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焊条的选用标准和原则如下

时间:2021-05-05 10:20:52 来源: 点击:577次

焊条选用的原则

焊条的选用须在确保焊接结构安全、牢靠运用的前提下,依据被焊资料的化学成分、力学功能、板厚及接头方式、焊接结构特色、受力状况、结构运用条件对焊缝功能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等归纳考查后,有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性实验。

同种钢材焊接时焊条选用要点

1) 考虑焊缝金属力学功能和化学成分 关于一般结构钢,一般要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。关于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或挨近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易发生裂纹的不利状况下,应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时,焊缝简单发生裂纹,应选用抗裂功能好的碱性低氢型焊条



2) 考虑焊接构件运用功能和作业条件 对承受动载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,首要应确保焊缝金属具有较高的冲击耐性和塑性,可选用塑、耐性指标较高的低氢型焊条。在高温、低温、耐磨或其他特别条件下作业的焊接件,应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特别用处焊条



3) 考虑焊接结构特色及受力条件 对结构形状杂乱、刚性大的厚大焊接件,因为焊接进程中发生很大的内应力、易使焊缝发生裂纹,应选用抗裂功能好的碱性低氢焊条。对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。对受条件限制不能翻转的焊件,应选用适于全方位焊接的焊条



4) 考虑施工条件和经济效益 在满足产品运用功能要求的状况下,应选用工艺性好的酸性焊条。在狭小或通风条件差的场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接作业量大的结构,有条件时应选用高效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条等,或选用底层焊条、立向下焊条之类专用焊条,以进步焊接生产率。

异种钢焊接焊条选用要点

1) 强度等级不同的碳钢+低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢) 一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的更低或度,选用的焊条熔敷金属的强度应能确保焊缝及接头的强度不低于强度较低侧母材的强度,一起焊缝金属的塑性和冲击耐性应不低于强度较高而塑性较差侧母材的功能。因而,可按两者之中强度等级较低的钢材选用焊条。但是,为了避免焊接裂纹。应按强度等级较高、焊接性较差的钢种确认焊接工艺,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。


2) 低合钢+奥氏体不锈钢 应按照对熔敷金属化学成分限制的数值来选用焊条,一般选用铬、镍含量较高的、塑性、抗裂性较好的Cr25-Ni13型奥氏体钢焊条,以避免因发生脆性淬硬安排而导致的裂纹。但应按焊接性较差的不锈钢确认焊接工艺及规范。


3) 不锈钢复合钢板 应考虑对底层、覆层、过渡层的焊接要求选用三种不同功能的焊条。对底层(碳钢或低合金钢)的焊接,选用相应强度等级的结构钢焊条;覆层直接与腐蚀介质接触,应选用相应成分的奥氏体不锈钢焊条。关键是过渡层(即覆层与底层交界面)的焊接,有必要考虑基体资料的稀释作用,应选用铬、镍含量较高、塑性和抗裂性好的Cr25-Ni13型奥氏体钢焊条


常用金属资料焊接时焊条的选用


碳钢焊条的选用

碳钢是碳素结构与碳素工具钢的总称。我国碳钢产量约占悉数钢材总产量的80%以上,碳钢焊执着是被焊金属中量更大、覆盖面最广的一种。用于焊接的碳钢、含碳量不超过0.9%.。碳钢的焊接性与钢中含钢量多少密切相关,含碳量越高,钢的焊接性越差。几乎一切的焊接办法都可以用于碳钢结构的焊接,基中以手弧焊、埋弧焊和CO2气体保护焊使用最为广泛。


碳钢焊条的焊缝强度一般小于540Mpa(55kgf/mm2),在我国的碳钢焊条规范GB/T5117-95中只要E43系列及E50系列的二种类型,即抗拉强度只要420Mpa(43KGF/MM2)和490Mpa(50kgf/mm2)两个强度等级。现在焊接中很多运用的是470Mpa级以下的焊条。焊接低碳钢(碳少于0.25%)时大多运用E43XX(J42X)系列的焊条,这一系列焊条有多种类型,产品牌号更多,可依据具体母材及运用条件、作业状况、焊件结构形状和钢板厚度加以选用。


焊接中碳钢(C=0.25%~0.60%)和高碳钢(C)0.60%)时,应选用杂质含量较低、且具有必定脱硫才干的碱性氢型焊条。在单个状况下,也可选用钛铁矿型或钛钙基焊条,但要有严厉的工艺办法合作。中碳钢焊接,因为钢材含碳量较高,焊接裂纹倾向增大,可选用低氢型焊条或焊缝金属具有较高塑、耐性的焊条,并且大多数状况需求预热和缓冷处理。高碳钢焊接则有必要采纳严厉的预热、后热办法,以避免发生焊接裂纹。


高碳钢焊接时焊缝与母材功能完全相同比较困难,高碳钢的抗拉强度大多在675Mpa(69kgf/mm2),焊材的选用应视产品设计要求而定。强度要求高时,可用J707或J607焊条。强度要求不高时,可用J506或J507等焊条;或者别离选用与以上强度等级相当的低合金钢焊条。一切焊接资料都应当是低氢型的。

