HRB335和HRB400钢筋及焊接的相关知识

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1、钢材的外观尺寸、化学成分、力学性能螺纹钢牌号 化学成分， CSiMnPSCeq HRB335 0.17-0.25 0.40-0.80 1.00-1.60 0.045 0.045 0.52 HRB400 0.17-0.25 0.20-0.80 1.20-1.60 0.045 0.045 0.54 HRB500 0.25 0.80 1.60 0.045 0.045 0.55提问人的追问 2010-01-07 15:44Ceq是什么意思？回答人的补充 2010-01-07 15:50Ceq是碳当量的符号，Ceq表示碳当量。钢材(也包括螺纹钢)的焊接性能很重要，碳当量数值能够在一定范围内概括地、 相对

2、地评价钢材的焊接性。所以螺纹钢及其它钢材对碳当量值有要求。当然碳当 量只表达了钢材的化学成分对焊接性的影响，其他如焊件的刚性、焊接时冷却速 度、焊接热循环中的最高加热温度和高温停留时间等参数均会影响可焊性。例如 同一化学成分的钢材，焊接过程中由于冷却速度不同，可以得到不同的焊缝组织。 冷却速度快，易产生淬硬组织，焊接性就会变差，当钢材碳当量值相等时，不能 看成焊接性完全相同。碳钢中的元素除C外，主要是Mn和Si，其含量增加，焊接性变差，但其作用不 如碳强烈。国际焊接学会推荐的碳当量公式，适用于含碳量不小于0.18%的低合 金高强度钢(。b = 400700MPa)，公式为：Mn Cr+Mo+V

3、 Ni + CuCeq = C11(%)6 5 15碳当量Ceq(%)值计算公式也写作：Ceq=Wc+WMn/6+(WCr+Wv+WMo)/5+(WCu+WNi)/15 式中 Wc、WMn、分别为 C、Mn、 的质量分数。HPB235 一级HRB335 二级HRB400/RRB400 三级中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布，从20 08年3月1日起执行热轧带肋钢筋新标准(GB1499.2-2007)，原标准(GB1499-1998) 同时废止。新标准在钢筋的标志识别上作了改变，旧标准HRB335用“2”表示；HRB400用“3”表示；H RB500用“4”

4、表示。而新标准的标志作了变动：HRB335用“3”表示；HRB400用“4”表示；H RB500 用“5”表示；HRBF335 用“C3”表示；HRBF400 用“C4”表示；HRBF500 用“C5”表示。 牌号带F的抗震钢筋在标牌和“质保书”上要明示。今后看到钢筋表面刻着“4”，就是HRB40 0，也就是现在说的III级螺纹钢，不过今后III级螺纹钢不称了，要是叫HRB400钢筋。新标准对钢筋性能的一些指标进行调整。比如新标准对钢筋的抗拉强度降低了，旧标准H RB335、HRBF335）为 490Mpa，新标准改为455Mpa；旧标准（HRB400、HRBF400） 为570Mpa，新标准

5、则下降到540Mpa。j422焊条是酸性焊条，对水分不敏感，不需要特殊的烘干和保温措施。执行 GB/T5117-1995 标准碳钢焊条适用于碳钢和低强度的低合金钢的焊接。选择焊条依据钢材的化学成分、力学性能、抗裂性能的要求，同时考虑 焊接结构、钢板厚度、工作条件、受力情况、焊机性能等因素综合分析。必 要时，做焊接试验，制订相应的工艺措施，再确定选用焊条。1. 碳钢的焊接一般选用与钢材强度等级相对应的焊条，同时考虑结构复 杂、厚板、刚度大、动负荷、可焊性差的，一般选用塑性好、冲击韧性高、 抗裂性能好的低氢型焊条。对焊接位置有特殊要求的，采用相应专用焊条， 如立向下焊条、打底焊条等。为提高焊接效率

6、可选用铁粉型焊条。2. 对焊缝冷却速度快、强度增高、焊缝易产生裂纹的，此时可选用比母 材强度低一级的焊条；低碳钢与低合金钢之间的异种钢焊接，一般选用与强 度等级低的钢材相应的焊条，并且考虑低合金钢因素，以选用低氢型为宜。3. 对于中碳钢的焊接，由于钢材含碳量较高，增大了焊接裂纹倾向，一 般选用低氢型焊条并采用预热、缓冷等方法及相适应的焊接工艺等措施。4. 铸钢可焊性差，一般含碳量较高，工件厚大，结构复杂，极易产生焊 接裂纹，当铸钢合金元素多时，就更为突出。一般选用低氢型焊条，并采取 预热、缓冷等方法及相应的焊接工艺等措施。5. 为保证焊接质量，对工件焊口应清理干净，不准有油污、铁锈、水分、 油

7、漆及污物等，对使用低氢型焊条尤为重要。6. 对低氢型焊条，焊前焊条须经350C烘焙1h，并随烘随用，否则易产 生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。纤维素焊条一般不需烘焙，若受潮，按说明书 规定温度焊前烘焙，但温度过高将破坏焊条的焊接工艺性能。7. 说明书中规定的焊接电流为参考值，实际操作中应具体掌握，如工件 预热，可比正常电流低5%15%；立焊和仰焊比平焊的电流小10%15%；采 用直流时可比交流减小10%左右。在使用直流焊机时，注意说明书规定焊接 所阶级性，否则影响焊接工艺。8. 对低氢型焊条一般不应反复烘焙，防止药皮酥脆、脱落。1、焊芯的选取焊芯的设计主要考虑焊条直径和焊条技术要求。焊条技术要求包括

8、理化性能和合金元素的过 渡等。当前国内焊材有数百种，其中大多数品种系选用H08A焊芯，借助焊条药皮过渡合金 元素，以获得各种不同用途的焊条。但是，对于不锈钢，镍基铸铁焊条，有色金属焊条则是 采用专用的特殊焊芯。低碳钢焊芯成分见表1牌号化学成分C Si Mn S P NiCrCuH08A 0.10 0.030 0.300.55 0.03 0.03 0.30H08E 0.10 0.030 0.300.55 0.02 0.02 0.302、药皮类型选定焊条药皮的选定，除了探索新渣系外，一般沿用下列几种类型的药皮而进行调整试验。（1）、典型药皮组成、特性极发展方向1）、钛型 特点：含较多量的氧化钛，焊

