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今天我們一起來學習如何挑選焊條,以及使用和保管焊條。
(1)焊條的檢驗
1)外觀的檢驗
焊條外皮應該細膩光滑,無氣孔和機械損傷,藥皮無偏心,焊芯無鏽蝕現象,引弧端有倒角,夾持端牌號標誌清晰。
2)藥皮強度的檢驗 將焊條平舉1m高,自由落到光滑的厚鋼板上,如圖所示。如藥皮無脫落現象,則藥皮強度合格。
3)偏心度的檢驗
焊條偏心度如圖所示,圖中T1表示焊條斷面藥皮最大厚度與焊芯直徑之和,T2表示的是同一斷面藥皮層最小厚度與焊芯直徑之和。
焊條的偏心度應該在公差允許的範圍內。如果偏心過大,焊接時會使電弧產生偏弧以及藥皮成塊地脫落,影響焊接的質量。
焊條偏心的合格標準:直徑不大於2.5mm的焊條,偏心度不應大於7%;直徑為3.2mm和4.0mm的焊條,偏心度不應大於5%;直徑不小於5.0mm的焊條,偏心度不應大於4%。
4)工藝性檢驗
焊條工藝性的檢驗主要包括電弧穩定性、再引弧性能和脫渣性等檢驗項目。
用接受檢驗的焊條進行焊接的試驗,如果引弧很容易,電弧燃燒也穩定,且飛濺小,藥皮熔化均勻,焊縫成形好,脫渣容易,則焊條的工藝性就好。
其中,電弧穩定性檢驗中的斷弧長度的檢驗是很重要的,其方法是將焊條垂直裝夾在特製的支架上,焊條下方放置一塊鋼板,焊條與鋼板分別為電源的兩極,並接通電流、電壓表。接通電源後,用碳棒引燃電弧,隨著焊條的熔化,電弧長度逐漸增加,當達到一定的長度時,電弧自行熄滅。記錄電流、電壓的數值,待斷電後測量從焊縫頂端至焊芯端頭的距離,這個距離就是斷弧長度,如圖所示。一般以3次測量的平均值為該焊條的斷弧長度,斷弧長度大者表明電弧穩定性為優。
5)理化檢驗
焊接重要焊件時,應對焊條熔敷金屬進行金相試驗、化學分析及力學性能試驗,以檢驗焊條質量,所有項目都合格時,焊條才合格。
6)潮溼變質檢驗
①將幾根焊條放在手掌上滾動,若焊條互相碰撞時,發出清脆的金屬聲,則焊條是乾燥的;若發出低沉的沙沙聲,則焊條已經受潮,需要烘乾後再使用。
②將焊條在焊接迴路中短路數秒,如果焊條表面出汗或出現顆粒狀斑點,則焊條也受潮了,不能正常使用。
③焊芯上有鏽痕,則焊條也是已經受潮。
④對於厚藥皮焊條,緩慢彎曲至120°,如果有大塊藥皮脫落或藥皮表面無裂紋,都是受潮焊條,乾燥的焊條在緩慢彎曲時,有小的脆裂聲,繼續彎曲至120°,藥皮受拉麵有小裂紋出現。
⑤焊接時如果藥皮成塊地脫落,產生大量水蒸氣或有暴裂現象,說明焊條已經受潮。
已經受潮的焊條,若藥皮脫落,則應該報廢,雖然受潮但不嚴重,可以烘乾後再用。酸性焊條的焊芯有輕微的鏽點,焊接時也基本能保證質量,但對重要焊接結構用的鹼性焊條,生鏽後則不能用。
(2)焊條的選用
正確地選擇焊條,擬定合理的焊接工藝,才能保證焊接接頭不產生裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,才能滿足結構接頭的力學性能和其他特殊性能的要求,從而保證焊接產品的質量。在金屬結構的焊接中,選用焊條應注意以下幾條原則。
