焊接碳鋼及低合金鋼的焊芯,一般都選用低碳鋼作為焊芯,并填加錳、硅、鉻、鎳等成分(詳見焊絲國家標準GB1300一77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低時鋼絲塑性好,焊絲拉拔比較容易,另一方面可降低還原性氣體CO含量,減少飛濺或氣孔,并可增高焊縫金屬凝固時的溫度,對仰焊有利。加入其他合金元素主要為焊縫的綜合機械性能,同時對焊接工藝性能及去除雜質,也有一定作用。
焊條的選用須在確保焊接結構安全、可行使用的前提下,根據被焊材料的化學成分、力學性能、板厚及接頭形式、焊接結構特點、受力狀態、結構使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技術經濟效益等綜合考查后,有針對性地選用焊條,必要時還需進行焊接性試驗。
電焊條的分類方法很多,可分別按用途、熔渣的堿度、焊條藥皮的主要成分、焊條性能特征等不同角度對電焊條進行分類。按用途分類
我國現行的焊條分類方法,主要是根據焊條國家標準和原機械工業部編制的《焊接材料產品樣本》。焊條型號按國家標準分為8類,焊條牌號按用途分為10類。
考慮焊接結構特點及受力條件
對結構形狀復雜、剛性大的厚大焊接件,由于焊接過程中產生很大的內應力,易使焊縫產生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。對受力不大、焊接部位難以清理干凈的焊件,應選用對鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。對受條件限制不能翻轉的焊件,應選用適于全位置焊接的焊條。
選用原則
考慮母材的性能和化學成分:要使焊條的熔敷金屬化學成分與母材相近,以焊縫的力學性能和其他使用性能與母材相匹配。例如,焊接 Q235 碳鋼時,可選用 E43 系列的碳鋼焊條;焊接 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼時,應選用 E347 等相應的不銹鋼焊條。
考慮焊接結構的特點和使用要求:對于承受動載荷或沖擊載荷的焊接結構,應選用熔敷金屬韌性和抗裂性較好的焊條,如低氫型焊條;對于在高溫、低溫或腐蝕介質等特殊環境下工作的焊接結構,要選用具有相應耐溫、耐蝕性能的焊條。例如,焊接低溫容器時,需選用能低溫韌性的焊條。
考慮焊接工藝條件和設備:如果焊接設備為交流焊機,應選用適用于交流電源的焊條,如鈦鈣型焊條;若采用直流焊機,則可選用各種類型的焊條,但對于一些對電弧穩定性要求較高的焊條,如低氫型焊條,采用直流反接效果更好。此外,還要考慮施工現場的焊接位置、焊接速度等工藝條件,選擇合適的焊條,以焊接質量和效率。
選用要點
①考慮焊縫金屬力學性能和化學成分
對于普通結構鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強度,應選用熔敷金屬抗拉強度等于或稍母材的焊條。對于合金結構鋼,有時還要求合金成分與母材相同或接近。在焊接結構剛性大、接頭應力高、焊縫易產生裂紋的不利情況下,應考慮選用比母材強度低的焊條。當母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時,焊縫中容易產生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條。
②考慮焊接構件使用性能和工作條件
對承受載荷和沖擊載荷的焊件,除滿足強度要求外,主要應焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性,可選用塑、韌性指標較高的低氫型焊條。接觸腐蝕介質的焊件,應根據介質的性質及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊條。在高溫、低溫、耐磨或其他特殊條件下工作的焊接件,應選用相應的耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其他特殊用途焊條。