压力容器及压力管道知识培训材料之三
焊接基本知识
1 电焊条
1.1 焊条的组成及作用 涂有药皮的供手工电弧焊用的熔化电极叫电焊条， 简称焊条。 它由焊芯和药皮两部分组 成。
通常焊条引弧端有倒角， 药皮被除去一部分， 露出焊芯端头。 有的焊条引弧端涂有黑色 引弧剂，引弧更容易。
不锈钢焊条夹持端端面涂有不同颜色， 以便识别焊条型号。 在靠近夹持端的药皮上印有 焊条牌号。 1.1.1 焊芯
焊条中被药皮包敷的金属丝叫焊芯。 1.1.1.1 焊芯的作用 ① 作电极产生电弧。
② 焊芯熔化后成为填充金属，与熔化了的母材混合形成焊缝。
1.1.1.2.焊芯的分类及牌号 根据 GB1300-7 《焊接用钢丝》标准规定，专门用于制造焊芯和 焊丝的钢材，可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。 焊条钢牌号一律用汉语拼音字 母 H 做字首，其后紧跟钢号，表示方法与优质碳素结构钢、合金钢相同。
若钢号末尾注有高字（或用字母 A 表示），为高级优质焊条钢，含硫、磷量较低。若末 尾注有 “特 ”字（或用字母 E 表示），为特级焊条钢，含硫、磷均小于
0.03%。
H1Cr19NiTi —— 铬镍钛不锈钢焊条钢。
常用焊芯的牌号、代号及其化学成分见 GB1300-7 《焊接用钢丝》附录 1-1。 1.1.2 药皮 涂敷在焊芯表面的有效成分叫药皮。它由几种或几十种成分组成。 药皮的作用如下：
3稳弧作用 焊条药皮中含有稳弧物质，可保证电弧容易引燃和燃烧稳定。
囤保护作用 药皮熔化时产生气体和熔渣， 可隔离空气，保护熔融金额。 熔渣冷却后，在焊 缝表面形成渣壳， 可防止焊缝表面金属不被氧化并减慢焊缝的冷却速度， 有利于熔池中气体 逸出，减少产生气孔的可能性，并改善焊缝成形。
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加有脱氧剂和合金剂， 通过熔渣与熔化金属的化学反应， 磷等有害杂质，使焊缝金属获得符合要求的力学性能。
冶金作用 药皮中可减少氧、 硫、
34 渗合金 药皮中加有铁合金， 这些合金元素熔化后过渡到熔池中， 可提高焊缝金属中合金 元素的
含量， 从而改善焊缝金属的性能， 通过渗合金甚至可获得性能与母材完全不同的焊缝 金属，如在碳钢上堆焊不锈钢、高速钢等。
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改善焊接工艺性能 通过调整药皮成分， 可改变药皮的熔点和凝固温度， 使
焊条末端形成 套筒，产生定向气流，有利于熔滴向熔池过渡，可适应全位置焊接需要。 1.2 焊条的种类、型号及规格
1.2.1 焊条的种类及型号 根据焊条的用途可分为碳钢焊条、 低合金钢焊条、 不锈钢焊条、 堆焊焊条、 铝及铝含金焊条、 铜及铜合金焊条，铸铁焊条等，这里只介绍焊钢用的焊条。
121.1碳钢焊条 根据GB5177-85《碳钢焊条》标准规定，这类焊条的型号，根据熔敷金属 的抗拉强度，药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。型号编制方法如下：
E X1X2 X3X4
— 表示药皮类型及电流种类见表
1-2-3，1-2-4。
kgf/mm2。
------ 示焊接位置，详见表 1-2-2。
-------------- 表示熔敷金属的最低抗拉强度单位为
示焊条。
碳钢焊条包括E43和E50两个系列，分别详见表
1-2-3、1-2-4。
表1-2-2焊接位置（X3）的意义 X3 焊条使用位置 例0或者说 全位置焊 平、立、横、仰 2 平焊 4 向下立焊 船形焊 1 E 43
1
5
—表示焊条药皮低氢钠型，并可采用直流反接焊接
---------- 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。
表1-2-3 E43系列焊条的性能 420MPa）