9、条工艺性能良好，电弧稳定，再引弧方便，飞溅很小，熔深 较浅，熔渣覆盖性良好，脱渣容易，焊缝波形特别美观，可进行全位置焊接，尤其适宜于薄 板焊接。但是焊缝塑性和抗裂性稍差。随药皮中钾钠及铁粉等用量的变化，可分为高钛钾型、 高钛钠型及铁粉钛型等。 药皮组成物用量范围（%）硅酸盐2035碳酸盐412二氧化钛3550中碳锰铁814有机物39 药皮成分范围（）SiO2 1531 TiO2 2448 MnO 57 FeO 422 MgO57 A12O3 46 CaO10 挥发成分12 焊接熔渣凝固温度范围（C） 13201420 举例高钛钠型E4312，以钠水玻璃为粘结剂；高钛钾型E4313（J421）是

10、在E4312基础上采用钾水玻璃作粘结剂，电弧比E4312稳定，工艺 性能与焊缝成型比E4312好。铁粉钛型（E5014/J502Fe; E4324/J421Fe13; E5024/J501Fe18）药皮均在 E4313 型药皮相似 的基础上添加了铁粉，熔敷效率得到提高。2）、钛钙型 特点：药皮中含氧化钛30%以上，钙镁碳酸盐20%以下，焊条工艺性能良好，电弧稳定， 再引弧较方便，飞溅小，熔深一般，脱渣容易，焊缝波形美观，可进行全位置焊接。 药皮组成物用量范围（%）硅酸盐2540碳酸盐1522 二氧化钛2545铁合金1015钛铁矿025有机物39 药皮成分范围（%）SiO2 1030 TiO2

11、2035 MnO 69 FeO 5 25 MgO 1 5 A12O3 5 8 CaO 812 挥发成分10 焊接熔渣凝固温度范围（C） 12001250 熔渣碱度在0.550.80 举例E4303 （J422） E5003 （J502）E4323（J421Fe）是在E4303型药皮相似的基础上添加了铁粉，熔敷效率得到提高。 钛改型改进方向目的是主要降低成本，提高质量。国外钛改型焊条主要使用天然金红石，国内由于天然金红 石资源较少，过去主要使用钛白粉和人造金红石。在焊条药皮中，钛白粉主要用于增塑，价 位高，应尽可能采用其他材料代替或少用。目前，有在药皮中加入28%的滑石粉和614% 的耐火粘土，

12、代替钛白粉，或用海泡石代用，可是焊条压涂性能得到改善，使成本降低。此 外，国内钛铁矿资源丰富，因此可代替金红石制造焊条，降低成本。3）、钛铁矿型 特点：钛铁矿含量大于30%，熔渣流动性良好，覆盖性良好，非减稍大，电弧稍强，脱 渣容易，焊缝波形整齐，可适用于全位置焊接。 药皮组成物用量范围（%）硅酸盐3045碳酸盐018二氧化钛012 铁合金1320钛铁矿2840锰矿06有机物05 药皮成分范围（）SiO2 2328 TiO2 1018 MnO 1019 FeO 725 MgO 1 8 A12O3 3 9 CaO 210 挥发成分210 焊接熔渣凝固温度范围（C） 11301260 举例E430

13、1（J423） E5001（J503/J503Fe）J423焊条的药皮配方和J422焊条的主要区别在于加入的钛铁矿内含有4050%的氧化铁， 增强药皮的氧化性，改变了熔渣的性能，因此J423焊条药突出解决焊缝的脱氧问题，且应 调整熔渣的性能。 改进熔敷金属性能的途径用锰铁脱氧的钛铁矿性焊条，控制熔敷金属Mn/Si=58%,Mn=0.50.8%，则可保证脱氧充 分。此外还可采用硅钙合金，稀土等脱氧。4）、氧化铁型 特点：药皮含大量氧化铁和较多的锰铁，焊条熔化速度快，焊接生产率较高，电弧稳定， 引弧容易，熔深较深，脱渣性好，但飞溅大，熔敷金属的抗裂性能较好。适用于中等以上厚 度的钢板平焊，而立焊、

14、仰焊操作性差。 药皮组成物用量范围（%）硅酸盐3545碳酸盐03二氧化钛012 铁合金2935钛铁矿2430有机物05 药皮成分范围（）SiO2 35 40 TiO2 10 MnO 1618 FeO 3035 MgO5Al2O3 4 CaO3挥发成分2 焊接熔渣凝固温度范围（C） 11801350 举例氧化铁型E4320（J424）药皮中焊有多量的氧化铁及较多的锰铁脱氧剂，电弧吹力大，在引 弧容易，脱渣性好，是在E4320焊条药皮基础上，添加大量的铁粉后，熔敷效率高，可采 用大焊缝致密，略带凹度，非减稍大。适用于平焊及平角焊。氧化铁型E4322（J424）工艺性 能基本与E4320相近，但焊缝

15、较凸，不均匀。铁粉氧化铁型E4327/J424Fe14; E5027/J504Fe 电流焊接，主要焊接重要的低碳钢结构。铁粉氧化铁型将是高效焊条的一个发展方向。5）、低氢型 特点：主要成分是碳酸盐和萤石，熔渣流动性好，工艺性一般，机械性能好，抗裂性好， 可适用于全位置焊接。焊解释要求药皮干燥，并进行短弧操作。可用直流反接全位置焊。 药皮组成物用量范围（%）硅酸盐723碳酸盐2555二氧化钛05 铁合金1525氟化物1530 药皮成分范围（%）SiO2 525 TiO2 22MnO 27 FeO 220 MgO5Al2O3 12CaO 826挥发成分20 碱度范围1.62.2 举例低氢钠型E43

16、15（J427） E5015（J507），用硅酸钠作粘结剂，工艺性能不如酸性焊条，焊接时 要采用短弧焊。低氢钾型E4316(J426) E5016(J506)是在低氢钠型基础加入稳弧剂，改善电弧 工艺性能，可用交、直流电源，但焊缝金属的冲击性能有所下降。铁粉低氢型 E5018(J507Fe,J506Fe);E5028(J506Fe16,J507Fe16);E5048 是铁粉低氢立向下焊条，具有高的熔 敷效率和良好的立向下焊性能。 低氢焊条配方调整规律：I药皮配方必须首先满足低氢要求低氢型J507，扩散氢含量必须低于8Ml/100g,在保证压涂性能前提下，尽量少加含水份多的物 质。II应保证熔敷

