工艺性能的影响

粗粒长石粉（100目）在电弧稳定性、脱渣性和断弧长度比细粒长石（200目）好。

9.钛白粉

化工产品，熔点1560℃

（1）稳弧，使熔池平静，少飞溅，有导电性，操作方便。

（2）形成短渣，对立、仰焊有显著效果。

（3）能产生活泼的熔渣，均匀覆盖在焊缝上保护焊缝，TiO2在高温下熔渣粘度很低。

（4）脱渣方便，TiO2结晶速度快。

（5）使焊波细致。

（6）能与氧化铁结合成为钛酸盐进入熔渣起脱氧作用。

（7）用量过多在高钛型焊条中焊缝易热裂，机械性能差，特别是冷弯时折断。

a.主要化学成分

　TiO2 ≥98 S≤0.05 P≤0.05

b.在焊条中的作用

　在焊条中的作用是增强药皮的塑性、粘性使焊条易于压涂生产。

c.在焊接工艺性能上的影响

钛白粉中金红石型结构含量大的焊条尾部温升偏低一些，锐钛矿型含量大的尾部温升偏高。

10.中碳锰铁

熔点1260℃

a.在焊接过程中的作用

（1）脱氧。

（2）脱硫 。

（3）放热并加快焊接反应速度。

（4）补充焊缝中的锰量。

b.用量过多的现象

（1）使焊缝产生表面气孔特别是钛型焊条。

（2）焊接过程中产生飞溅，特别是高碳锰铁。

c.在焊缝中的作用

　提高强度和硬度，在低碳钢中含量如超过2%则延展性、韧性变差，焊件接头脆硬，在钢加热时会使晶粒粗大。在一般低碳钢中含Mn量与含S量之比最好为15：1，因为这样可使热裂缝敏感性较少。

d.主要化学成分

Mn＞78 C＜1.0 Si＜1.5 S≤0.03 P＜0.20

11.有机物（木粉、淀粉、纤维素）

（1）在燃烧过程中产生气体，使焊缝不与空气氧化、氮化。

（2）因产生保护气体，故可相应降低铁含量使用比例。

（3）有机物一般富于弹性，因此对压涂有利。

（4）有机体过高在酸性焊条内会增加焊缝含硅量，影响机械性能的稳定。

12.钾钠水玻璃

熔点：1150℃

（1）粘结剂 。

（2）稳弧造渣。

（3）过多过浓会造成焊速慢、飞溅大，渣的粘度提高，影响机械性能。

（4）模数过高促使药皮快干性加强，使焊条药皮易偏心，用时经高温烘干后药皮强度亦会降低。

药皮中某些物质受电弧高温作用而分解放出氧，使液态金属中的合金元素烧毁，导致焊缝质量降低。因此在药皮中加入一些还原剂，使氧化物还原，以保证焊缝质量。

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