焊条型号 E4300 E4301 E4303 E4310 E4311 E4312 E4313 E4315 E4315 E4320 E4322 E4323 E4324 E4327 药皮类型 特殊型 钛铁矿型 钛钙型 高纤维钠型 高纤维钾型 高钛钠型 高钛钾型 低氢钠型 低氢钾型 氧化铁型 铁粉钛钙型 铁粉钛型 铁粉氧化铁型 焊接位置 电流种类 交流或直流正、反接 直流反接 平、立、仰、横 交流或直流反接 交流或直流正接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 船形焊① 平 交流或直流正接 交流或直流正、反接 交流或直流正、反接 平、船形焊 交流或直流正接 交流或直流反接 铁粉低氢型 E4328 ①平角焊又叫船形焊，下同。 例
2 E 43
0
3
——表示氧化钛钙型药皮，焊接电流为交流或直流
---------- 表示焊条适用于全位置
------------------- 表示熔敷金属抗拉强度的最小值
表示焊条。
121.2低合金钢焊条 根据GB5118-85《低合金钢焊条》 规定，这类焊条根据熔敷金属的力
学性能、化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分型号，具体表示方法如下 E XX X X — XX — X……X
----- 表示熔敷金属的合金元素，用元素符号表示
' --------------- 表示熔敷金属化学成分分类代号， 见表1-2-6
表示药皮类型见表 1-2-5
表示焊条适用位置见表 1-2-2 表示熔敷金属抗拉强度的最小值 表示焊条
kgf/mm 2
表1-2-4 E50系列焊条的性 焊条型号 E5001 E5002 E5010 E5011 E5014 E5015 E5016 E5018 E5024 E5027 E5028 药皮类型 钛铁矿型 钛钙型 高纤维素钠型 高纤维素钾型 铁粉钛型 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 铁粉钛型 铁粉氧化铁型 铁粉低氢型 焊接位置 电流种类 交流或直流正、反接 直流反接 平、立、仰、横 交流或直接反接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 交接或直流 平、船形焊 交汉或直流正接 交流或直流反接 E5048 平、立、仰、立向下 50、55、60、70、75、85六个系列，每个系列
根据熔敷金属抗拉强度，低合金钢焊条分为 的焊条药皮类型见表 1-2-5。
表1-2-5 低合金钢焊条的药皮类型及适用焊接位置 焊条型号 药皮类型 焊接位置 电流种类 E50 系列 —— 熔敷金属 6 b > 490MPa(50kgf/mfm E5010-X E5011-X E5015-X E5016-X E5018-X E5020-X 高纤维素钢型 高纤维素钾型 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 高氧化铁型 船形焊 平 平、立、横、仰 直流反接 交流或直流反接 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正接 交流或直流正、反接
船形焊 E5027-X 铁粉氧化铁型 平 E55系列——熔敷金属 6 b > 540MPa(55kgf/mm E5500-X E5503-X E5510-X E5511-X E5513-X E5515-X E5516-X E5518-X 特殊型 钛钙型 高纤维素钠型 高纤维素钾型 高钛钾型 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E60 系列——熔敷金属 6 b > 590MPa(60kgf/mfi) E6000-X E6010-X E6011-X E6013-X E6015-X E6016-X E6018-X E7010-X E7011-X E7013-X E7015-X E7016-X E7018-X E7515-X E7516-X E7518-X E8515-X E8516-X E8518-X