17、金属具有良好的塑性和韧性药皮配方上，硬是熔敷金属N,OS,P等杂质较低，并有适宜的成分匹配。一般控制CV0.12% Mn=0.81.3% Mn/Si=23III使焊条具有较好的工艺性能调整大理石和萤石的配比：大理石/萤石=1.62.5较合适，过小使渣稀，电弧不稳，过大使 渣过粘，焊条飞溅大，操作性能不好。 改进方向I改进交流稳弧性的途径用钾水玻璃作粘结剂或在药皮配方中加入碳酸钾，碳酸钾加入量不易超过1.5%，否则药皮 容易吸潮。在配方中加入1020%的铁粉或少量铝镁合金，可提高电弧空间的温度，降低 有效电离电位，使电弧稳定。用氟化镁代替氟化钙，去氢效果相同，但可提高电弧稳定。在 配方中加入少量

18、的碳酸铯，石墨粉，铝粉和纤维素。铯的电离势小于钠、钾，在药皮中加入 碳酸铯0.11.0%，可提高交流稳弧性，另外，还可以加入石墨0.53.0%铝粉0.53.0%,纤 维素1.03.0%可是交流稳弧性更好。适当降低药皮熔点，缩短套筒长度，采用双层药皮， 使内层中氟化钙含量少些，外层氟化钙多一些。II改进脱渣性低氢型焊条脱渣型较差，改进方法有提高焊渣的线膨胀系数，可改善脱渣型。加入110% 的油页岩或二氧化锆。形成松脆的多孔状焊渣，加入碳酸钠1230%可使焊渣呈松脆的多 孔状，脱渣容易。7)、石墨型特点：这类焊条一般含有碱性药皮或钛铁矿组成外，药皮中加入多量石墨，焊芯采用低碳 钢时，工艺性能差，飞

19、溅较多，烟雾较大，熔渣较少，适用于平焊。采用有色金属焊芯时， 工艺性能好，飞溅较少，熔深较浅，熔渣少，适用于全位置焊接，此外，引弧容易，药皮强 度差，抗裂性差，适用于小规范焊接，主要用于铸铁焊条和堆焊焊条。(2) 、药皮类型选定依据药皮类型选定主要依据于被焊母材的机械性能，化学成分和其他特殊性能的要求以及被焊产 品的工作条件，焊接工艺特性要求等，并结合上述药皮类型的特点，综合考虑后加以选定。3、药皮原材料的选用：一旦焊芯、药皮类型被选定后，即可依据焊条药皮中的成分要求来选取所需要的原材料。(1) 、原材料分类与用途1) 、金属及铁合金类金属及铁合金在药皮中主要作用有两个，即冶金反应和合金化。冶

20、金反应类：铝粉、硅铁、 锰铁、钛铁，作用是脱氧、硫、磷；合金化类：金属铬、镍、钼铁、钒铁、钛铁、锰铁等，作用是过渡合金元素。2) 、矿物类如大理石、白云石、萤石、白泥、长石、云母等，作用是造气造渣稳弧等。3）、化工产品类如碳酸钾、钛白粉、碳酸钡、纯碱、水玻璃等，作用稳弧粘结成型。4）、有机物类淀粉、木粉、微晶纤维素、竹粉、糊精等，作用是增加电弧保护气氛，加大电弧吹力作用和 改善涂料的压涂性能。原材料标准对上述原材料的纯度和颗粒度都有具体要求。如金属锰，过40目为100%，过60目50%如果金属及铁合金的颗粒过细，易在焊接过程烧损，过粗，造成合金元素过渡不 均匀。（3）、原材料的选用原则1）、凡

21、选用的原材料必须符合原材料标准和技术条件。2）、原材料的选用要讲究经济效益。3）、原材料的选用应考虑通用性和特殊性，如金红石与钛白粉，化学成分均为二氧化钛，但 两者晶体结构不同，金红石为四方晶系的金红石型，针状，单位晶格由两个二氧化钛分子组 成。钛白粉晶体结构为锐钛矿型，它是锥状，单位晶格由四个二氧化钛分子组成。两者电阻 系数，导热型等有所不同，颗粒上差别较大，不可互相取代。4）、原材料的选用上应敢于探索新材料和新用途。如纤维塑型焊条中用竹粉代替微晶纤维、 木粉，降低焊条成本，改善焊条工艺性能等。4、焊条药皮外径尺寸的控制及其参数药皮的厚薄，直接影响到焊条的焊接工艺性能和焊缝金属质量。过厚，易

22、使药皮套筒增长， 直接影响电弧稳定及再引弧性，过薄，保护不当，因此要严格控制。式中k药皮重量系数g1药皮重量g2药皮部分的焊芯重量通常取k=4060%,酸性焊条k=50%,碱性焊条k=45%焊条外径尺寸控制参数见表2焊条类型规格0 （mm）药皮外径范围0 （mm）3.25.0 5.24.06.2 6.43.25.05.14.06.1 6.2药皮组成成分的配比估算先将配方中的各项原材料的主要成分分别乘以配方百分比，单独得出单项原材料的主要化学 成分在实际设计配方中的占有值，然后将各项原材料的同类相化学成分逐一相加，其总和即 是实际配方中的主要组成成分。并用分子理论计算出碱度，估计工艺性。可用合金

23、过渡系数， 来分析焊缝金属的机械性能和化学成分。式中n一某合金的过渡系数W一合金元素在熔敷金属中的实际焊量（%）m合金元素在焊芯和药皮中含量的总和。合金元素的过渡系数与药皮类型及焊接方法有关。常见的合金元素在E4303和E5015中的过渡系数见表3焊条 元素E4303E5015C44 55Mn 48 40 55Si 5060 3550Cr 5060 5565Mo 70 80 80 90即使同一种类型焊条，各种合金元素过渡系数也不一样，焊芯中合金元素过渡系数大，药皮 中的小。5、调整试验：先作定性式的初估，然后作定量分析；先作焊接工艺调整试验，后作理化调整试验。（三）、电焊条制造电焊条的生产制造

