使用時(shí)注意事項(xiàng)不同:
1、對(duì)低氫型、鐵粉型焊條,焊前焊條經(jīng)過350℃以上的烘焙,盡可能做至隨烘隨用,用多少烘多少的原則,否則將會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷(如氣孔、夾渣、裂紋、工藝性能變壞等)。
2、對(duì)纖維素型焊條,應(yīng)嚴(yán)格按說明書規(guī)定的烘焙溫度進(jìn)行烘焙,溫度過高,將會(huì)燒去藥皮中的纖維素,破壞焊條固有的工藝性能。
常溫環(huán)境的優(yōu)勢(shì)
在適宜的常溫環(huán)境下(一般認(rèn)為 15 - 25℃),焊接質(zhì)量相對(duì)更易。此時(shí),焊縫的冷卻速度適中,既能避免過快冷卻產(chǎn)生淬硬組織和過大應(yīng)力,又不會(huì)因過慢冷卻導(dǎo)致晶粒粗大。焊條的性能也能得到較好發(fā)揮,電弧穩(wěn)定,藥皮能正常發(fā)揮保護(hù)和冶金作用,有利于獲得成型良好、質(zhì)量穩(wěn)定的焊縫。
影響碳鋼焊條焊接質(zhì)量的因素有很多,主要包括焊條因素、焊接工藝因素、焊件因素和焊接環(huán)境因素等方面,以下是具體介紹:
焊條因素
化學(xué)成分:焊條的化學(xué)成分直接影響焊縫金屬的性能。例如,碳含量過高會(huì)增加焊縫的硬度和強(qiáng)度,但同時(shí)也會(huì)降低其韌性和抗裂性;錳含量有助于提高焊縫的強(qiáng)度和韌性,還能起到脫氧脫硫的作用;硅也是一種脫氧劑,適量的硅能增加焊縫的強(qiáng)度,但過量會(huì)導(dǎo)致焊縫變脆。
藥皮質(zhì)量:藥皮的作用是保護(hù)焊縫金屬、穩(wěn)定電弧和向焊縫中過渡合金元素等。藥皮成分不均勻、厚度不一致或受潮等都會(huì)影響焊接質(zhì)量。例如,藥皮受潮會(huì)使焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷;藥皮中合金元素含量不足,會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬的力學(xué)性能不達(dá)標(biāo)。
焊條直徑:焊條直徑的選擇應(yīng)根據(jù)焊件的厚度、焊接位置和焊接電流等因素來確定。直徑過大,在焊接薄板或小電流焊接時(shí),不易操作,且可能導(dǎo)致焊縫根部未焊透;直徑過小,焊接厚板時(shí)則需要多層多道焊接,效率低,且焊縫的力學(xué)性能可能受影響。
操作方法
焊前準(zhǔn)備:檢查焊條的型號(hào)和規(guī)格是否符合焊接要求,焊條應(yīng)無破損、變質(zhì)等情況。對(duì)于受潮的焊條,需按照規(guī)定的溫度和時(shí)間進(jìn)行烘干,一般酸性焊條在 75 - 150℃烘干 1 - 2 小時(shí),堿性焊條在 350 - 400℃烘干 1 - 2 小時(shí),并放在保溫箱內(nèi)隨用隨取。同時(shí),清理焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì),確保焊件表面清潔。
焊接參數(shù)選擇:根據(jù)焊件的厚度、焊接位置、焊條直徑等因素選擇合適的焊接電流。一般來說,焊條直徑越大,焊接電流越大;平焊位置可采用較大的電流,立焊、橫焊和仰焊位置則應(yīng)適當(dāng)減小電流。例如,使用直徑 3.2mm 的焊條焊接平焊位置的低碳鋼焊件時(shí),焊接電流可選擇 100 - 130A;而在立焊位置時(shí),電流宜調(diào)整為 80 - 100A。焊接電壓一般在 20 - 25V 之間,焊接速度要適中,以焊縫的熔合良好和成型美觀。
焊接操作:采用合適的引弧方法,如劃擦法或直擊法引弧,引弧位置應(yīng)在焊件的坡口內(nèi)或引弧板上。焊接過程中,保持焊條與焊件表面的角度合適,一般為 70° - 80°,并根據(jù)焊縫的形狀和尺寸選擇合適的運(yùn)條方法,如直線形、鋸齒形、月牙形等。運(yùn)條速度要均勻,避免忽快忽慢,以焊縫的寬度和高度一致。收弧時(shí),要填滿弧坑,防止產(chǎn)生弧坑裂紋,可采用劃圈收弧法或回焊收弧法。
焊件因素
焊件材質(zhì):焊件的材質(zhì)不同,其焊接性能也不同。例如,含碳量較高的碳鋼,焊接性較差,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,需要采取特殊的焊接工藝措施,如焊前預(yù)熱、焊后緩冷等;而含碳量較低的碳鋼,焊接性相對(duì)較好,但也需要注意控制焊接參數(shù),以焊接質(zhì)量。
焊件厚度:焊件厚度越大,焊接時(shí)需要的熱量越多,焊接應(yīng)力也越大,容易產(chǎn)生焊接缺陷。對(duì)于厚板焊接,通常需要采用多層多道焊,并注意控制層間溫度,以焊縫的質(zhì)量。
焊件表面狀態(tài):焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì)會(huì)影響焊縫的質(zhì)量。這些雜質(zhì)在焊接過程中會(huì)分解產(chǎn)生氣體,導(dǎo)致焊縫中產(chǎn)生氣孔;同時(shí),雜質(zhì)還會(huì)影響焊縫金屬與焊件的熔合,降低焊接接頭的強(qiáng)度。
焊接工藝因素
焊接電流:焊接電流過大,會(huì)使焊條熔化過快,焊縫熔深過大,容易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬過熱,晶粒粗大,降低焊縫的力學(xué)性能;電流過小,焊條熔化不均勻,電弧不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。