交流或直流正接 交流或直流正反接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 平、立、横、仰 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 特殊型 高纤维素钠型 高纤维素钾型 高钛钾型 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E70系列 ——熔敷金属 6 b > 690MPa(70kgf/mm 高纤维素钠型 高纤维素钾型 高钛钾型 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E75系列——熔敷金属 6 b > 740MPa(75kgf/mm 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E85系列——熔敷金属 6 b > 840MPa(85kgf/mm 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 平、立、横、仰 平、立、横、仰 平、立、横、仰 平、立、横、仰 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 直流反接 交流或直流反接 直流反接 交流或直流反接 注：焊条型号后缀字母代表熔敷金属化学成分分类号 A1 , B1 , B2等。下同（见表1-2-6） 1.2.1.3不锈钢焊条 这类焊条用于焊接含铬量大于 类型和焊接电流种类划分。焊条型号编制方法如下： E XX — XX_ — XX — X…X — XX 4%，含镍量小于50%的耐蚀钢或耐热钢。
根据GB983-85《不锈钢焊条》标准规定，这类焊条的型号根据熔敷金属的化学成分，力学 性能、药皮
表示药皮类型与焊接电流
表示熔敷金属中其它合金元素及含量 表示熔敷金属中镍的含量 % 表示熔敷金属中铬的含量 % 表示熔敷金属含碳量见表 1-2-7 表示焊条
表1-2-7熔敷金属含碳量代号 代号 熔敷金属含碳量% 例 00 w 0.04 0 1 2 3 w 0.10 15
w 0.15 w 0.20 w 0.45 E 1 —
23 — 13 — Mo2 —
表示焊条为碱性药皮，适用于反接焊接 表示熔敷金属中含钼量的近似值为 2% 表示熔敷金属中含镍量的近似值为 13% 表示熔敷金属中含铬量的近似值为 23% 表示熔敷金属含碳量 w .15%
表示焊条
1.2.1.4堆焊焊条 这类焊条用于金属表面层的堆焊， 熔敷金属在常温或高温下， 具有一定程 度的耐磨、耐蚀性能，使堆焊表面具有特殊性能。 GB984-85规定焊条型号根据熔敷金属化 学成分及药皮类型分类，编制方法如下： ED X
X…X — XX — X X
表示药皮类型及电流种类见表 1-2-10 表示焊条适用位置
---------------------------- 细分的型号用 A1 ,A2……B1 ,B2表示，见表1-2-9 堆
焊焊条的型号和化学成分见表 -- 1-2-9
见表 1-2-8 堆焊焊条
1.2.2酸性焊条与碱性焊条
尽管药皮有多种类型，但根据药皮熔化后熔渣特性，只能分成酸性焊条与碱性焊条两类。 这两类焊条的工艺性能，操作注意事项和焊缝质量有较大的差异， 1.2.2.1酸性焊条酸性焊条熔渣的主要成分是酸性氧化物 烘干温度不能超过
250 C。
因此必须熟悉它们的特点。
（如二氧化硅、二氧化钛、三氧化
二铁等），其它在焊接过程中容易放出含氧物质，以及药皮里的有机物，分解时产生保护气 体。因此
这类焊条氧化性较强， 容易使合金元素氧化，同时电弧中的氢离子容易和氧离子结合生
成氢氧根离子，可防止氢气孔，因此这类焊条对铁锈不敏感。
酸性渣不能有效地清除熔池中的硫、磷等杂质，因此焊缝金属产生偏板的可能性较大， 出现热裂纹的倾向较高，焊缝金属的冲击韧度较低。
酸性焊条突出的优点是价格较低，焊接工艺性较好，容易引弧，电弧稳定，飞溅小，对 弧长不敏感，对油锈不敏感，对焊前准备要求低，而且焊缝成形好，广泛用于一般结构。
这类焊条的典型牌号产品有：结 石分解，产生二氧化碳气体。
这类焊条的氧化性弱，对油、水、铁锈等很敏感。如果焊前工件焊接区没有清理干净， 或焊条未完全烘干，容易产生气孔。但焊缝金属中合金元素较多，硫、磷等杂质较少，因此 焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较好，故这类焊条主要用于焊接重要结构。
422、热202、热307等。
1.222碱性焊条 碱性焊条熔渣的主要成分是碱性氧化物（如大理石、萤石等）和铁合金， 焊接时大理
压力容器及压力管道知识培训材料之三压容焊接基本知识