24、过程主要从两个方面进行，即焊芯的制备和药皮涂料的制备。这两个方面 是同步进行的，最后汇聚到压涂工序中，经压涂机压涂而成焊条。1、焊芯的制备将焊芯专用盘钢（一般为8）进行油绣清除，拉拔成合适的直径，经过校直，上光后切断 成标准长度。2、药皮涂料的配制原材料进厂后经检验合格后进行粉碎和筛分成各种粉料，按设计的焊条配方分别进行称重， 混合后干拌，将调配完毕后的水玻璃加入干拌粉中进行湿拌，待搅拌均匀后即可进入涂粉机。（四）、水玻璃的调配1、焊条用水玻璃的种类水玻璃又名泡花碱，是一种可溶性硅酸盐，有一种内含不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅 的系统组成。焊条用水玻璃有钠水玻璃，钾水玻璃，钾钠混合水玻璃。其

25、中钠水玻璃的粘结性比钾水玻璃 大，价格便宜，常应用在铁合金较多的碱性焊条。钾水玻璃粘结性差，单独使用很少，但其 加在焊条药皮中能减小熔池深度，减少焊条药皮在烘焙时的开裂现象，并举友好的稳弧性能。2、水玻璃的性质1）、模数（M）指水玻璃中SiO2含量与碱金属R2O含量之比，即式中K一系数 钠水玻璃为K=1.0323钾水玻璃为K=1.5666SiO2%,R2O为水玻璃中SiO2和氧化物的重量百分数模数决定着水玻璃的粘结性能。焊条用水玻璃的模数为2.83.0，钾钠水玻璃的模数为2.52.7 （1： 1）或 2.83.0 （3： 1）2）、浓度液体水玻璃的浓度是由液体中的水决定的，水玻璃浓度低，粘度降

26、低。浓度常用波美”比重 计进行测定，并由浓度换算其密度，两者的关系为：焊条用液体水玻璃的浓度，在螺旋式焊条压涂机压涂酸性药皮焊条时，用模数为2.52.7 的钾钠（1： 1）水玻璃，其浓度为39Be左右；在油压式焊条压涂机压涂碱性焊条时，用 模数为2.83.0钠水玻璃，其波美浓度为50Be左右。当用模数为2.83.0 （3： 1）的钾 钠混合水玻璃时，其波美浓度也为50Be 左右。有研究表明：采用高模数，低浓度（4648Be）作碱性焊条涂料的粘结剂，在解决焊条 药皮开裂，起泡，偏心和提高焊条涂料压涂性能方面有良好的效果。3）、粘度粘度随液体水玻璃的模数，浓度和温度的变化而变化，用粘度不同的水玻璃

27、配制的涂料，其 塑性不同，对涂料的压涂性能，焊条的烘干，焊条药皮外观质量，耐潮性和强度都有影响。 粘度大的水玻璃，影响湿涂料的搅拌，粘度差，以造成两端裸露焊条。3、水玻璃的调制（1）将外购或自制的不同模数，种类的液体水玻璃制品，按照焊条的不同类型和制造工艺 的特点，在水玻璃调配池中调配称所需要的浓度，并按液体水玻璃重量加入0.250.5%的 高锰酸钾，最好采用热水或煮沸使其充分熔结成溶液后，在家入水玻璃中。(2) 配制水玻璃时，需用清洁的自来水，并禁止油污，污物等混入，影响水玻璃质量。(3) 焊条用水玻璃液体的种类，模数，浓度和高锰酸钾的加入量，对于不同类型的焊条和生产工艺是不同的。(五) 、

28、焊条涂料的配制涂料的配制过程由两步来完成，即干粉搅拌和湿粉料的搅拌。将构成焊条药皮的各种粉剂和铁合金粉按着焊条配方单上规定的比例秤取重量，然后均匀地 混拌在一起，成为干粉拌。在此基础上，加入水玻璃，搅拌均匀称为湿粉拌。1) 、铁合金的钝化处理碱性焊条涂料中含Si75%的硅铁与水玻璃中的游离碱互相作用，可发生如下化学反应：Na2SiO3+2H2O 2NaOH+H2SIO3 (水玻璃水解)Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2(Si+NaOH 反应)此外，锰铁中Mn和水之间也反应：Mn+2H2OMn(OH)2+H2上述反应的结果，使涂料温度升高，同时产生气体膨胀，硬化等结果，破坏涂料的压

29、涂性能， 焊条药披起泡等。钝化处理的方法有：(1) 自然钝化法，是铁合金在大气中氧化。(2) 干法钝化法，是铁合金在高温下焙烧，对于锰铁，常用300350C保温1小时进行。(3) 湿法钝化法，就是将铁合金浸在高锰酸钾或重铬酸钾溶液中煮，然后烘干，此法多用 于硅铁。2) 、焊条涂粉机对涂料性能的要求(1) 涂料应具有良好的塑性和适宜的粘性。涂料良好的塑性和适宜的粘性可以保证涂料组成中各组成物能彼此粘结在一起;且具有可塑 性；在料缸中有较好的流动性；能牢固地粘附在焊芯周围，使药皮具有一定的强度。涂料良好的塑性和适宜的粘性是依靠选用合适的塑性材料(如，白泥，钛白粉等)及其配比； 所用涂料原材料的颗粒

30、度粗细合适搭配和加入适量的粘结剂一液体水玻璃实现的。(2) 涂料应具有良好的弹性和流动性。涂料良好的弹性和流动性能使涂料在粉缸弯头和成型模口中易于流动，而不阻滞於塞，并减 小涂料中粉料之间的摩擦，减少涂料的发热及涂料结块变硬，便于压涂。涂料良好的弹性和流动性是靠涂料中加入适量具有弹性的材料(如云母、木粉、纤维物质等) 和其他涂料组成物的配比适宜，药粉颗粒度搭配恰当以及加入适量的水玻璃而获得的。(3) 涂料应具有适宜的干湿度涂料的干湿度将影响焊条压涂性能，药皮外观质量和生产效率。涂料过湿，会使焊条药批发 毛，外表易损伤，外观质量低劣，甚至不能压涂。涂料过干，会使涂料粘性，塑性，流动性 降低，涂料

