焊接材料的类別、保管及选用
焊接材料的类別、保管及选用
一、焊接材料的类别
焊接材料是在焊接过程中需要向焊接坡口填充或者起附加保护作用的物质,常用的焊接材料由焊条、焊剂、焊丝、钨极、保护气等或其组合,见表2-4-1。
二、焊接材料的保管
1.焊条的保管
焊条应妥善保管以防受潮。焊条受潮后一方面影响焊接的工艺性,另一方面会增加焊缝金属的含氢量,增加冷裂纹可能性。
焊条的存储应遵循以下原则:
(1)各类焊条必须分类、分牌号堆放,避免混乱。
(2)焊条必须存放在较干燥的仓库内,建议室温在10℃以下,相对湿度小于60%。
(3)各类焊条存储时,必须在比地面高300mm、距墙壁300mm以上的地方存放,以免受潮。
(4)一般焊条一次出库量不能超两天的用两,已经出库的焊条必须要保管好。
2.焊条使用前的烘干与保管
(1)酸性焊条对水分不敏感,而有机物金红石型焊条能允许有更高的含水量。所以要根据受潮的具体情况,在70~150℃,烘干1h,存储时间短且包装良好,一般使用前可不烘干。
(2)碱性低氢型焊条在使用前必须烘干,以降低焊条的含氢量,防止气孔、裂纹等缺陷产生,一般烘干温度为350℃,时间1h。不可将焊条在高温炉中突然放入或突然冷却,以免药皮干裂。对含氢量有特殊要求的,烘干温度应提高到400~500℃,时间1〜2h。经烘干的碱性焊条最好放入另一个温度控制在50〜100℃低温烘干箱中存放,可随用随取。
(3)烘干焊条时,每层焊条不能堆放太厚(一般1〜3层),以免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。
(4)露天操作时,隔夜必须将焊条妥善保管,不允许露天存放,并应在低温箱中恒温存放,否则次日使用前必须重新烘干。
3.焊丝的保管
(1)焊丝拆封后,在保质期内可以直接施焊,不需任何焊前处理。
(2)焊丝应置于通风、干燥及酸、碱、油介质隔离的地方存放。
(3)焊丝在运输中应避免摔撞和受潮,以免损坏焊丝盘和影响焊丝质量。
(4)焊丝拆去包装后,建议在焊丝上方施加适当的防尘遮盖物。
(5)对于超过保存期的焊丝,建议在焊前进行焊丝表面清理。
4.焊剂的保管
为保证焊接质量,焊剂在保管时应防止受潮,搬运时防止破损。使用前焊剂应在250〜300℃条件下烘焙2h。使用回收的焊剂,应清除其中的渣壳、碎粉及其他杂物,并与新焊剂混匀后使用。
5.钨极的保管
由于钍钨极有一定放射性,钨极应当放在铅盒中由专人保管。
三、焊接材料的选用
焊接材料的种类很多,正确选择焊接材料,对焊接质量、劳动生产率和产品成本都有很大影响,为了正确选择焊接材料,可参考以下原则。
1.等强度原则
一般适用于焊接低碳钢和低合金钢。对于承受静载或一般载荷的工件或结构,通常选用抗拉强度与母材相等的焊条,这就是等强度原则。例如,焊接20、Q235等低碳钢或抗拉强度在400MPa左右的钢就可以选用E43系列焊条,而焊接Q355(16Mn)、Q355R(16Mng)等抗拉强度在500MPa范围的钢,选用E50系列焊条即可。
有人认为选用抗拉强度高的焊条焊接抗拉强度低的材料好,这个观念是错误的,通常抗拉强度高的钢材的塑性指标都较差,单纯追求焊缝金属的抗拉强度,降低了它的塑性,往往不一定有利。
2.等成分原则
焊接在特殊环境下工作的工件或结构,如要求耐磨、耐腐蚀、在高温或低温下具有较高的力学性能,则应选用能保证熔敷金属的性能与母材相同或相近似的焊条,这就是等成分原则。如焊接不锈钢时,应选用不锈钢焊条;焊接耐热钢时,应选用耐热钢焊条
3.等条件原则
根据工件或焊接结构的工作条件和特点选择焊接材料。例如,焊接需承受动载荷或冲击载荷的工件,应选用熔敷金属冲击韧度较高的低氢型碱性焊条。反之,焊接一般结构时,应选用酸性焊条。虽然选用焊条时还应考虑工地供电情况、工地设备条件、经济性及焊接效率等,但这都是比较次要的问题,应根据实际情况决定。
4.抗裂纹原则
选用抗裂性好的碱性焊条,以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。一般适用于焊接刚度大、形状复杂、使用中承受动载荷的焊接结构。
5.抗气孔原则
受焊接工艺条件的限制,如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便,应选用抗气孔能力强的酸性焊条,以免焊接过程中气体滞留于焊缝中,形成气孔。
6.低成本原则
在满足使用要求的前提下,尽选用工艺性能好、成本低和效率高的焊条。
7.等韧度原则
即焊条熔敷金屈和母材等韧度或相近。在实际中焊接结构的损坏大多不是因为强度不够,而是韧度不足,因此焊条选择时强度应略低于母材,而韧度要相同或相近,这也是高强钢焊接时的低组配等韧度。