焊接電壓:焊接電壓過高,電弧長(zhǎng)度增加,熱量分散,會(huì)使焊縫寬度增加,熔深減小,還可能導(dǎo)致焊縫表面粗糙,成型不好;電壓過低,電弧太短,容易造成焊條與焊件粘連,影響焊接過程的順利進(jìn)行。
焊接速度:焊接速度過快,焊縫冷卻速度也快,容易產(chǎn)生淬硬組織,增加裂紋傾向,同時(shí)可能導(dǎo)致焊縫熔寬和熔深不足,出現(xiàn)未熔合等缺陷;速度過慢,會(huì)使焊縫過熱,晶粒粗大,焊接效率低下,且可能造成焊縫金屬堆積過高,成型不美觀。
運(yùn)條方法:不同的運(yùn)條方法會(huì)影響焊縫的形狀、尺寸和質(zhì)量。例如,直線形運(yùn)條法適用于焊接較薄的焊件或窄焊縫,能獲得較窄的焊縫;鋸齒形和月牙形運(yùn)條法能使焊縫得到較好的保護(hù),且焊縫成型美觀,但操作不當(dāng)可能導(dǎo)致焊縫兩側(cè)熔合不良。
焊接環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度過低,會(huì)使焊件冷卻速度過快,增加焊接應(yīng)力,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷。一般來說,當(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),需要對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱;環(huán)境溫度過高,會(huì)使焊條藥皮過早發(fā)紅、脫落,影響保護(hù)效果,同時(shí)也會(huì)使焊縫冷卻速度過慢,晶粒粗大。
濕度:環(huán)境濕度過大,會(huì)使空氣中的水分進(jìn)入焊縫,增加焊縫中的氫含量,導(dǎo)致氣孔、裂紋等缺陷的產(chǎn)生。當(dāng)相對(duì)濕度超過 90% 時(shí),一般不宜進(jìn)行焊接作業(yè)。
風(fēng)速:在有風(fēng)的環(huán)境中焊接,會(huì)使電弧不穩(wěn)定,影響焊接質(zhì)量。當(dāng)風(fēng)速超過一定限度時(shí),會(huì)吹散保護(hù)氣體,使焊縫失去保護(hù),容易產(chǎn)生氣孔、氧化等缺陷。一般規(guī)定,手工電弧焊時(shí),風(fēng)速大于 8m/s 就需要采取防風(fēng)措施。
高溫環(huán)境的影響
降低焊縫力學(xué)性能:環(huán)境溫度過高,焊縫冷卻速度過慢,會(huì)使焊縫金屬的晶粒長(zhǎng)大,形成粗大的組織。粗大晶粒會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度、韌性和硬度等力學(xué)性能,使焊接接頭的綜合性能下降。
影響焊條藥皮性能:高溫環(huán)境可能使焊條藥皮過早地發(fā)紅、開裂甚至脫落。藥皮的過早失效會(huì)導(dǎo)致保護(hù)氣體不足,空氣容易侵入焊縫,使焊縫金屬發(fā)生氧化、氮化等反應(yīng),降低焊縫的純凈度和性能。同時(shí),藥皮中合金元素的過渡也會(huì)受到影響,無法準(zhǔn)確地向焊縫中添加所需的合金元素,從而影響焊縫的化學(xué)成分和力學(xué)性能。
導(dǎo)致焊接變形:高溫環(huán)境下,焊件整體溫度較高,焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量更容易使焊件產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮。由于碳鋼的熱膨脹系數(shù)較大,在高溫焊接時(shí),這種膨脹和收縮更為明顯,容易導(dǎo)致焊件產(chǎn)生較大的變形,影響焊接結(jié)構(gòu)的尺寸精度和外觀質(zhì)量。
高濕度環(huán)境(相對(duì)濕度 60%)
氣孔數(shù)量增加:高濕度環(huán)境下,空氣中含有大量水分,在焊接電弧的高溫作用下,水分會(huì)分解成氫氣和氧氣進(jìn)入熔池。氫氣在熔池冷卻過程中來不及逸出,就會(huì)在焊縫中形成氣孔,降低焊縫的致密性和強(qiáng)度。
裂紋傾向增大:氫是引起碳鋼焊接冷裂紋的重要因素之一。高濕度環(huán)境使焊縫中的氫含量增加,氫原子在焊縫金屬中擴(kuò)散聚集,當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí),就容易引發(fā)裂紋,特別是在焊接高強(qiáng)度碳鋼或厚板時(shí),這種裂紋傾向更為明顯。
力學(xué)性能下降:由于氣孔和裂紋等缺陷的存在,以及氫對(duì)焊縫金屬組織的影響,會(huì)導(dǎo)致焊縫的力學(xué)性能下降,如強(qiáng)度、韌性和塑性等指標(biāo)可能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
電弧穩(wěn)定性變差:過多的水分會(huì)使焊條藥皮中的成分發(fā)生變化,影響藥皮的保護(hù)效果和穩(wěn)弧性能,導(dǎo)致電弧燃燒不穩(wěn)定,焊接過程中容易出現(xiàn)斷弧、飛濺等現(xiàn)象,影響焊縫的成型質(zhì)量和焊接效率。
當(dāng)相對(duì)濕度超過 90% 時(shí),一般不建議進(jìn)行焊接作業(yè),否則需采取嚴(yán)格的除濕措施,如對(duì)焊件和焊條進(jìn)行烘干、使用除濕設(shè)備降低環(huán)境濕度等,以焊接質(zhì)量。