31、易在涂粉机内阻滞於塞，发热，变硬而不能压涂。涂料的干湿度主要由水玻璃的加入量来控制。(4) 防止涂料中的水玻璃变质和水解。解决水玻璃变质和水解的措施：I、提高水玻璃的模数和浓度。当水玻璃的模数和浓度提高时，涂料的粘性和塑性也显著得到提高，涂料的压涂性能也显著 改善。有经验表明:在油压式焊条涂粉机压涂焊条适用的水玻璃模数M=2.83.0,浓度为47 49Be ，有时高达 5253Be 。II、处理好铁合金的钝化，以防止铁合金于水玻璃中的游离减水解发生反应。，从而改善涂 料的压涂性能。III、配粉湿在涂料中加入0.51%的纯碱Na2CO3以消除水玻璃与涂料中大理石之间的反应， 并能提高水玻璃的稳定

32、性。全面权衡涂料的粘性，弹性，塑性，和流动性，来合理地选用原料及其配比，搭配好药粉的 颗粒度，控制好水玻璃的加入量以防止水玻璃的变质和水解是保证涂料具有良好的压涂性 能，实现优质高产的极其重要的环节。五、实验过程及步骤1、准备焊芯和药粉2、根据所拟焊条配方称药粉重量3、水玻璃的调配4、拌粉，把已调配好的粉料进行均匀混合5、加入水玻璃，拌湿粉水玻璃加入量一般为干粉的20%左右，搅拌均匀后，立即进行压涂，对于没及时用完的， 应用湿布盖上，以免结块。6、压涂将涂料放入料缸中，同时在焊芯架上放好合适的焊芯，通过摇动手轮，均匀前进， 随后有成形焊条出来。注意用力要均匀，不要停顿。7、室温自然晾干8、烘干

33、箱烘干，依据药皮类型不同，选用合适烘干温度及时间。9、磨头磨尾，按标准要求模出头尾端10、打印型号在焊条尾端印上牌号11、焊条工艺性检验包括稳弧性，再引弧性，熔渣的流动性与焊缝成型，脱渣性，飞溅性，烟尘量。12、焊缝机械性能与金相观察对于工艺性能良好的焊条配方，可进行焊缝机械性能与金相观察。包括，硬度实验，拉伸实 验，焊缝金相观察，扩散氢测定实验，熔敷金属化学成分分析，耐磨实验，耐蚀实验等。六、实验报告1、写出实验所配焊条的药皮类型及成分，组成物作用，焊条碱度计算。2、写出焊条制造过程及注意事项。3、焊条的烘干条件4、对本实验方法的建议。、电焊技术课堂讲义(大纲)行业常识2009-11-23

34、09:02:23阅读139评论1字号：大中小电焊技术课堂讲义(大纲)绪论一、焊接定义及本质1、焊接定义：通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充金属，使被焊件达到原子间结 合的金属连接方法。金属连接方法：铆接、黏结、螺纹连接、键连接。2、焊接本质：使被焊件达到原子间结合，即被焊件达到晶格距离(3-5x10-10m)3、焊接的优点：1) 节省材料，降低结构重量；焊接接头的强度高，承载能力高。2) 焊接工艺简单，生产率高。3）焊接接头质量好。4）焊接的适用范围广。5）劳动条件好，劳动强度低。4、焊接方法的分类：1）熔化焊：焊接过程中，被连接部位需加热熔化。2）固相焊（压力焊）：焊接过程中，工件必须

35、施加压力（加热或不加热）。3）钎焊：通过添加焊剂完成焊接。二、焊接技术的发展状况焊接技术从19世纪80年代开始应用于工业生产，随着电子技术、冶金技术、金属材料等学 科的不断发展，焊接技术也得到了迅速发展，广泛应用于设备制造、桥梁、汽车、造船、航空航天等工业 生产的各个行业。三、教材的研究对象及内容焊条电弧焊、气焊、气割基本原理、工艺与设备使用；金属材料的基本知识；焊接结构 的制造过程；焊接缺陷的识别与常用质量检验方法；其它常用的焊接方法与切割方法简介。第一章金属材料的基本知识1.1金属的性能金属性能包括使用性能和工艺性能使用性能：金属对不同工作条件的适应性，分为力学性能、化学性能及物理性能。工

36、艺性能：金属对各种加工工艺方法的适应性，包括切削性、焊接性、铸造性、锻造性。一、金属的力学性能强度：弹性强度（6e），材料不产生永久变形时所承受的最大应力；屈服强度（5s）:材料发 生屈服现象时承受的应力；抗拉强度（6b）材料在拉断前承受的最大拉应力。塑性：材料在外力作用下，能够产生永久变形而不破坏的能力。延伸率：8=（810： l0=10d0, 85:l0=5d0）；截面收缩率：w=硬度：表示固体材料局部表面抵抗变形、压痕或划痕的能力，是衡量金属软硬的力学指标。1）、布氏硬度：分为钢球实验（HBS，用于硬度值小于450的材料）和硬质合金球实验（HBW， 用于硬度值小于650的材料）。特点：测

37、量结果较准确，但实验时压痕较大，检验成品受限制，常用于测定铸铁、有色金属、 低合金结构钢等原材料的硬度。2）、洛氏硬度：以HR表示，也属于压入式硬度实验，根据压痕深度确定金属的硬度。特点：测定迅速，可直接从表盘读取结果，可测定高硬度材料适用于测量成品或较薄材料的 硬度。3）、维氏硬度：以HV表示，实验原理与与布氏硬度原理基本相同。韧性：是指金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。冲击实验时试件开U型缺口（常 温）和V型缺口（用于常温、高温、低温）。二、金属的工艺性能焊接性：金属材料对焊接加工的适应性铸造性：金属能否用铸造的方法获得合格铸件的性能锻造性：金属在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的

38、性能。切削加工性：1.2钢的分类、牌号与钢3C （含碳量）M2.11%的铁碳合金一、钢的分类1、按化学成分分 碳素钢（3CM0.4%为低碳钢，3CM0.6%为中碳钢，3仑0.6%为高碳钢）和 合金钢02、按质量等级分 以S、P等有害杂质的限量危依据，分为普通钢、优质钢、高级优质钢和 特级优质钢。3、按冶炼方法分平炉钢、转炉钢、电炉钢、特殊冶炼炉钢。4、按脱氧程度与浇注制度分分镇静钢、沸腾钢、半镇静钢。5、按金相组织分 退火钢、正火钢。6、按用途分 工具钢、弹簧钢、锅炉钢、焊条用钢、压力容器钢。二、钢材1、板材 经冷轧、热轧而成，厚度为0.21-120哑，宽度为500-3000 mm的钢材。板厚