1)考慮母材的力學性能和化學成分 焊接結構通常是採用一般強度的結構鋼和高強度結構鋼。焊接時,應根據設計要求,按結構鋼的強度等級來選用焊條。值得注意的是,鋼材一般按屈服強度等級來分級,而焊條是按抗拉強度等級來分級的。因此,應根據鋼材的抗拉強度等級來選擇相應強度或稍高強度的焊條。但焊條的抗拉強度太高會使焊縫強度過高而對接頭有害。同時,還應考慮熔敷金屬的塑性和韌性不低於母材。當要求熔敷金屬具有良好的塑性和韌性時,一般可選擇強度低一級的焊條。
對合金結構鋼來說,一般不要求焊縫與母材成分相近,只有焊接耐熱鋼、耐蝕鋼時,為了保證焊接接頭的特殊性能,則要求熔敷金屬的主要合金元素與母材相同或相近。當母材中碳、硫、磷等元素含量較高時,應選擇抗裂性好的低氫型焊條。
2)考慮焊接結構的受力情況 由於酸性焊條的焊接工藝性能較好,大多數焊接結構都可選用酸性焊條焊接。但對於受力構件,或工作條件要求較高的部位和結構,都要求具有較高的塑性、韌性和抗裂性能,則必須使用鹼性低氫型焊條。
3)考慮結構的工作條件和使用性能 根據焊件的工作條件,包括載荷、介質和溫度等,選擇相應的能滿足使用要求的焊條。如高溫或低溫條件下工作的焊接結構應分別選擇耐熱鋼焊條和低溫鋼焊條;接觸腐蝕介質的焊接結構應選擇不鏽鋼焊條;承受動載荷或衝擊載荷的焊接結構應選擇強度足夠、塑性和韌性較好的鹼性低氫型焊條。
4)考慮勞動條件和勞動生產率 在滿足使用性能的情況下,應選用高效焊條,如鐵粉焊條、下行焊條等。當酸性焊條和鹼性焊條都能滿足焊接性能要求時,應選用酸性焊條。
(3)焊條的保管、發放和使用
焊條的保管、發放和使用,以及必要的復驗,是保證焊接質量的重要環節,它將直接影響焊縫的質量。每一個焊工、保管員和技術員都應該熟悉焊條的儲存和保管規則,熟悉焊條的烘焙和使用要求。
1)焊條的保管
焊條的保管應注意以下幾個方面。
①進廠的焊條應先由技術檢驗部門核對其生產單位、質量證書、牌號、規格、重量、批號、生產日期。對無證和無檢驗認可的標記或包裝破損、運輸過程受潮以及不符合標準規定的焊條,檢驗人員有權拒絕驗收入庫。
②當發現已入庫的焊條因保管不善、存放時間過長或發放錯誤等情況時,質檢人員可按有關產品驗收技術條件進行抽樣檢查,不合格的應予報廢,並要求停止使用。
③要保持焊條倉庫良好的通風和乾燥,同時保證室溫不應低於18℃。對含氫量有特殊要求的焊條,其相對溼度應不大於60%。
④堆放焊條的貨架或墊木應離牆、離地不小於300mm。
⑤焊條應按品種、牌號分類堆放,並塗以明顯標誌。
2)焊條的發放和使用
從倉庫領取焊條進行使用時,需按產品說明書規定的規範進行烘乾後才能發放使用。
①由於酸性焊條對水分不敏感,不易產生氣孔,所以酸性焊條可根據受潮情況決定是否進行烘焙。對於受潮嚴重的焊條,要在70~150℃下進行烘焙,保溫1h,使用前不再烘焙。對一般受潮的焊條,焊前不必烘焙。
②鹼性焊條在使用前必須烘乾,以降低焊條的含水量,防止氣孔、裂紋等缺陷的產生。烘乾溫度一般為350~400℃,保溫2h。經烘乾的鹼性焊條最好放入一個溫度控制在100~150℃的保溫電烘箱中存放,隨用隨取。
③露天作業時,規定鹼性焊條一次領取不得超過4h的用量,酸性焊條一次領取不得超過8h的用量,如果到時間未用完,應立即歸還。
④在現場作業時,焊工應將焊條存放在焊條箱(盒)或自墊式焊條保溫筒內,不得隨意亂放,以免受潮或破損而影響焊接質量。