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焊條選用要點及常用焊條選用一覽表焊條的選用須在確保焊接結構安全、可行使用的前提下,根據被焊材料的化學成分、力學性能、板厚及接頭形式、焊接結構特點、受力狀態、結構使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技術經濟效益等綜合考查后,有針對性地選用焊條,必要時還需進行焊接性試驗。 (1)同種鋼材焊接時焊條選用要點 ①考慮焊縫金屬力學性能和化學成分 對于普通結構鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強度,應選用熔敷金屬抗拉強度等于或稍高于母材的焊條。對于合金結構鋼,有時還要求合金成分與母材相同或接近。 在焊接結構剛性大、接頭應力高、焊縫易產生裂紋的不利情況下,應考慮選用比母材強度低的焊條。當母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時,焊縫中容易產生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條。 ②考慮焊接構件使用性能和工作條件 對承受載荷和沖擊載荷的焊件,除滿足強度要求外,主要應保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性,可選用塑、韌性指標較高的低氫型焊條。接觸腐蝕介質的焊件,應根據介質的性質及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊條。在高溫、低溫、耐磨或其他特殊條件下工作的焊接件,應選用相應的耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其他特殊用途焊條。 ③考慮焊接結構特點及受力條件 對結構形狀復雜、剛性大的厚大焊接件,由于焊接過程中產生很大的內應力,易使焊縫產生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。對受力不大、焊接部位難以清理干凈的焊件,應選用對鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。對受條件限制不能翻轉的焊件,應選用適于全位置焊接的焊條。 ④考慮施工條件和經濟效益 在滿足產品使用性能要求的情況下,應選用工藝性好的酸性焊條。在狹小或通風條件差的場合,應選用酸性焊條或低塵焊條。對焊接工作量大的結構,有條件時應盡量采用高效率焊條,如鐵粉焊條、高效率重力焊條等,或選用底層焊條立向下焊條之類的專用焊條,以提高焊接生產率。 (2)異種鋼焊接時焊條選用要點 ①強度級別不同的碳鋼+低合金鋼(或低合金鋼+低合金高強鋼) 一般要求焊縫金屬或接頭的強度不低于兩種被焊金屬的最低強度,選用的焊條熔敷金屬的強度應能保證焊縫及接頭的強度不低于強度較低鍘母材的強度,同時焊縫金屬的塑性和沖擊韌性應不低于強度較高而塑性較差鍘母材的性能。 因此,可按兩者之中強度級別較低的鋼材選用焊條。但是,為了防止焊接裂紋,應按強度級別較高、焊接性較差的鋼種確定焊接工藝,包括焊接規范、預熱溫度及焊后熱處理等。 ②低合金鋼+奧氏體不銹鋼 應按照對熔敷金屬化學成分限定的數值來選用焊條,一般選用鉻和鎳含量較高的、塑性和抗裂性較好的Cr25-Ni13型奧氏體鋼焊條,以避免因產生脆性淬硬組織而導致的裂紋。但應按焊接性較差的不銹鋼確定焊接工藝及規范。 ③不銹復合鋼板 應考慮對基層、復層、過渡層的焊接要求選用三種不同性能的焊條。對基層(碳鋼或低合金鋼)的焊接,選用相應強度等級的結構鋼焊條;復層直接與腐蝕介質接觸,應選用相應成分的奧氏體不銹鋼焊條。 關鍵是過渡層(即復層與基層交界面)的焊接,必須考慮基體材料的稀釋作用,應選用鉻和鎳含量較高、塑性和抗裂性好的Cr25-Ni13型奧氏體鋼焊條。 