酸性焊条

2018-9-19 22:41:00  96阅

药皮中含有大量酸性氧化物(如二氧化硅、二氧化钛等)的焊条称为酸性焊条。
中文名
酸性焊条
外文名
Acid electrode
定义
熔渣以酸性氧化物为主的焊条
特征
焊接电流较大
类型
氧化钛钙型、钛铁矿型、纤维素型
酸性焊条简介
酸性焊条是指药皮中含有大量酸性氧化物的焊条。酸性焊条的药皮包括5种类型:高氧化钛型,氧化钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型和纤维素型。由于药皮中酸性氧化物(如SiO2、TiO2等)含量多,焊条的焊接工艺性能良好,如电弧稳定,脱渣容易,成形美观,飞溅很少,适于交、直流两种电源。该类焊条往往用于盖面焊等装饰部位的焊接。酸性焊条的缺点是焊缝中扩散氢含量高,抗裂性能较差,不适于焊接刚性大的部位和厚板结构。另外,因其焊缝韧性较低,也不适于焊接承受动载的或低温下使用的结构。随着药皮中碱性氧化物的提高,焊缝韧性得到改善,故氧化钛钙型焊条和钛铁矿型焊条的焊缝韧性高于高氧化钛型焊条,可用于较重要部位的焊接。纤维素型焊条的焊缝韧性更高,可焊接各种强度级别的管线用钢,特别适合于向下立焊及管道的底层焊接。[1]
特征
1、对水、铁锈的敏感性不大,使用前经100~150 ℃烘培1h;
2、电弧稳定,可用交流或直流施焊;
3、焊接电流较大;
4、可长弧操作;
5、合金元素过度效果差;
6、熔深较浅,焊缝成型好;
7、熔渣成玻璃状,脱渣较方便;
8、焊缝的常、低温冲击韧性一般;
9、焊缝的抗裂性较差;
10、焊缝的含氢量比较高,影响塑性;
11、焊接时烟尘较少;
酸性焊条选用
根据我国碳钢焊条标准,目前主要使用的碳钢焊条有 E43 系列及 E50 系列两种型号。在平常的使用中,通过看焊条牌号末位,即可辨识酸、碱焊条。末位数字 0 ~ 5 的是酸性焊条,6 ~ 9 的是碱性焊条。如果一时难以区别,可观察焊条端部钢芯表面颜色,碱性焊条端部往往有烤蓝色,而酸性焊条则没有。另外,从熔渣颜色也可以识别,碱性焊条熔渣背面呈乌黑色,渣壳较致密; 酸性焊条,熔渣背面呈亮黑色,而且渣壳较疏松,多孔。当用交流电弧焊机施焊时,电弧稳定的是酸性焊条。[2]
使用及对比
焊件破口的要求
碱性焊条焊接的焊件,对坡口边缘清洁程度要求较酸性焊条严格。焊前一定要仔细清理焊接区脏物,否则可能使焊缝增氢,飞溅加大,产生气孔、夹渣。这是因为碱性焊条脱氧是靠脱氧剂,靠加入萤石。加入萤石、脱氧剂的数量都是考虑在正常情况下的数量,即焊件十分光洁,无铁锈、油污,焊条十分干燥尽量驱除水分。倘若焊件不清洁,焊条不干燥,势必使焊接区的氢、氧含量增加,这时脱氢用的萤石,脱氧用的铁合金不够用了,促使气孔产生的可能性增大。加之碱性焊条焊接时熔池比较平静,不利于侵入熔池中的气体排除。相比较而言,酸性焊条药皮氧化性强,焊接时放出大量的氧,氧与氢结合生成水、不溶于液体金属而排入空气中,这对于去除焊接区的游离氢是有利的。加之酸性焊条焊接时熔池剧烈沸腾也有助于气体的析出,故酸性焊条对气孔敏感性小。[2]
焊条自身的烘干要求
碱性焊条药皮易受潮,受潮的焊条不仅使焊接工艺性能变坏,飞溅加大,而且水分中的氢易使焊缝产生气孔、裂缝等缺陷。故碱性焊条使用前必须烘干,其烘焙温度是在 300℃ 左右烘干 1 ~ 2h( 温度低了不能清除药皮中的结晶水) ,对含氢量有特殊要求的碱性焊条烘干温度应提高到 400℃。处在烘焙温度的焊条要避免突然受冷,
  以免药皮开裂,还要经常翻动焊条使其均匀受热。烘干的碱性焊条最好放入 80 ~ 100℃ 的保温箱内,随用随取。在常温下超过 4h,应重新烘干,重复次数不宜超过 3 次。酸性焊条的烘干不必像碱性焊条那样严格,其药皮不易受潮,对气孔的敏感性也小。未受潮的焊条使用前不必烘干,受潮的焊条可在 150℃的温度下烘 1 ~ 2h( 药皮中有机物含量较多,烘焙温度不宜过高) ,烘干后即可使用,不必用保温箱保温。[2]
焊机使用要求