39、小于等 于4 mm为薄钢板（冷轧或热轧），大于4 m为厚钢板（热轧）。2、管材 无缝钢管，钢管20-76x3.5x3000倍-GB3087-82 （用20钢制造的外径为76 m、壁 厚3.5 m的热轧钢管，直径与外径为普通精度等级，长度为 3000 m的倍尺）；钢管拔20-76高 x3.5x5000-GB3087-82（用20钢制造的外径为76 m、壁厚3.5 m的冷拔钢管，直径为高级精度，壁厚为普通精度， 长度为5000 m）3、型钢 包括工字钢、角钢、槽钢、方钢、圆钢等4、线材1.3焊接结构制造中的常用钢一、碳素结构钢普通碳素结构钢牌号由代表屈服点的汉语拼音字母Q、屈服点数值（分195、2

40、15、235、255、275 五个档次）、质量等级、脱氧方法（F-沸腾钢，Z-镇静钢，B-半镇静钢）组成。例如Q235-AF， 表示钢的屈服点为235MPa，质量A级，沸腾钢。优质碳素结构钢S0.045%，P13的高铬高镍合金钢，在一定化学介质或腐蚀环境中具有高度化学稳定性，如0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti。耐热钢指具有高温抗氧化性和高温强度的铬 钼合金钢种，如 15Cr13Mo12。1.4有色金属基本知识钢及其它铁基合金以外的金属称为有色金属一、铝及铝合金1、 纯铝 用于制造电缆、电器元件，牌号由汉语拼音字母L和阿拉伯数字（1-7）组成，强 度、硬度低，塑性好。2、铝合金 分防锈铝（

41、LF）、硬铝（LY）、超硬铝（LCY）、锻铝（LD）二、铜及铜合金1、纯铜 导电、导热性好，塑性好，用于制造电缆、电器元件无氧铜 TU1、TU2脱氧铜 分为磷脱氧铜TP和锰脱氧铜TMn2、铜合金白铜 铜镍合金，牌号由字母B （白）+主要合金元素的化学元素符号及其含量+辅加元素的含量， 青铜 锌、镍以外的铜合金，牌号由字母Q （青）+主要合金元素的化学元素符号及其含量+ 辅加元素的含量，耐磨性、耐腐蚀性好。1.5金属材料的验收、保管与发放材料依据合同和材料的技术条件、技术要求进行验收，主要检验炉号、批号、型号、化学 成分和力学性能等，合格后方可入库。保管时应分类分批存放，标示清楚。发放时按照生产

42、计划严格执 行，应贯彻“标记移植”的规定。第二章手弧焊2.1焊条电弧焊特点及焊接电弧一、焊接电弧的引燃1、电弧：当两极间存在电位差时，两极间气体放电（导电）现象。作用：将电源提供电能转化为焊接所需机械能。2、带电粒子的产生：气体电离、阴极发射3、引燃过程二、焊接电弧的构造及温度分布1、电弧构造包括阴极区、阳极区、弧柱区；弧柱区最长，近似等于电弧长度。2、焊接电弧的热量及温度分布阴极区：正离子撞击阳极释放的动能及正离子和电子复合释放的电离能。阴极发射电子需能量，因此，阴极区能量相对小。阳极区：电子撞击阳极释放的动能及正负离子中和释放的电离能弧柱区：正负离子中和释放电的离能，温度最高。阴极区、阳极

43、区温度受到材料沸点限制不能太高。三个极区中，阴、阳极区的能量大部分用 于焊接，弧柱区只有少部分用于焊接。三、焊接电弧静特性弧长一定，电阻稳定燃烧时，电弧电压与焊接电流变化的关系称为焊接电弧的静特性，静特性曲线为“U”型曲线。手弧焊时I小，则曲线为下降和水平段，I小时，气体电离程度不高，电阻大，则U大；I 大时，气体电离程度高，电阻大，则U小。从图中可以看出，弧长变化时，静特性曲线平移，U与弧长成 正比。四、焊接的极性焊条与工件和焊接电源的连接方式称为焊接极性AC时：交流交替变化，不考虑极性1. 、正极性（正接法DCSP）：工件接正，焊条接负，用于厚板的焊接。2、负极性（反接法DCRP）：工件接

44、负，焊条接正，用于薄板和碱性焊条的焊接五、电弧稳定性及影响因素稳定性：电弧在焊接过程中保持稳定燃烧的程度。危害：稳定性差，使电弧间断、不能持续燃烧、电弧摇摆不稳及偏吹，影响到焊接过程的 顺利进行和焊接质量。稳定性影响因素：1、电流种类和大小DC稳定性好，AC稳定性差；I大，T高，电离度好，稳定性好；U小，引弧性差，稳定性 差2、药皮含低电离能物质（Na，K化合物）的焊条，稳定性好；含高电离能物质（F，CL化合物）的焊条，稳定性差；焊条受潮，电弧稳定性茶。六、电弧偏吹电弧偏离焊条轴线方向的现象，称为电弧偏吹原因：1、周围气流的影响2、焊条偏心度大3、磁场的影响（磁偏吹），焊接回路接线不合适产生的

45、偏吹；焊缝两侧铁磁物质分布不对称;工件剩磁产生的磁偏吹。防止：1、防止气流的影响，加档板、垫板2、操作时调整焊条角度3、短弧小工，采用交流电源4、防止磁偏吹七、手弧焊1、焊接过程：2、特点：1）.操作灵活，不受空间位置，焊条形状，板厚限制2）.对接头的装配要求低，手工操作，容易改变位置3）,可焊材料广，可用于低C钢、合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属的焊接4）.生产率低，劳动强度广大5）对焊工的依赖性强。2.2焊条定义：涂有药皮的供手弧焊使用的熔化电极一、焊条的作用及焊条要求1、作用：导电（形成电弧）；填充金属；保护（气渣）；冶金反应（脱O、S）；2、焊条的要求：1）、容易引弧、保持电弧稳定；2）

