低氫型焊條,又稱堿性焊條,其藥劑涂料是以生石灰等堿性碳酸根為主要成分,再以螢石、硅鐵(合金)配合而制成的電焊條。其主要特征是:熔敷金屬中的氫量少;機(jī)械性能優(yōu)良;X射線性能好;易受潮濕影響;引弧時易出氣孔。
低氫型焊條的優(yōu)點(diǎn)是抗裂性好,脫硫、除氧較徹底,脫渣容易,焊縫成形美觀,機(jī)械性能較高;其缺點(diǎn)是吸潮性較強(qiáng),抗氣孔性差,廢氣多,且毒性大,一般只能用直流,但若在藥皮中加入適量穩(wěn)弧劑,則用交、直流均可。
低氫型焊條的焊縫具有良好的抗裂性和力學(xué)性能,但工藝性能較差,一般用直流電源施焊,主要用于重要結(jié)構(gòu)(如鍋爐、壓力容器和合金結(jié)構(gòu)鋼等)的焊接。
焊接特性
在船舶的重要部件及橋梁等強(qiáng)度高、剛性及厚度大的構(gòu)件焊接中,常用堿性低氫型焊條進(jìn)行焊接,其藥皮成份以碳酸根和螢石為主,其熔敷金屬有良好的抗裂性和較高的沖擊韌度及塑性等綜合力學(xué)性能,可全位置焊接,被焊接材料一般為中碳鋼及Q355。但是低氫型焊條的焊接性能一 般,尤其對氣孔的敏感性較大,給焊接質(zhì)量帶來不利影響。
氣泡預(yù)防措施
1、選擇合理的坡口形式:
板材厚度在20mm以上的對接焊縫,應(yīng)采用U型或雙邊U型坡口,而不宜采用V形或X形坡口。因?yàn)閂形或X形 坡口根部夾角較小,焊條的端部不容易接近坡口根部,常在打底焊時造成電弧偏吹,其后果不是產(chǎn)生夾渣、未焊透,就是出現(xiàn)氣孔。而U形坡口根部與焊條端部接觸面積大,便于施焊,能有效地保證打底焊縫的質(zhì)量,所以應(yīng)采用U形或雙邊U形坡口形式。
2、保證坡口凈潔:
坡口的凈潔程度影響著焊縫質(zhì)量,原則上開完坡口后應(yīng)馬上進(jìn)行焊接。如果因?yàn)槠渌蜷_好坡口后沒有及時焊接,在正式焊接前應(yīng)對坡口進(jìn)行清理,有銹跡的應(yīng)用手動砂輪機(jī)打磨,有粉塵的應(yīng)清掃干凈,有水氣的應(yīng)烘干。
3、盡量防止電弧偏吹:
電弧偏吹會造成電弧燃燒不穩(wěn)定,使焊縫產(chǎn)生氣孔或未焊透等缺陷。為了有效地防止電弧偏吹,通常采取以下工藝措施:1、選擇直流反接法,2 、采用小直徑焊條,3電流不應(yīng)過大,4 、壓低電弧,5、施焊時不要對著強(qiáng)氣流。
4 、選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏鳎?/p>
使用堿性低氫型焊條焊接時,其焊接電流與酸性焊條焊接相比要小一些。因?yàn)殡娏鬟^大,熔池變深,冶金反應(yīng)就會劇烈。在合金元素?zé)龘p嚴(yán)重的情況下,很容易產(chǎn)生氣孔。
5、采用短弧焊:
如果采用長弧施焊,因金屬熔滴向熔池過渡的距離過長,宜使外界空氣進(jìn)入焊接區(qū)的機(jī)會增多,產(chǎn) 生氣孔的可能性增大。所以在施焊過程中,始終要采用短弧焊,這是防止產(chǎn)生氣孔的重要環(huán)節(jié),千萬不可忽視。實(shí)踐證明,用低氫型焊條焊接時,弧長應(yīng)小于焊條直徑。如果技術(shù)熟練,可使焊條末端貼著熔池金屬,這樣操作可獲得較高的焊接質(zhì)量。
6、盡量采用直線運(yùn)條:
由于在電弧高溫下,空氣中的氧氣、氮?dú)?/a>和氫氣等七體分子吸熱分解出來的原子十分活潑,如果焊條擺動過大,焊道過寬就會給它們侵入熔池創(chuàng)造有利條件。因而,在焊接寬坡口時,其橫向擺動幅度不得超過15mm,且應(yīng)以直線運(yùn)條為主。
