1.2 焊接材料

1.2.1 焊條

焊條是涂有藥皮的供焊條電弧焊使用的熔化電極（圖1-44、圖1-45）。壓涂在焊芯表面上的涂料層稱為藥皮；焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊條端部未涂藥皮的焊芯部分長為10～35mm，是焊條夾持端，供焊鉗夾持并利于導電。在焊條前端藥皮有45°左右的傾角，將焊芯金屬露出，便于引弧。常用的焊條直徑包括2.5mm、3.2mm、4.0mm三種。

圖1-44 焊條實物圖

1.焊芯

在焊接時，焊芯有兩個作用。

1）傳導焊接電流，產生電弧把電能轉化成熱能。

圖1-45 焊條示意圖

2）焊芯本身熔化，作為填充金屬與液體的母材金屬熔合形成焊縫（圖1-46），同時起調整焊縫中合金元素成分的作用。焊條電弧焊時，焊芯金屬占整個焊縫金屬的50%～70%。

圖1-46 焊芯填充焊縫

2.焊條藥皮

焊條藥皮具有氣保護、渣保護、冶金處理滲合金、改善焊接工藝性能等作用。常用的焊條藥皮類型是鈦鈣型和低氫鈉型。焊接生產中經常使用的E4303焊條，其藥皮是鈦鈣型，E5015焊條的藥皮是低氫鈉型。

3.焊條的分類

按照焊條藥皮熔化后的熔渣性質，焊條分為酸性焊條和堿性焊條兩大類。

1）酸性焊條。其熔渣的成分主要為酸性氧化物，具有較強的氧化性，合金元素燒損多，因此力學性能較差，特別是塑性和沖擊韌性比堿性焊條低。同時，酸性焊條脫氧、脫磷硫能力低，所以，熱裂紋的傾向也較大。但此類焊條焊接工藝性較好，對弧長、鐵銹不敏感，且焊縫成形好，脫渣性好，廣泛用于一般結構。

2）堿性焊條。其熔渣的成分主要是堿性氧化物和鐵合金。因為脫氧完全，合金過渡容易，能有效地降低焊縫中的氫、氧、硫。所以，焊縫的力學性能和抗裂性能均比酸性焊條好，可以用于合金鋼和重要碳鋼的焊接。但此類焊條的工藝性能差，引弧困難，電弧穩定性差，飛濺較大，不易脫渣，必須采用短弧焊。

一般金屬材料的焊接主要選用酸性焊條。酸性焊條引弧容易，電弧穩定，可以用交直流電源焊接，脫渣性好，對鐵銹、油污、水分等不敏感。焊接時飛濺小，煙塵較少。焊縫金屬力學性能一般，其主要適用于對焊縫連接要求不高的低碳鋼板。堿性焊條電弧的穩定性較差，只能夠采用直流電源焊接，脫渣性較差，焊接時飛濺較大，煙塵較多。焊縫金屬的塑性、沖擊韌性及抗裂性能較好，一般用于對焊接質量要求較高的金屬材料。

4.焊條的牌號

焊條牌號一般以一個漢語拼音字母（或漢字）與三位數字表示。拼音字母（或漢字）表示焊條各大類，后面的三位數字中，前面兩位數字表示各大類中的若干小類，第三位數字表示各種牌號焊條的藥皮類型及焊接電源。

焊條牌號中第三位數字的含義見表1-11，其中鹽基型主要用于有色金屬焊條，石墨型主要用于鑄鐵焊條和個別堆焊焊條。數字后面的字母符號表示焊條的特殊性能及用途，見表1-12，對于任一給定的焊條，只要從表中查出字母所表示的含義，就可以掌握這種焊條的主要特征。