低合金高强钢焊条的选用

低合金高强钢依据强度等级及热处理状况,可分为热轧及正火钢、低碳调质钢、中碳调质钢等。低合金高强钢用的焊条对焊缝金属的功能有至关重要的影响。



在我国的焊条规范中,含合金钢焊条规范(GB/5118-95)有从E50系列至E85系列等各种类型的焊条可供挑选。代合金钢一般依钢材的强度等级来选用相应的焊条,一起还需求依据母材焊接性、焊接结构尺度、坡口形状和受力状况等的影响,进行归纳考虑。在冷却速度较大、使焊缝强度增高、焊接接头简单发生裂纹的不利的状况下,可选用比母材强度低一级的焊条。实际上在碳钢焊条规范中也有不好焊条可兼用于代合金钢焊接。



为了满足低合金钢产品焊接的要求,进步焊条的抗裂性、焊缝金属耐性和焊接工艺功能,还研制出许多各具特色的低合金钢专用焊条可供选用,如超低氢焊条(JXXXH)、高耐性焊条

(JXXXGR)、高耐性超低氢焊条(JXXXRH)以及耐吸潮焊条(JXXXLMA)等。



焊接热轧及正火钢时,挑选焊接资料的首要依据是确保焊缝金属的强度、塑性和冲击耐性等力学功能与母材相匹配。不用考虑焊缝金属的化学成分与母材的共同性。焊接厚大构件时,为了避免呈现焊接冷裂纹,可选用“低强匹配”原则,即选用焊缝金属强度低于母材强度的焊接。焊接强度过高,将导致焊缝金属塑、耐性及抗裂功能的下降。



低碳调质钢发生冷裂纹的倾向较大,因而严厉控制焊接资料中的氢是十分重要的,用于低碳调质钢的焊条应是低氢型或超低氢型焊条。中碳调质钢焊接为确保焊缝金属的塑、韧和强度,进步焊缝的抗裂性,应选用低碳合金系统,尽量下降焊缝金属的硫、磷杂质含量。关于需焊后热处理的构件,还应考虑焊缝金属合金成分应与母材相近。

耐热钢焊条的选用

低合金耐热钢要在高温下长期作业,为了确保耐热钢的高温功能,须向钢中参加较多的合金元素(如Cr Mo V Nb等)。在挑选焊接资料时,首先要确保焊缝功能与母材匹配,具有必要的热强性,因而要求焊缝金属的化学成分应尽量与母材共同,如果焊缝与母材化学成分相关太大,高温长期运用后,接头区域某些元素发生分散现象(如碳元素在熔合线邻近的分散),使接头高温功能下隆。



耐热钢焊条一般可按钢种和构件的作业温温来选用。选配耐热钢焊材的原则是焊缝金属的合金成分和功能与母材相应指标共同,或应到达产品技术条件提出的更低功能指标。为了进步焊缝金属的抗热裂才干,焊缝中的碳含量应略低于母材的碳含量,一般应控制在0.07%~0.15%之间。因为钢中碳和合金元素的共同作用,耐热钢焊接时极易形成液硬安排,焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热,焊后进行回火处理。



近年来,在薄壁管焊接中普遍选用了氩弧焊打低,酸性焊条手弧焊盖面的工艺,大大进步了焊接质量。但这类焊条抗裂性次于低氢型焊条,在独自运用或用于厚壁管焊接时,应挑选低氢型耐热钢焊条


低温钢焊条的选用

低温钢是在-40度至-196度的低温范围作业的低合金专用钢材。按化学成分区分,低温钢首要有含镍钢和无镍钢两类。国外一般运用含镍低温钢,如3.5Ni、5Ni钢和9Ni钢等;我国多运用无镍低温钢。



挑选低温钢焊材首先应考虑接头运用温度、耐性要求及是否进行焊后热处理等,昼使焊缝金属的化学成分和力学功能(尤其是冲击耐性)与母材共同。经焊后热处理后,焊缝仍应具有较高的低温耐性。因为对焊缝金属的低温耐性提出了严厉的要求,低温钢焊条药皮均选用低氢型。焊接时要求尽量选用小的焊接线能量,避免焊缝金属及近缝区形成粗晶安排而下下降温耐性。含镍低温钢除手弧焊外,首要选用氩弧焊进行焊接,选用与母材相同成分的焊丝、保护气体为Ar或Ar中参加2%的O2或5%~10%的CO2以改善焊缝成形。

不锈钢焊条的选用

依据室温安排、不锈钢可分类为:奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢及奥氏体+铁素体双相钢四大类。奥氏体不锈钢以Cr18Ni18为代表的系列首要用于耐蚀条件,以Cr25Ni20为代表的系列首要用做耐高温场合。挑选奥氏体不锈钢焊接资料时,首先要保斑点焊缝金属具有与母材共同的耐蚀功能,即焊缝金属首要化学成分要尽量挨近母材,其次带应确保焊缝具有杰出的抗裂性和归纳力学功能。