电源种类和极性:酸性焊条药皮中的低电离电位物质较多,气体易于电离,电弧燃烧稳定,故对电源种类无特殊要求,交、直流均可。至于极性的选择则根据焊件具体情况考虑,若使厚焊件获得较大的熔深,可采用直流正极。若防止薄焊件烧穿,可采用直流反极。若进行电弧切割,可用直流正极。碱性焊条含有较多的CaF2,影响气体电离,降低了电弧稳定性,为提高电弧稳定性,减少飞溅、气孔,必须用直流反极。若在碱性焊条药皮中加入一定稳弧剂( 如 J506) ,也可勉强供交流机施焊,但要求交流焊机空载电压较高。[2]
焊接电流: 在相同的焊接环境下,碱性焊条焊接电流要比酸性焊条适当减小,因碱性焊条的熔渣、铁水流动性较大,若电流过大,必然更增加其流动性,在立、仰焊时,给操作带来困难,熔渣、铁水在重力作用下易向下坠,熔渣下坠对焊缝的保护作用碱弱,铁水下坠易形成焊瘤,使焊缝成形变坏,电流过大会使熔滴颗粒变细,与空气中有害气体接触机会增加,造成焊缝中气孔增多。尽管酸性焊条也存在这个问题,但碱性焊条反应更突出,因它对气孔敏感性大。[2]
电弧电压:由弧长决定。弧长,电弧电压高。弧短,电弧电压低。酸性焊条对气孔的敏感性小,焊接过程中拉长电弧产生气孔的可能性不会太大,还可用拉长电弧进行预热,故焊接时电弧可比碱性焊条长一点,或者说电弧电压可高一点。碱性焊条对气孔的敏感性大,只要对正常条件稍有改变就易出气孔焊接时一定要短弧,绝不允许拉长弧预热。或者说碱性焊条焊接时电弧电压要低。[2]
焊接速度要求
酸性焊条允许使用较大的电流,具体的来讲其焊接速度较碱性焊条高。但并不是焊条生产率就高很多,因碱性焊条的焊肉较厚,从焊接层数来讲可比酸性焊条适当减少。若采用向下焊专用焊条则明显比酸性焊条的生产率高。因酸性渣药皮一般不作向下焊条。[2]
操作技术上的区别与要求
电弧的引燃方法: 当使用酸性焊条时,可用直击法或划擦法。初学者宜用划擦法,工件表面光洁度要求较严或焊件表面较脏可用直击法。当使用碱性焊条时,则以划擦法为好,若使用直击法引弧容易产生气孔。[2]
焊缝的起弧与收尾:当使用酸性焊条时可拉长弧预热,待起焊处温度升起来后,再压低电弧进行正常焊接( 平焊不宜用此法) 。当使用碱性焊条时不允许拉长弧进行预热,引弧后立即压低电弧进行正常焊接,否则将在起焊处产生密集气孔。若要解决起焊处温度低的矛盾,只能借助其他加热工具预热。使用酸性焊条收尾时可作圆圈运动,直到填满弧坑为止再拉断甩弧。在焊薄件或电流较大时,可在弧坑处反复断弧、引弧数次,直到填满弧坑再拉断电弧。当使用碱性焊条时,在尾处改变焊条角度回焊一小段以填满弧坑,再拉断电弧。[2]
运条手法:当使用酸性焊条时,对运条手法无严格要求,只要能使熔池很好成形,无论用什么运条手法均可。焊第一层视间隙大小可直线运条、直线往返运条、纵向或斜向跳弧运条。焊以后各层时可用之字形、月牙形运条,也可用中间横摆一边或两边向上跳的方法。当使用碱性焊条时,对运条手法要求较严格。焊第一层最好用直线运条或直线往返运条,若间隙较大可适当减小电流,焊条微微跳动或摆动,尽量避免挑弧、拉长弧或熔池温度过高,若间隙很大可先在坡口两侧长肉,使间隙缩小再焊接,焊以后各层可采用之字形、月牙形、8 字形运条,避免挑弧、拉长弧,保持短弧施焊。[2]
焊条角度: 无论酸性焊条还是碱性焊条,与焊缝的左右两边都要保持90°或45°( 丁字接头) ,这一点是共同的。但与焊缝前进方向所保持的角度却有不同。该酸性焊条焊平、仰焊时,由于熔渣、铁水易混淆,熔渣易超前,故焊条与焊缝前进方向应成 70° ~80°角,以造成电弧吹力促使熔渣不易超前的趋势。在立焊时由于酸性焊条的熔渣、铁水向下坠的趋势不大,故焊条向下与垂直面可成 70° ~ 80°。当碱性焊条焊平、仰焊时,由于熔渣凝固较快,不易超前,故平焊时焊条可与焊缝前进方向成 90°仰焊时焊条可与焊缝前进方向成 100°角,碱性焊条角度这样便于观察熔池成形,不致于让焊条挡住视线。立焊时由于熔渣、铁水向下坠的趋势较大,故焊条向下与垂直面可成 60° ~ 70°以造成电弧吹力托住铁水的趋势。
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