46、、药皮熔化速度均匀：不整块脱落，形成套筒效应；3）、熔渣的密度应小于液体金属密度；4）、向焊缝过渡合金和冶金处理，补充合金，清除O、H、S、N二、焊条组成：由焊芯和药皮组成，前端有裸露倒角，便于引弧，尾部有15-25长的裸焊芯，夹持导电， 焊条直径：1.68、3.2、4、5；直径长度：300、400、4501、焊芯：导电维持电弧，填充金属，焊芯是经特殊冶炼的专用钢，严格控制S, P含量和含C量，提 高焊缝金属的塑韧性 GB3429-82分碳类结构钢、合金结构钢、不锈钢例如：H08、H08A（E）、H08MnSi、H00Cn8Ni92、药皮:焊芯表面的涂料层，焊接形成熔渣和气体保护电弧、焊缝不受

47、污染；熔渣与液体金属进行一 系列物理化学反应，去除有害元素，调整焊缝金属成份；药皮中有：稳弧剂、脱氧剂、造渣剂、造气剂、合金剂、稀释剂、粘接剂根据成份可分为酸性药皮和碱性药皮。三、焊条的分类、型号及牌号：1、按用途和熔敷金属（焊条熔化形成的焊缝金属）的化学成份分：有碳钢、合金钢、不锈钢2、碳钢焊条型号的编制（GB5117-85）包括熔敷金属的抗拉强度、药皮类型、焊接位置、电流种类例：E5015、E4303-A1、E0-16-23-Mn2-1550：最小抗拉强度500Pa1：全位置焊；2,平焊、角焊；4,光向下焊15：电流种类、焊条类型（碱性焊条，适用于直流电源3、结构钢焊条牌号J422、J50

48、7；第一位数字表示大类，后面表示若干小类J422 （E4303）； J503 （E5015）； A302 （E1231316）四、常用碳钢焊条：焊低碳、中碳钢1、钛钙型（酸性焊条）熔渣中含有SiO2、TiO2、CaO、呈酸性、氧化作用强、电弧稳定、脱渣容易、飞溅少、适 于全位置焊、交直两用，S、P多、焊缝力学性能、抗裂差，用于不太重要的构件2、低氧型（碱性焊条）大理石、萤石构成，熔渣由CaO、CaF2构成，含氢少，电弧不稳定、脱渣难、飞溅大、只 能用直流、有害气体危害大、焊前除油、除锈，氧化弱、脱S、P能力强，抗裂好、焊缝力学性能好，用于 重要构件五、焊条选用及保管：1. 选用：1）、等强度原

49、则：焊条强度不低于被焊材料（抗拉）2）、根据结构重要性：酸碱焊条例如：一般构件、无特殊要求，表面有油污、杂质，用抗气孔、工艺性好、钛钙焊条2. 保管：根据质证验收、分类堆放、通风、干燥、用前烘烤。2.3焊条电弧焊的接头型式与焊缝分类两被焊件连接的地方称为接头一、接头的型式：1、对接接头：两焊件端面相对平行（省材，受力好）；2、T型接头：两焊件表面成90；3、角接接头：两焊件端面夹角大于30小于135；4、搭接接头：两钢板部分重叠（消耗材料，承载差）。二、坡口：根据设计成工艺要求：左工件的待焊部分加工成一定几何形状并经装配后构成的构槽。用机械、火焰或电弧加工坡口的过程称为坡口。1、开坡口目的：保

50、证电弧深入根部焊透、良好形成、便于清渣、调整焊缝成份2、坡口形式：（GB985-88）取决于接头型式、工件厚度、质量，有I、丫、双丫、带钝边U形、K形等坡口，结构相同 时，双面坡口比单面、U形比V形坡口变形小。3、坡口选择原则： 是否保证工件焊透和便于操作； 是否易加工； 提高生产，节省焊条； 变形小。三、焊缝分类及焊缝符号：1、焊缝分类：1）、按空间位置分：平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝2）、按结合方式分：对接焊缝、角接焊缝、塞焊缝3）、按焊缝断续情况分：连续焊缝、间断焊缝2、焊缝符号：由基本符号、指引线和焊缝尺寸符号组成1）、基本符号：表示焊缝横截面形状，采用近似于焊焊缝横截面形状表示，见

51、表2-62）、指引线：由箭头线和两条基准线（实、虚）3）、焊缝尺寸：表示焊缝大小，见表2-74）、辅助符号：表示焊缝表面形状特征的符号，包括：平（-）、凹（）、凸（）5）、补充符号：为了补充说明焊缝的某些特征而使用的符号。3、注意事项：基准线中虚线画在上下方（实线）均可，焊缝符号标准在实线的上方、下方1）、如果焊缝在接头的箭头侧，基本符号标准在实基准线；2）、如果焊缝在接头的非箭头侧，基本符号标准在虚基准线；3）、标准对称焊缝或双面焊缝时，不加虚线；4）、焊缝横截面上尺寸标准在基本符号左侧；5）、焊缝长度面上尺寸标准在基本符号右侧；6）、坡口角度尺寸（间际）标准在基本符号上侧或下侧；7）、相同

52、焊缝数量符号标准在尾部；8）、基本符号的右侧无标准且无记明时，工件焊缝连续；左侧无标准和无记明时，焊缝要完 全焊透。2.4焊条电弧焊工艺一、焊前准备焊前准备是否完善会影响到焊接质量，包括以下内容焊条的选择：焊条的性能对焊接质量有很大的影响，母材不同，所用焊条不同坡口的选择与加工：根据工件的尺寸、形状选择相应的坡口，坡口的加工法方法有剪切、刨切、气割、车削、碳弧气刨等方法。1、待焊部位的清理：清理目的：清理待焊部位及邻近区域的铁锈、油污、氧化皮，水分。防止焊接过程中产生加渣、裂纹、气孔等缺陷。化学清理：采用汽油、丙酮等有机溶剂和化学试剂，用于油污、铁锈的清理火焰烘烤：储油除锈焊条烘干：用于清理焊