焊條的選用 焊條的種類繁多,每種焊條均有一定的特性和用途。即使同一類別的焊條,由于不同的藥皮類型,所反映出的使用特性也是不同的。 加之被焊件的理化性能、工件條件(結構形狀及剛度)、施工條件的不同,還要考慮生產效率及經濟性等因素,這些勢必給焊條的選擇帶來一定的困難。因此,有必要確定一些原則,供選擇焊條之用。 在實際工作中,除了要認真了解各種焊條的成分、性能及用途等資料外,還必須結合被焊件的狀況、施工條件及焊接工藝等,并參照下列各條原則,予以綜合考慮,才能正確地選擇焊條。 一、考慮工件的物理、力學性能和化學成分。 1、從等強度的觀點出發,選擇滿足力學性能要求的焊條,或結合母材的焊接性,改用不等強度而韌性好的焊條,但需改變焊縫結構形式,以滿足等強度、等剛度的要求。 2、使熔敷金屬的合金成分符合或接近母材。 3、當母材化學成分中碳或硫、磷等有害雜質較高時,應選擇抗裂性和抗氣孔能力較強的焊條,如低氫型焊條等。 必須說明,焊接構件對力學性能和化學成分的要求并不是均衡的,有的焊件可能偏重于強度、韌性等方面的要求,而對化學成分不一定要求與母材一致,如選用結構鋼焊條時,首先應側重考慮焊縫金屬與母材間的等強度,或焊縫金屬的高韌性; 有的焊件又可能偏重于化學成分方面的要求,如對于耐熱鋼、不銹鋼焊條的選擇,通常側重于考慮焊縫金屬與母材化學成分的一致;有時也可能對兩者都有嚴格的要求,因此在選擇焊條時,應分清主次,綜合考慮。 二、考慮焊件的工作條件和使用性能 1、焊件在承受動載荷和沖擊載荷情況下,除了要求保證抗拉強度、屈服強度外,對沖擊韌度、塑性均有較高的要求。此時應選用低氫型、鈦鈣型或氧化鐵型焊條。 2、焊件在腐蝕介質中 工作時,必須分清介質種類、濃度、工作溫度以及腐蝕類型(一般腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕等),從而選擇合適的不銹鋼焊條。 3、焊件在受磨損條件下工作時,須區分是一般磨損還是沖擊磨損,是金屬間磨損還是磨料磨損,是在常溫下磨損還是在高溫下磨損等。還應考慮是否在腐蝕介質中工作,以選擇合適的堆焊焊條。 4、處在低溫或高溫下工作的焊件,應選擇能保證低溫或高溫力學性能的焊條。 三、考慮焊件的復雜程度、剛度大小、焊接坡口制備和焊接部位等 1、形狀復雜或大厚度的焊件,由于其焊縫金屬在冷卻收縮時產生的內應力大,容易產生裂紋。因此,必須采用抗裂性好的焊條,如低氫型焊條、高韌性焊條或氧化鐵型焊條。 2、焊接部位所處的位置不能翻轉時,必須選擇能進行全位置焊接的焊條。 3、因受條件限制而使某些焊接部位難以清理干凈時,就應考慮選用氧化性強,對鐵銹、氧化皮和油污反應不敏感的酸性焊條,以免產生氣孔等缺陷。 四、考慮施焊工作條件 沒有直流焊機的地方就應選用交直流兩用的焊條。某些鋼材(如珠光體耐熱鋼)需進行焊后熱處理,以消除殘余應力。但受設備條件限制或本身結構限制而不能進行熱處理時,應選用與母材金屬化學組成不同的焊條(如奧氏體不銹鋼焊條),以免進行焊后熱處理。此外,還應根據施工現場條件,如野外操作、焊接工作環境等,來合理選用焊條。 五、考慮改善焊接工藝和保證工人身體健康 在酸性焊條和堿性焊條都可以滿足的地方,鑒于堿性焊條對操作技術及施工準備要求高,故應盡量采用酸性焊條。對于在密閉容器內或通風不良場所焊接時,應盡量采用低塵低毒焊條或酸性焊條。 六、考慮經濟性 在保證使用性能的前提下,盡量選用價格低廉的焊條。根據我國的礦藏資源,應大力推廣鈦鐵礦型焊條。對性能有不同要求的主次焊縫,可采用不同焊條,不要片面追求焊條的全面性能。要根據結構的工作條件,合理選用焊條的合金系統,如對在常溫下工作,用于一般腐蝕條件的不銹鋼,就不必選用含鈮的不銹鋼焊條。 七、考慮效率 對焊接工作量大的結構,有條件時應盡量采用高效率焊條,如鐵粉焊條、高效率不銹鋼焊條及重力焊條等,或選用底層焊條、立向下焊條之類的專用焊條,以提高焊接生產率。 不同鋼號材料焊接 |