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1、焊條的冶金性能
(一).鈦鈣型焊條E4303 (J422)
渣系TiO -SiO -CaO,酸性焊條:熔渣堿度為0 .76,屬于酸性
2 2
渣,氣渣聯(lián)合保護(hù)。
TiO —以TiO為主,TiO的原料是金紅石,鈦白粉還原鈦鐵礦等.
2 2 2
SiO —云母、長(zhǎng)石、白泥
2
CaO —大理石、白云石,造渣、造氣劑
TiO、SiO、CaO為主,加之其它物質(zhì)。
2 2
1、氧化和脫氧反應(yīng)
1)、鐵的氧化:
焊接前,藥皮中含F(xiàn)eO為7.3 %,焊后熔渣中FeO數(shù)量增到1
3.6 %,這主要是由于鐵的氧化引起,鐵被電弧中的氧直接氧 化引起
① 氧直接使鐵氧化
[Fe]
2、+ O T (FeO)
Fe + — O T FeO
2
② CO使鐵氧化
2
[Fe] + CO2 二[FeO]
③ 水蒸氣使鐵氧化
[Fe] + H O T [FeO] + H
2 氣 2
④ 渣中SiO氧化物使Fe氧化
2
由SiO還原引起
2
(SiO ) + 2[Fe] T [Si] + 2FeO
2
(MnO) + [Fe] T [Mn] + FeO
2)、脫氧
① 錳脫氧
焊前藥皮中含錳10 . 6 %,不含MnO,但焊后熔渣中含13 .
7 %的MnO,其原因?yàn)?錳在藥皮加熱階段進(jìn)行先期脫氧
Mn + ] O T MnO
2 2
熔池
3、,熔滴階段進(jìn)行沉淀脫氧
[Mn] + [FeO] T [Fe] + (MnO)
使熔渣中增加了 MnO含量.
② 硅脫氧
焊前焊芯含硅量為0 . 0 2 %,焊后熔敷金屬中含硅量為0 .
1 %
[Si] + 2[FeO] o 2[Fe] + (SiO )
2
硅在熔池后期脫氧生成(SiO )來(lái)不及轉(zhuǎn)移到渣中,而夾雜到焊
2丿
縫中,使含硅量有所增加.
③ 碳的氧化與脫氧
碳為0 . 0 7 7減少到0 .072 %,說(shuō)明焊芯中的碳沒(méi)有完全
過(guò)渡到焊縫中去,有一小部分被氧化.
[C] + [O] T CO
2 .還原反應(yīng)
2[Mn] + (SiO ) t [Si
4、] + 2(MnO),使焊縫增硅
2
1 .脫硫
S 從 0.017 %增到 0 . 019 %
FeS + Mn T MnS + Fe
FeS + MnO T FeO + MnS
4 .脫 P 從 0.019 %增到 0.0 3 5 %
由于渣中CaO、MnO量少,Ti0、sio含量較高,難以進(jìn)行脫
2 2
P. S反應(yīng),嚴(yán)格限制原材料含S.P量.
5、 合金化
錳鐵主要是脫氧、脫硫,合金化必需是另外加入所需元素。
6. 氣孔敏感性
焊皮中加入大量造渣,造氣劑,焊后產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的熔渣 和氣體,具有較強(qiáng)的隔絕空氣能力,N量不多.熔渣氧化f、CO 氣孔f,調(diào)整氧化性防止
5、產(chǎn)生兩大類氣孔。
(二).低氫焊條
渣系CaO-CaF -SiO,堿度咼達(dá)1 ? 8 9。
2 2
CaO—以CaO為主、大理石、白云石
CaF —螢石
2
SiO —云母、長(zhǎng)石、白泥
2
鐵合金 Mn-Fe、Si-Fe、Ti-Fe。
1、氧化反應(yīng)控制:
由于CaO強(qiáng)堿性氧化物,主要是鈦、硅錳聯(lián)合脫氧。
焊接區(qū)氣氛的氧化性強(qiáng),熔渣的氧化性小[O] /
總含氧量為0.03%.
2、 對(duì)氫的控制:
[H] 8ml /1OOg 含氫量少?
原因:a)堿性焊條不加或少加含氫物質(zhì)
b) 氧化性能,p仁p仁p /
C°2 °2 H 2
c) CaF去氫作用
2
含氫量低故抗冷裂紋性能好.
3、 對(duì)硫.磷的控制
脫S效果好,Cao含量高,s由0.02 %降到0.011%
(CaO) + [ FeS ] = (CaS) + (FeO)
脫磷效果較差.P0 . 0 1 %增到0.021%.
4、 煙塵
由于氟中毒,危害較大,是低氫型焊條研究的重要課題。
該類焊條,機(jī)械性能比鈦鈣型焊條好,尤其韌性好,硫、磷、 氧、氫量少,用于焊接重要結(jié)構(gòu)各種合金鋼。但工藝性能差 主要是穩(wěn)弧性、脫渣性差,煙塵大。.
六、.焊條的設(shè)計(jì)