焊条制备及工艺性能综合实验.ppt

焊条制备及工艺性能综合实验XHU西华大学西华大学实验内容焊条的制备焊条工艺实验焊件金相组织观察焊件硬度测试XHU西华大学西华大学焊接材料概述焊接过程中的各种填充金属及为了提高焊接质量而附加的保护物质统称为焊接材料焊接材料分类：焊条用于手工电弧焊焊丝主要用于埋弧焊和气保焊焊剂用于埋弧焊保护气体用于气保焊钎剂用于钎焊钎料用于钎焊XHU西华大学西华大学各国焊接材料构成比例XHU西华大学西华大学2004年国家或国家或地地区区需求量需求量/万万t使用比例（使用比例（%）焊条条气保气保护焊丝埋弧埋弧焊材材药芯芯焊丝欧欧 州州501765711北北 美美451858519日日 本本32.514481127韩 国国1520341036印印 度度11771571东南南亚20603055XHU西华大学西华大学我国的情况年份年份产量量/万万t产品品结构比例（构比例（%）焊条条气保气保护焊丝埋弧埋弧焊材材药芯芯焊丝2000约114809.5100.52004约230711611220052006约27263572212.42.6XHU西华大学西华大学电焊条电焊条是指在一定长度的金属丝外表层均匀地涂敷一定厚度的具有特殊作用涂料的手工电弧焊焊接材料，简称为焊条。“手工电弧焊”因此又称“焊条电弧焊”焊条的组成：焊芯药皮焊条的分类：按用途分：碳钢焊条、低合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条、镍及镍合金焊条等等。XHU西华大学西华大学按熔渣酸碱性分：酸性焊条和碱性焊条酸性焊条：药皮中含有大量TiO2、SiO2等酸性造渣物碱性焊条：药皮中含有大量碱性造渣物如大理石、萤石等XHU西华大学西华大学按药皮主要成份分类药皮类型药皮主要成分电流种类钛型氧化钛35%交流或直流钛钙型氧化钛30%以上，碳酸盐20%以下交流或直流钛铁矿型钛铁矿30%交流或直流氧化铁型大量氧化铁及较多的锰铁脱氧剂交流或直流高钎维素钠型 有机物15%以上，氧化钛30%左右直流高钎维素钾型 有机物15%以上，氧化钛30%左右交流或直流低氢钠型钙、镁的碳酸盐及萤石直流低氢钾型钙、镁的碳酸盐及萤石交流或直流铁粉低氢型钙、镁的碳酸盐，萤石和铁粉交流或直流石墨型大量石墨交流或直流盐基型氯化物和氟化物直流XHU西华大学西华大学按焊条性能分类：超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等。XHU西华大学西华大学焊条的组成焊芯药皮焊芯：指电焊条用的被药皮包覆的金属芯焊芯的作用：（1）传导电流，产生焊接电弧；（2）焊芯本身熔化形成焊缝中的填充金属。1-药皮 2-焊芯 3-保护气体 4-电弧 5-熔池6-母材 7-焊缝 8-焊渣 9-熔渣 10-熔滴XHU西华大学西华大学焊芯采用焊接专用的金属丝（即焊丝）焊芯牌号的首字母是H，比如H08A,H08E用于不同钢种的电焊条其焊芯可能不同。比如低碳钢焊条、中碳钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条都可以使用H08A作焊芯，但比如不锈钢焊条其焊芯也可以使用专用不锈钢焊芯H08A焊芯化学成分w/%牌号CSiMnPSNiCrMo其他H08A0.100.0300.300.550.0300.0300.300.20-Cu0.20XHU西华大学西华大学药皮：指由具有不同物理化学性质的细颗粒状物质经粘结均匀包覆在焊芯表面的涂料层。药皮的作用保护作用 药皮熔化形成熔渣、冶金过程中产生一些气体形成气渣联合保护冶金作用 药皮的组成物质如钛铁、硅铁、锰铁、萤石等，可去除有害杂质如O,N,H,S,P，并添加有益合金元素XHU西华大学西华大学使焊条具有良好工艺性能 比如引弧性能、稳弧性能、低飞溅、焊缝成型美观、脱渣性、等 总之，药皮原材料应具有的作用：造气、造渣、脱氧、合金化、粘结、成形XHU西华大学西华大学几种药皮成分的作用 化学性质在焊接过程中的作用用量过多的现象大理石熔点：2572C（1）脱硫（2）稳弧（3）分解CO2，保护焊缝不被氧化、氮化。（4）造成短渣，使方向行焊接方便。