Cr13系列以Cr12为基的多元合金化的钢属马氏体不锈钢,这类钢具有较大的淬硬倾向,马氏体不锈钢焊接时呈现的问题首要是冷裂纹及近缝区淬硬脆化。马氏体不锈钢焊接资料的挑选有两条途径:一是为了满足运用功能要求,确保焊缝金属与母材的化学成分共同,使焊后热处理后者者力学功能及运用功能(如耐蚀性)相挨近,这时须彩和同质填充资料。;二是在无法选用预热或焊后热处理的状况下,为了避免裂纹,选用奥氏体型焊材,使焊缝成为奥氏体安排,这种状况下焊缝强度难以与母材匹配。



含Cr17%~28%的高铬钢属铁素体不锈钢,首要用作热稳定钢。铁素体不锈钢在焊接加热和冷却进程中不发生相变,焊后即便快速冷却也不会发生淬硬安排。铁素体不锈钢焊接时呈现的问题首要近缝区晶粒易于长大,形成粗大铁素体,热影响区耐性下降导致脆化。铁素体不锈钢焊接应挑选杂质(C、N、S、P等)含量低的焊材,一起对焊缝进行合理的合金化,以便改善其焊接性和耐性。依据对焊接接头功能的要求,铁素体不锈钢焊接时选用的焊材可以是与母材成分相近的高铬铁焊条焊丝,也可以是铬镍奥氏体焊条焊丝。选用奥氏体焊材时焊接不预热,也不进行焊后热处理。


铸铁焊条的选用

依据碳的存在形状,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。铸铁的特色是碳与硫、磷杂质含量高,安排不均匀,塑性低,属于焊接性不良的资料。铸铁焊接时呈现的首要问题,一是焊接接头区域易呈现白口及淬硬安排,二是易呈现裂纹。



铸铁焊条(或焊补)大致分为冷焊、半热焊和热焊三种,焊材的挑选分为同质焊缝和异质焊缝两类。现在国内可以提供数十种铸铁焊条,可依据铸铁焊条的特性,对焊补件的要求(如是否切削加工)、铸铁资料的功能以及焊补件的重要性等别离选用。



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“三分资料、七分工艺”,除了合理选用焊材外,还有必要依据作业要求采纳恰当的工艺办法,如预热分段焊、大(小)电流、瞬时点焊、锤击、后热等,才干取得满足的作用。


堆焊焊条的选用

堆焊是用焊接办法在零件表面堆敷一层具有必定功能资料的工艺进程,意图是使零件表面取得具有耐磨、耐热、耐蚀等特别功能的熔敷金属。例如在一般碳素钢工件的磨损面上堆焊一层耐磨合金,不但可以下降成本,并且可以取得优异的归纳功能。堆焊工艺在我国使用越来越广,堆焊合金达数十种,堆焊焊条已制定了较完好的产品系列,堆焊时有必要依据堆焊作业及作业条件的不同要求选用适宜的焊条



堆焊金属类型很多,反映出堆焊金属化学成分,显微安排及功能的很大差异。堆焊工件及作业条件十分杂乱,堆焊时有必要依据不同要求选用适宜的焊条。不同的堆焊作业和堆焊焊条要选用不同的堆焊工艺,才干取得满足的堆焊作用,堆焊中最常碰到的问题是裂纺,避免开裂的办法首要是焊前预热、焊后缓冷,焊接进程中还可选用锤击等消除焊接应力。堆焊金属的硬度和化学成分,一般是指堆焊三层以上的堆焊金属而言。



堆焊焊条的药皮类型一般是钛钙型、低氢型和石墨型三种。为了使堆焊金属具有杰出的抗裂性及减少焊条中合金元素的烧损,大多数堆焊焊条选用低氢型药皮。


有色金属焊条的选用

有色金属焊条首要指的是镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条和铝及铝合金焊条等。



镍及镍合金焊条首要用于焊接镍及高镍合金,也可用于异种金属的焊接及堆焊,焊接接头的坡口尺度及焊接工艺挨近铬镍奥氏体不锈钢焊接工艺。镍及镍合金的导热性差,焊接时简单过热引起晶粒长大和热裂纹,并且焊接时气孔敏感性强。因而焊条中应含有适量的AI、TI、MN、MG等脱氧剂,焊接操作时应选用小电流、控制弧长、收弧时注意填满弧坑,保持较低的层间温度。



铜及铜合金焊条用处较广,除了用紫铜焊条焊接紫铜外,现在选用较多的是青铜焊条焊接各种铜及铜合金、铜与钢等。一起,因为铜及铜合金具有杰出的耐蚀性、耐磨性等,因而也常用于堆焊轴承等承受金属喑磨擦磨损的零件和耐腐蚀(例如耐海水腐蚀)的零件,此外,铜及铜合金焊条也可用来焊补铸铁。



铝及铝合金焊条焊接时熔化速度快,有必要选用短弧快速焊接,操作较困难。铝及铝合金焊条首要用于纯铝、铸铝、铝锰合金和部分铝镁合金结构的焊接和焊补。纯铝焊条首要用来焊接对接头功能要求不高的铝及铝合金。铝硅焊条的焊缝有较高的抗热裂功能;铝锰焊条有较好的耐蚀性


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