影響碳鋼焊條焊接質(zhì)量的因素有很多,主要包括焊條因素、焊接工藝因素、焊件因素和焊接環(huán)境因素等方面,以下是具體介紹:
焊條因素
化學(xué)成分:焊條的化學(xué)成分直接影響焊縫金屬的性能。例如,碳含量過(guò)高會(huì )增加焊縫的硬度和強度,但同時(shí)也會(huì )降低其韌性和抗裂性;錳含量有助于提高焊縫的強度和韌性,還能起到脫氧脫硫的作用;硅也是一種脫氧劑,適量的硅能增加焊縫的強度,但過(guò)量會(huì )導致焊縫變脆。
藥皮質(zhì)量:藥皮的作用是保護焊縫金屬、穩定電弧和向焊縫中過(guò)渡合金元素等。藥皮成分不均勻、厚度不一致或受潮等都會(huì )影響焊接質(zhì)量。例如,藥皮受潮會(huì )使焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷;藥皮中合金元素含量不足,會(huì )導致焊縫金屬的力學(xué)性能不達標。
焊條直徑:焊條直徑的選擇應根據焊件的厚度、焊接位置和焊接電流等因素來(lái)確定。直徑過(guò)大,在焊接薄板或小電流焊接時(shí),不易操作,且可能導致焊縫根部未焊透;直徑過(guò)小,焊接厚板時(shí)則需要多層多道焊接,效率低,且焊縫的力學(xué)性能可能受影響。
焊件因素
焊件材質(zhì):焊件的材質(zhì)不同,其焊接性能也不同。例如,含碳量較高的碳鋼,焊接性較差,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,需要采取特殊的焊接工藝措施,如焊前預熱、焊后緩冷等;而含碳量較低的碳鋼,焊接性相對較好,但也需要注意控制焊接參數,以焊接質(zhì)量。
焊件厚度:焊件厚度越大,焊接時(shí)需要的熱量越多,焊接應力也越大,容易產(chǎn)生焊接缺陷。對于厚板焊接,通常需要采用多層多道焊,并注意控制層間溫度,以焊縫的質(zhì)量。
焊件表面狀態(tài):焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì)會(huì )影響焊縫的質(zhì)量。這些雜質(zhì)在焊接過(guò)程中會(huì )分解產(chǎn)生氣體,導致焊縫中產(chǎn)生氣孔;同時(shí),雜質(zhì)還會(huì )影響焊縫金屬與焊件的熔合,降低焊接接頭的強度。
焊接工藝因素
焊接電流:焊接電流過(guò)大,會(huì )使焊條熔化過(guò)快,焊縫熔深過(guò)大,容易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷,同時(shí)還會(huì )導致焊縫金屬過(guò)熱,晶粒粗大,降低焊縫的力學(xué)性能;電流過(guò)小,焊條熔化不均勻,電弧不穩定,容易產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。
焊接電壓:焊接電壓過(guò)高,電弧長(cháng)度增加,熱量分散,會(huì )使焊縫寬度增加,熔深減小,還可能導致焊縫表面粗糙,成型不好;電壓過(guò)低,電弧太短,容易造成焊條與焊件粘連,影響焊接過(guò)程的順利進(jìn)行。
焊接速度:焊接速度過(guò)快,焊縫冷卻速度也快,容易產(chǎn)生淬硬組織,增加裂紋傾向,同時(shí)可能導致焊縫熔寬和熔深不足,出現未熔合等缺陷;速度過(guò)慢,會(huì )使焊縫過(guò)熱,晶粒粗大,焊接效率低下,且可能造成焊縫金屬堆積過(guò)高,成型不美觀(guān)。
運條方法:不同的運條方法會(huì )影響焊縫的形狀、尺寸和質(zhì)量。例如,直線(xiàn)形運條法適用于焊接較薄的焊件或窄焊縫,能獲得較窄的焊縫;鋸齒形和月牙形運條法能使焊縫得到較好的保護,且焊縫成型美觀(guān),但操作不當可能導致焊縫兩側熔合不良。
由于碳是造成晶間腐蝕的主要元素,因此要,不銹鋼的焊接應該選用低碳或低碳的不銹鋼焊條,如奧102、奧132、奧002等焊條。對于沖擊韌性和抗裂性要求較高的重要結構焊接時(shí)可否選用酸性焊條?酸性焊條藥皮中含有較多的氧化物,氧化性較強,焊縫金屬含氧量較多,同時(shí)使合金元素燒損較大。
適用范圍不同:
1、碳鋼焊條(其熔敷金屬抗拉強度均小于等于500MPa即50kgf/mm2)適用碳鋼及低強度的低合金鋼焊接。
2、不銹鋼焊條是指涂有以不銹鋼為源料的一類(lèi)焊條??煞譃殂t不銹鋼焊條和鉻鎳不銹鋼焊條,廣泛應用于化工、化肥、石油、醫療機械制造等行業(yè)。
高溫環(huán)境的影響
降低焊縫力學(xué)性能:環(huán)境溫度過(guò)高,焊縫冷卻速度過(guò)慢,會(huì )使焊縫金屬的晶粒長(cháng)大,形成粗大的組織。粗大晶粒會(huì )降低焊縫的強度、韌性和硬度等力學(xué)性能,使焊接接頭的綜合性能下降。
影響焊條藥皮性能:高溫環(huán)境可能使焊條藥皮過(guò)早地發(fā)紅、開(kāi)裂甚至脫落。藥皮的過(guò)早失效會(huì )導致保護氣體不足,空氣容易侵入焊縫,使焊縫金屬發(fā)生氧化、氮化等反應,降低焊縫的純凈度和性能。同時(shí),藥皮中合金元素的過(guò)渡也會(huì )受到影響,無(wú)法準確地向焊縫中添加所需的合金元素,從而影響焊縫的化學(xué)成分和力學(xué)性能。
導致焊接變形:高溫環(huán)境下,焊件整體溫度較高,焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量更容易使焊件產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮。由于碳鋼的熱膨脹系數較大,在高溫焊接時(shí),這種膨脹和收縮更為明顯,容易導致焊件產(chǎn)生較大的變形,影響焊接結構的尺寸精度和外觀(guān)質(zhì)量。