7、進(jìn)行合理的引弧和收弧:
合理的引弧與收弧是防止出現(xiàn)氣孔的措施之一。引弧時,應(yīng)將焊條端部在引弧板上燃燒5~6S,待電弧穩(wěn)定后,先將其過渡到焊件端部10mm左右處,然后再將其拉回到端部施焊。將近熄弧時,要盡量把電弧壓短一些。待至終點(diǎn)時先在終點(diǎn)繞上2~3 圈,然后再將電弧返回到已焊好的焊縫上收弧。
藥皮設(shè)計(jì)
重要性
焊條藥皮組成對電弧穩(wěn)定性有很大的影響,這是因?yàn)楹附与娀夥盏某煞譀Q定于焊條藥皮的組成,而電弧的 穩(wěn)定性又直接與電弧氣氛的成分有關(guān)。電弧氣氛的有效電離電勢越低,電弧放電過程越穩(wěn)定。所以電弧的穩(wěn)定性不但與藥皮中加入的大理石、金紅石,鈦鐵等有穩(wěn)弧作用的組分有關(guān),也與藥皮中加入的含有反電離元素的氟化物有關(guān)。化物的含量如果過大,會破壞電弧穩(wěn)定。但螢石在焊接冶金過程中良好的稀渣和去氫作用又是不可取代的。
注意事項(xiàng)
1、藥皮中應(yīng)含有某些具有能夠協(xié)助藥皮組分降低煙塵作用的元素,使其降低煙塵量以及它的的毒性達(dá)到一定的程度。
2、藥皮應(yīng)向焊縫過渡部分合金元素,以獲得與要焊的焊材相近的焊縫成 型,組織和性能。
3、藥皮中應(yīng)有適量的碳酸根、氟化物等,焊接時它們的冶金作用可以脫 硫、脫磷和去氫,提高焊縫的純凈度。
4、設(shè)計(jì)藥皮配方時必須考慮焊接施工的特點(diǎn),要使焊條具有全位置施焊 能力,確保優(yōu)良的工藝性能,最主要的是能夠降低發(fā)塵量和煙塵的毒性。
5、因?yàn)槭鞘?a href="/hebeideji/8924474107626535519.html">結(jié)構(gòu)鋼低氫型焊條成為具有低塵低毒工藝性能的的焊條,所 以在藥皮組分中絕對不能添加任何有機(jī)化合物,以杜絕氫的產(chǎn)生,以限制焊縫金屬 的擴(kuò)散氫含量,確保焊條達(dá)到低氫的水平,使其保持低氫型焊條良好的力學(xué)性 能。
抗潮性研究
目前,國外低氫焊條三分之二以上都具有抗吸潮能力。國內(nèi)在這方面研究不夠,通過提高藥皮的抗吸潮,可以 增加焊條在大氣中存放時間;改善焊條在潮濕環(huán)境下焊縫的抗裂性和防止氣孔的產(chǎn)生。
目前國內(nèi)制造焊條的粘結(jié)劑一般都是硅酸鈉。水玻璃的潮解是產(chǎn)生藥皮吸潮的主要原因之一。另一原因就是藥皮表面疏松多孔。若能減少焊條藥皮空隙,同時隔絕藥皮與空氣的接觸,就可以降低藥皮的吸潮。沒有水分的進(jìn)入,水玻璃的潮解也就不能進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)若使玻璃粉不吸潮,必須將加入量控制在一定范圍,同時不影響焊接性能和焊接工藝。如果能把玻璃粉的軟化溫度降低到合適點(diǎn),然后再加入到焊條藥皮中,再經(jīng)過烘干,使之填附在藥皮空隙和表面,不僅可以起到隔絕空氣與藥皮接觸的作用,同時也減少了藥皮空隙。為此提出了通過研制低熔點(diǎn)玻璃粉來提高焊條的抗吸潮能力。
加入5%~10%的玻璃粉能較好改善焊條的吸潮性,延長了焊條在空氣中的存放時間;嚴(yán)格控制好玻璃粉的軟化溫度和焊條烘干后的玻璃粉的軟化時間,軟化時間不足,則玻璃粉沒有充分軟化和滲透到焊條表面,形成液膜不均勻;軟化時間過長, 則會降低焊條藥皮的強(qiáng)度。一般軟化時間為5~15min。不同的焊條,玻璃粉的軟化溫度和時間均不相同。
參考資料 >