表1-11 焊條牌號中第三位數字的含義

注：“□”表示焊條牌號中的拼音字母或漢字，××表示牌號中的前兩位數字。

5.焊條型號與牌號的對照

國家標準將焊條用型號表示，并劃分為若干類。在《焊接材料產品樣本》中，將焊條牌號按照用途劃分為十大類，焊條型號與牌號的對照見表1-13。

表1-12 牌號后面加注字母符號的含義

表1-13 焊條型號與牌號的對照

6.焊條的使用與保管

由于焊條藥皮成分及其他因素的影響，焊條往往會因吸潮而導致使用工藝性能變壞，造成電弧不穩，飛濺增大，并且容易產生氣孔、裂紋等缺陷，所以焊條在使用前最好烘干。酸性焊條視受潮情況在75～150℃烘干1～2h，但新焊條通常不必烘干；堿性焊條在350～400℃烘干1～2h，烘干的焊條應放100～150℃保溫箱（筒）內，隨用隨取。一根焊條應盡量一次焊完，避免焊縫接頭過多而降低質量。焊條殘頭有藥皮部分的長度通常應小于20mm，以免浪費焊條。焊條必須在干燥、通風良好的室內倉庫中存放。焊條應當離地存放在架子上，離地面距離不小于300mm，嚴防焊條受潮。

1.2.2 焊絲

1.焊絲的類型

焊絲的分類方法很多，如圖1-47所示。

圖1-47 焊絲的分類

2.焊絲的型號

1）實心焊絲的型號舉例如下：

2）藥芯焊絲的型號舉例如下：

3.焊絲的牌號

1）實心焊絲的牌號舉例如下：

2）藥芯焊絲的牌號舉例如下：

4.焊絲型號與牌號的對照

（1）實心焊絲的型號與牌號對照（表1-14）

表1-14 實心焊絲的型號與牌號對照

（2）藥芯焊絲的型號與牌號對照（表1-15）

表1-15 藥芯焊絲的型號與牌號對照

1.2.3 焊劑

1.焊劑的分類

在焊接時能夠熔化形成熔渣和氣體，并對熔化金屬起保護和冶金處理作用的一種顆粒狀物質，稱為焊劑，焊劑的分類如圖1-48所示。

圖1-48 焊劑的分類

2.焊劑的型號

1）碳鋼埋弧焊用焊劑的型號舉例如下：

表1-16 型號中第一位數字的含義

表1-17 熔敷金屬沖擊試驗溫度（碳鋼埋弧焊用焊劑）

2）低合金鋼埋弧焊用焊劑的型號舉例如下：

表1-18 型號中前兩位數字的含義

注：表中單值均為最小值。

表1-19 熔敷金屬沖擊試驗溫度（低合金鋼埋弧焊用焊劑）

3）不銹鋼埋弧焊用焊劑的型號舉例如下：

3.焊劑的牌號

（1）熔煉焊劑的牌號

表1-20 焊劑類型（×₁）

表1-21 焊劑類型（×₂）

示例：

（2）燒結焊劑的牌號

表1-22 焊劑熔渣渣系（×₁）

示例：

1.2.4 氣焊和氣割用的材料

氣焊及氣割用的可燃性氣體有乙炔、甲烷、液化石油氣等。目前生產中最常用的為乙炔，圖1-49所示為乙炔瓶。

圖1-49 乙炔瓶

氣焊與氣割（圖1-50）使用的氧氣程度通常分為兩級：一級純度不低于99.2%；二級純度不低于98.5%～99.2%。氧氣純度越高，與可燃氣體混合燃燒的火焰溫度則越高，氣焊氣割工藝質量和效率越高。

乙炔和氧氣混合燃燒形成的火焰稱為氧乙炔焰（圖1-51）。氣焊用的填充材料稱為焊絲（圖1-52），焊絲作為填充金屬，與熔化的母材一起形成焊縫。

圖1-50 氣割

圖1-51 氧乙炔焰

圖1-52 焊絲

氣焊低碳鋼時，因氣體火焰能充分保護焊接區，通常不需使用氣焊熔劑，但在氣焊鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼及非鐵金屬時，必須使用氣焊熔劑。