低合金鋼焊條在焊接過程中有許多需要注意的事項(xiàng),以下從焊接環(huán)境、焊接順序、操作要點(diǎn)及特殊情況處理等方面詳細(xì)說明:
焊接環(huán)境
溫度:焊接環(huán)境溫度不宜過低,當(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時,通常需要對焊件進(jìn)行預(yù)熱,以防止焊件冷卻速度過快產(chǎn)生淬硬組織和裂紋。對于不同的低合金鋼材質(zhì)和焊件厚度,預(yù)熱溫度有所不同,一般在 100 - 300℃之間。
濕度:環(huán)境濕度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),相對濕度不宜超過 90%。濕度過高會使焊條吸收過多水分,導(dǎo)致焊接時產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。如果在潮濕環(huán)境中焊接,應(yīng)對焊件和焊條進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆莱碧幚怼?br />
風(fēng)速:在露天焊接時,風(fēng)速對焊接質(zhì)量有較大影響。當(dāng)風(fēng)速超過 8m/s 時,會破壞電弧的穩(wěn)定性,使熔滴過渡不均勻,容易產(chǎn)生氣孔、未熔合等缺陷。此時應(yīng)采取防風(fēng)措施,如設(shè)置防風(fēng)罩、圍擋等,或選擇在室內(nèi)等避風(fēng)場所進(jìn)行焊接。
低合金鋼焊條是指熔敷金屬化學(xué)成分分類中含有一種或幾種合金元素,且其總含量不超過 5% 的焊條。以下是關(guān)于低合金鋼焊條的一些特點(diǎn)、分類及使用注意事項(xiàng):
特點(diǎn)
力學(xué)性能良好:通過調(diào)整合金元素的種類和含量,可使焊縫金屬具有較高的強(qiáng)度、韌性和抗疲勞性能,能夠滿足不同工作條件下低合金鋼的焊接要求。
焊接工藝性較好:具有良好的焊接工藝性能,如電弧穩(wěn)定、飛濺小、脫渣容易等,便于操作,能夠獲得良好的焊縫成型。
低合金鋼焊條,是在金屬焊芯外將涂料(藥皮)均勻、向心地壓涂在焊芯上。焊芯即焊條的金屬芯,為了焊縫的質(zhì)量與性能,對焊芯中各金屬元素的含量都有嚴(yán)格的規(guī)定,特別是對有害雜質(zhì)(如硫、磷等)的含量,應(yīng)有嚴(yán)格的限制,優(yōu)于母材。焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時,焊芯有兩個作用:一是傳導(dǎo)焊接電流,產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能,二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。
分類
按強(qiáng)度等級分類:包括 490MPa 級、590MPa 級、690MPa 級、780MPa 級等不同強(qiáng)度等級的焊條,以適應(yīng)不同強(qiáng)度要求的低合金鋼焊接。例如,E5015、E5016 屬于 490MPa 級低合金鋼焊條,常用于焊接 Q345 等強(qiáng)度等級的低合金鋼。
按合金元素分類:有鉻鉬鋼焊條、鎳鋼焊條、錳鉬鋼焊條等。例如,E5515 - B2 屬于鉻鉬鋼焊條,適用于焊接 Cr - Mo 耐熱鋼,如 15CrMo 等鋼種,能焊縫在高溫下具有良好的力學(xué)性能和抗氧化性能。
成分
焊絲:成分通常較為純凈,主要是金屬合金,如碳鋼焊絲、不銹鋼焊絲、鋁合金焊絲等,其合金成分根據(jù)焊接材料的不同而有差異,以滿足不同的焊接需求。
焊條:焊芯一般為金屬材料,與焊絲類似,但藥皮成分較為復(fù)雜,通常包含穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金劑等多種成分,以焊接過程的穩(wěn)定性和焊縫的質(zhì)量。
焊接順序
合理規(guī)劃:對于復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)制定合理的焊接順序,以減少焊接應(yīng)力和變形。一般先焊收縮量大的焊縫,后焊收縮量小的焊縫;先焊對接焊縫,后焊角焊縫;先焊短焊縫,后焊長焊縫。例如,在焊接工字梁時,應(yīng)先焊翼板與腹板的對接焊縫,再焊翼板與腹板的角焊縫,且焊接角焊縫時應(yīng)采用分段退焊法,以減小焊接變形。
對稱焊接:對于具有對稱結(jié)構(gòu)的焊件,應(yīng)采用對稱焊接的方法,使焊接應(yīng)力相互抵消,減少變形。如焊接矩形框架時,應(yīng)從框架的中心向兩端對稱施焊,避免因焊接順序不當(dāng)導(dǎo)致框架變形。
焊條的分類方法有很多,其中常見的是按焊條的用途、藥皮類型及其熔渣特性進(jìn)行分類。
1)按焊條的用途分類。按焊條的用途,可將焊條分為非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條、熱強(qiáng)鋼焊條、不銹鋼焊條、低溫鋼焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條等。
2)按焊條藥皮類型分類。按焊條藥皮類型,可將焊條分為鈦型、纖維素型、金紅石型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、金紅石+鐵粉型、氧化鐵+鐵粉型、堿性+鐵粉型、鈦酸型等。
3)按熔渣特性分類。按焊后熔渣特性,可將焊條分為酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條電弧穩(wěn)定性好,易脫渣,其焊接工藝性能優(yōu)于堿性焊條;堿性焊條力學(xué)性能、抗裂紋性能等均優(yōu)于酸性焊條。
特殊情況處理
焊條發(fā)紅:在焊接過程中,如果焊條發(fā)紅,說明焊條電流過大或焊接速度過慢,導(dǎo)致焊條過熱。此時應(yīng)適當(dāng)減小焊接電流或加快焊接速度,避免焊條繼續(xù)發(fā)紅。如果焊條發(fā)紅嚴(yán)重,應(yīng)停止焊接,更換焊條,以免影響焊接質(zhì)量。
出現(xiàn)氣孔和裂紋:如果在焊接過程中發(fā)現(xiàn)焊縫出現(xiàn)氣孔或裂紋等缺陷,應(yīng)立即停止焊接,分析產(chǎn)生缺陷的原因。如因焊條受潮引起,應(yīng)更換烘干后的焊條;如因焊接參數(shù)不當(dāng)引起,應(yīng)調(diào)整焊接參數(shù);如因焊件表面有油污、鐵銹等雜質(zhì)引起,應(yīng)清理焊件表面后重新焊接。對于已出現(xiàn)的氣孔和裂紋,應(yīng)采用合適的方法進(jìn)行修補(bǔ),如鏟除缺陷部位,重新進(jìn)行焊接。
適用場景
焊絲:由于其能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)送絲,焊接,適用于各種自動化和半自動焊接工藝,如氣體保護(hù)焊(MIG、MAG、TIG)、埋弧焊等,廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車制造、船舶制造、建筑等行業(yè)中大量焊縫的焊接。
焊條:操作相對靈活,適用于各種位置的焊接,特別是在一些不規(guī)則形狀、難以實(shí)現(xiàn)自動化焊接的部位,以及野外作業(yè)、維修等場合應(yīng)用較為廣泛。如手工電弧焊常用于建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、管道等的焊接和維修。
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