53、条中的水分，碱性焊条烘干温度300-350，保温2-3h；酸性焊条70-120 C，保温1-2 h；温度不能过高或过低。烘干后的焊条放在保温筒中，对于碱性焊条，超过4小时不用需重新烘干，重复烘干的次数不超过2次。焊前预热：降低焊接接头的冷却速度，改善组织，减少应力，防止焊接缺陷，预热温度和时 间和母材的成分、结构和尺寸有关，包括整体预热（加热炉）和局部预热（火焰加热、工频感应加热、红外加热）二、焊条电弧焊工艺参数的选用1、焊接工艺参数对焊缝尺寸的影响电弧有效热功率：焊接线能量：U：电弧电压；I：焊接电流；V：焊接速度，物理意义：焊接时，单位时间内单位长度焊缝上所获得的能量。B：熔宽；H；熔深；

54、C：余高；If，Hf，B几乎不变；Uf，Hl，Bl；Vf，Hl，Bl。焊缝成型系数：过大，焊缝宽而浅，产生未焊透，过小，焊缝深而窄，容易产生气孔、裂纹、夹渣等缺陷，焊条电弧焊时为1-22、焊条电弧焊工艺参数的选择1）焊条直径取决于工件厚度、接头形式、焊缝位置、焊接层次等因素，工件越厚，焊条 越粗；角接和搭接比对接的直径大；立焊、横焊、仰焊比平焊的直径粗。2） 焊接电流的选择取决于焊条直径、工件厚度、接头形式、焊接位置和环境温度，立焊、 横焊、仰焊时电流较小。3）焊接层数的选择一次焊接较厚，工件热输入多，热影响区大，晶粒过热变粗，接头 力学性能变差，因此厚板焊接时，许多层焊，每层厚度不超过4-5

55、哑经验公式；n：焊接层数，：板厚d：焊条直径4） 电弧电压和焊接速度 电弧电压取决于弧长，一般采用短弧焊，电压在16 25V， 在保证焊接质量的前提下采用较大的焊接速度，提高生产率三、焊条电弧焊基本操作技术1、引弧采用接触引弧，引弧位置在焊缝起点前10哑处，引燃后电弧拉长移到起焊处，对起焊处 有预热作用，划擦法：碱性焊条，防止引弧处产生气孔2、运条沿焊接方向的运动：等于焊接速度横向摆动：控制焊缝加热及成型3、焊缝的连接连接处不许出现过高、脱节或宽窄不一的情况，要求高低平齐、宽窄一致，包括首尾连接（后焊缝的起头和前焊缝的结尾相接）、首首连接（后焊缝的起头和前焊缝的 起头相接）、尾首连接（后焊缝的

56、结尾和前焊缝的起头相接）、尾尾连接（后焊缝的结尾和前焊缝的结尾相接）4、焊缝的收尾主要目的是填满弧坑，弧坑过深，焊缝强度降低、产生气孔和裂纹1）划圈收尾法：用于厚板的焊接2）反复断弧收尾法：用于薄板酸性焊条焊接（碱性焊条反复引燃易产生缺陷）3）后移收尾法由后倾改为前倾，用于薄板碱性焊条焊接四、典型产品的焊接工艺1、厚度小于2皿的薄板焊接特点：易烧穿、焊接变形大、焊缝成形不良焊接：装配间隙小，错边量小（也可采用卷边或搭接）；采用小规范焊接（直径1.6-2哑，电流60-80A焊接速度快，直流反接，短弧焊），不作横向摆动；定位焊间距小（定位焊缝呈点状，间距80-100 mm）；可移动工件，将一端垫起

57、，倾斜10-20进行下坡焊，对不能移动的焊件，采用灭弧焊接法 或采用直线前后往复摆动焊接。2、管子焊接1）水平固定管对焊 装配时，上部的间隙稍大于下部的间隙（把42哑，一个定位焊点； =42-76 mm，两个焊点；=76-133 m,三个焊点），起焊点在垂直直径5-15 m处，按仰焊、立焊、平 焊的顺序自左向右，自下而上焊接，在超过水平最高点5-15 m处收尾。后半周焊缝也从下半部开始，焊 前将前段焊缝起始端割掉一段，可以清除缺陷，保证接头平滑。2）水平转动管对焊一般在立焊或斜立焊位置施焊，焊条可作横向摆动，多层焊时焊缝收 尾连接平整，每一层的接头处错开。3）垂直固定管对焊2.5焊条电弧焊设备

58、及主要工具一、焊条电弧焊对电源的要求引弧容易，电弧燃烧稳定，电流易调节1、必须有合适的空载电压U0 U0过高，焊机体积大、成本高、危及焊工安全。交流不低 于55V，直流不低于40V，最高不超过80V2、必须有下降的外特性夕卜特性是指电源向电弧供电时，其输出电压和电流之间的关系。 有水平、下降邰可（分缓降和陡降）、上升几种。可以满足电弧稳定燃烧的需要；弧长变化时电流变化小； 可限制短路电流；能方便调节焊接电流。二、焊机的编号及铭牌1、焊机型号的编制由一系列汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的编排顺序组成，例如ZX5400，第一个字母表示电源类型（B表示弧焊变压器，Z表示弧焊整流器，A表示弧焊发电机）

59、，第二 个字母表示电源外特性（X表示下降的外特性，P表示水平的外特性，D表示多种外特性），下标表示序列 号，额定电流400安培。2、焊机负载持续率表示焊机持续工作时间占规定工作时间的百分率FS=国家标准规定额定电流500A以下焊条电弧焊电源的工作时间周期为5min三、焊条电弧焊电源的选择与正确使用1、电源的选择根据被焊金属材质、焊条类型及工件的结构特点选择点与电源类型，如酸 性焊条焊低碳钢采用弧焊变压器，碱性焊条焊合金钢、有色金属采用直流电源，野外施工采用弧焊发电机。根据工件的厚度和实际的负载持续率选择焊接电流。2、电源的使用不许超载；可靠接地；在空载下调节电流或改变极性；电源不许长时间短 路，非焊接时间不要使焊钳与工件直接接触；3、电源的保养电源应放在通风干燥处，防止灰尘或雨水进入，不能剧烈移动，机械机构可靠润滑。四、焊条电弧焊工具1、焊钳 用于夹持焊条和传导电流，材料我为黄铜，钳口开有纵、横、斜三个方向的凹槽， 有300A和500A两种规格，要求焊钳的导电性能好、重量轻、便于夹持和装换焊条。2、面罩和护目镜 保护面部和眼睛免受强