（5）脱磷（间接）（1）增加药粉熔点，减慢焊接速度，使焊缝成型粗糙。（2）熔点高使黏度增加，易使焊缝产生内气孔。萤石熔点：1375C相对密度：3.16g/cm3（1）为强稀释剂，使焊缝中的气体易与逸出。（2）能脱硫，并与氢结合成HF而挥发，减少白点倾向。（1）萤石属高电离元素、破坏电弧稳定，含量大于10%就会使交流焊接困难。（2）与氢结合成的HF易挥发且有毒，过量危害较大。钛白粉好的再引弧性能、改善脱渣性、焊缝成型、稳弧可导致药皮发红，人造金红石含FeO，使脱渣性变差XHU西华大学西华大学常用稳弧剂：长石K2O*Al2O3*6SiO2、水玻璃、金红石(TiO2)、钛白粉(TiO2)、大理石、云母、钛铁矿、还原钛铁矿。造渣剂：大理石、萤石、白云石、菱苦土（MgCO3）、长石、白泥、云母、石英、金红石、钛白粉、钛铁矿脱氧剂：锰铁、硅铁、铝铁、硅钙合金等造气剂：大理石、白云石、菱苦土、碳酸钡及有机物（木粉、淀粉、纤维素、树脂XHU西华大学西华大学合金剂：锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁、铌铁、硼铁、稀土硅铁等粘结剂：钾水玻璃、钠水玻璃、钾钠水玻璃XHU西华大学西华大学焊条型号E 43 1 5 表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接焊接 表示焊条适用于全位置焊接。表示熔敷金属抗拉强度的最小值。表示焊条。XHU西华大学西华大学焊条牌号J 42 7 表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接焊接 表示熔敷金属抗拉强度的最小值。表示结构钢焊条XHU西华大学西华大学正正交试验设计交试验设计正交试验设计方法，就是利用数理统计学与正交性原理，从大量的试验点中选出适量的具有代表性、典型性的点，应用“正交表”合理安排试验的一种科学的试验设计方法。在正交法试验中，将所考察的对试验结果有影响的原料和工艺称为因素（因子）。每种因素在试验中所考察的或比较的不同用量及不同状态称为位级（水平）。XHU西华大学西华大学例：三因子二水平的试验，若安排全面试验共需8次：A1B1C1，A1B1C2，A1B2C1，A1B2C2，A2B1C1，A2B1C2，A2B2C1，A2B2C2.正交试验设计方法，可选出下列四个试验，代替全面试验：A1B1C1，A1B2C2，A2B1C2，A2B2C1.为什么呢？因为这四个实验具有水平均匀性和搭配均匀性XHU西华大学西华大学名词解释名词解释1赶渣：熔渣的流动速度大于熔池金属的流动速度，即出现所谓的“赶渣”现象。2渣的流动性差：熔渣的流动速度小于熔池金属的流动速度，习惯上称这种现象叫“渣的流动性差”或“渣跟不上”。3稳弧性好：稳弧性好的焊条,电弧燃烧的平稳、柔和，没有噪音，不灭弧，熔滴细小，以“雾状”向熔池中喷射，操作者有轻松的感觉。焊接工艺实验XHU西华大学西华大学4稳弧性不好：稳弧性不好的焊条,电弧燃烧时带劈劈叭叭的大声响,晃动,飞溅大,容易断弧。5飞溅：飞溅是在焊接过程中由弧柱飞出的铁粒和焊渣,这些飞溅物常把焊缝周围弄脏,焊后常需进行费力的清理。XHU西华大学西华大学焊条效率、金属回收率、熔敷系数的测定 试验号内容 1组 2组 3组 4组焊前母材M1（kg）焊后母材M2（kg）焊前焊条M3（kg）焊后焊条M4（kg）焊前焊芯M5（kg）焊后去药皮的焊芯M6（kg）焊接时间（S）焊缝长度（cm）焊接速度（cm/s）焊接电流（A）XHU西华大学西华大学焊接接头金相的制备焊接接头金相的制备1、焊接金相试样的切取使用手工锯切割截取合适的试样若干。切取下来的试样要用水冲洗干净，除去试样表面的油污，杂质。2、焊接金相试样的磨制首先使用砂轮机把金相试样表面磨平，根据试样能否在显微镜上放置平稳，决定是否对试样进行镶嵌。根据铜合金金相的要求，我们选择如下磨料颗粒的砂纸：320#400#500#600#320#800#1000#1200#。XHU西华大学西华大学3、试样抛光经过金相砂纸细磨后再对磨面进行抛光，选择机械抛光设备，转速在1000r/min，抛光液是Al2O3,抛光织物是粗呢料。4、试样腐蚀腐蚀剂：4硝酸酒精