焊条的选用原则_焊条种类及特性

　　焊条的选用原则

　　焊条的选用须在确保焊接结构安全、可行使用的前提下，根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考查后，有针对性地选用焊条，必要时还需进行焊接性试验。

　　选用要点

　　①考虑焊缝金属力学性能和化学成分对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。对于合金结构钢，有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下，应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝中容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。②考虑焊接构件使用性能和工作条件对承受载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，主要应保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条。在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊接件，应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。③考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大的厚大焊接件，由于焊接过程中产生很大的内应力，易使焊缝产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢焊条。对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。对受条件限制不能翻转的焊件，应选用适于全位置焊接的焊条。④考虑施工条件和经济效益在满足产品使用性能要求的情况下，应选用工艺性好的酸性焊条。在狭小或通风条件差的场合，应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大的结构，有条件时应尽量采用高效率焊条，如铁粉焊条、高效率重力焊条等，或选用底层焊条立向下焊条之类的专用焊条，以提高焊接生产率。

　　选用要点

　　①强度级别不同的碳钢+低合金钢（或低合金钢+低合金高强度钢）一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度，选用的焊条熔敷金属的强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低铡母材的强度，同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差铡母材的性能。因此，可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条。但是，为了防止焊接裂纹，应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊接工艺，包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。②低合金钢+奥氏体不锈钢应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条，一般选用铬和镍含量较高的、塑性和抗裂性较好的Cr25-Ni13型奥氏体钢焊条，以避免因产生脆性淬硬组织而导致的裂纹。但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接工艺及规范。③不锈复合钢板应考虑对基层、复层、过渡层的焊接要求选用三种不同性能的焊条。对基层（碳钢或低合金钢）的焊接，选用相应强度等级的结构钢焊条；复层直接与腐蚀介质接触，应选用相应成分的奥氏体不锈钢焊条。关键是过渡层（即复层与基层交界面）的焊接，必须考虑基体材料的稀释作用，应选用铬和镍含量较高、塑性和抗裂性好的Cr25-Ni13型奥氏体钢焊条。

　　注意事项

　　1、铬不锈钢具有一定的耐蚀（氧化性酸、有机酸、气蚀）、耐热和耐磨性能。通常用于电站、化工、石油等设备材料。铬不锈钢焊接性较差，应注意焊接工艺、热处理条件及选用合适电焊条。

　　2、铬13不锈钢焊后硬化性较大，容易产生裂纹。若采用同类型的铬不锈钢焊条（G202、G207）焊接，必须进行300℃以上的预热和焊后700℃左右的缓冷处理。若焊件不能进行焊后热处理，则应选用铬镍不锈钢焊条。

　　3、铬17不锈钢，为改善耐蚀性能及焊接性而适当增加适量稳定性元素Ti、Nb、Mo等，焊接性较铬13不锈钢好一些。采用同类型的铬不锈钢焊条（G302、G307）时，应进行200℃以上的预热和焊后800℃左右的回火处理。若焊件不能进行热处理，则应选用铬镍不锈钢焊条

　　4、铬镍不锈钢焊条具有良好耐腐蚀性和抗氧化性，广泛应用于化工、化肥、石油、医疗机械制造。

　　5、铬镍不锈钢焊接时，受到重复加热析出碳化物，降低耐腐蚀性和力学性能。

　　6、焊条使用时应保持干燥，钛钙型应经150℃干燥1小时，低氢型应经200-250℃干燥1小时（不能多次重复烘干，否则药皮容易开裂剥落），防止焊条药皮粘油及其它脏物，以免致使焊缝增加含碳量和影响焊件质量。

　　7、为防止由于加热而产生晶间腐蚀，焊接电流不宜太大，比碳钢焊条较少20%左右，电弧不宜过长，层间快冷，以窄焊道为宜。

　　8、铬镍不锈钢药皮有钛钙型和低氢型。钛钙型可用于交直流，但交流焊时熔深较浅，同时容易发红，故尽可能采用直流电源。直径4.0及以下可用于全位置焊件，5.0及以上用于平焊及平角焊。

　　焊条种类及特性

　　（1）按焊条的用途分类

　　低碳钢和低合金高强度钢焊条（结构钢焊条）：这类焊条的熔敷金属，在自然气候环境中具有一定的机械性能。

　　钼和铬铝耐热钢焊条：这类焊条的熔敷金属，具有不同程度上的高温工作能力。

　　不锈钢焊条：这类焊条的熔敷金属，在常温、高温或低温中具有不同程度的抗大气或腐蚀性介质腐蚀的能力和一定的机械性能。

　　堆焊焊条：这类焊条为用于金属表面层堆焊的焊条，其熔敷金属在常温或高温中具有一定程度的耐不同类 型磨耗或腐蚀等性能。

　　低温钢焊条： 这类焊条的熔敷金属，在不同的低温介质条件下，具有一定的低温工作能力。

　　铸铁焊条：这类焊条专用于焊补或焊接铸铁。

　　镍及镍合金焊条：这类焊条用于镍及镍合金的连接、焊补或堆焊。某些焊条可用于铸铁焊补、异种金属的焊接。

　　铜及铜合金焊条：这类焊条用于铜及铜合金的焊接、焊补或堆焊。某些焊条可用于铸铁焊补、异种金属的焊接。

　　铝及铝合金焊条：这类焊条用于铝及铝合金的焊接、焊补或堆焊。

　　（2）按焊条药皮熔化后的熔渣特性分类

　　酸性焊条：其熔渣的成分主要是酸性氧化物（SiO2、TiO2、 Fe，03） 及其他在焊接时易放出氧的物质，药皮里的造气剂为有机物，焊接时产生保护气体。这类焊条药皮里有各种氧化物，具有较强的氧化性，促使合金元素氧化；这类焊条对铁锈不敏感，焊缝很少产生由氢引起的气孔。酸性熔渣的脱氧不完全，同时不能有效地清除焊缝中的硫、磷等杂质，故焊缝金属的机械性能较低，一般用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。

　　碱性焊条：其熔渣的成分主要是碱性氧化物（如大理石、萤石等），并含有较多的铁合金作为脱氧剂和合金剂，焊接时以大理石（CaCO3）分解产生的CO2作为保护气体。由于焊条的脱氧性能好，合金元素烧损少，焊缝金属合金化效果较好。由于电弧中含氧量低，如遇焊件或焊条存在铁锈和水分时，容易出现氢气孔。

　　在药皮中加入一定量的萤石（CaF2），在焊接过程中与氢化合生成氟化氢（HF），具有去氢作用。但是萤石不利于电弧的稳定，必须采用直流反极性进行焊接。若在药皮中加入稳定电弧的组成物碳酸钾等，便可使用交流电源。碱性熔渣的脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的机械性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。

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