塗藥焊條

塗藥焊條（flux-coated electrode；slag covered electrode）是指包有熔劑的金屬焊條（電極）。焊接時，熔劑與焊條一起熔化，覆蓋在液體金屬表面上。防止其氧化。

基本介紹

• 中文名：塗藥焊條
• 外文名：flux-coated electrode
• 別稱：電離焊條
• 分類：薄塗藥焊條和厚塗藥焊條
• 作用：改善焊縫質量和提高電弧穩定性
• 套用：焊接

簡介

採用光焊條焊接時，熔化金屬吸收空氣中的氧、氮等氣體，發生氧化和氮化，不但引起焊縫金屬化學成分變化，使焊縫強度降低，塑性、韌性變差，而且焊接過程不穩定，焊縫表面成形不良。為了改善焊縫質量和提高電弧穩定性，便在金屬焊絲表面塗一定成分的塗藥，這種焊條稱為塗藥焊條。

水下電焊條和陸上用電焊條一樣，由金屬條芯，塗藥和外塗防水材料組成，故名為塗藥焊條。金屬條芯是採用低碳鋼，碳素鋼、合金鋼等材料；藥皮有鈦鐵礦型、鈦錳型和氧化鈣低氫型等。一般水下焊條直徑為4～8mm，長為350～400mm。目前主要套用上焊CH—1、上海特202及天津TSH—1等型號的水下焊條。水下塗藥焊條手工焊一般採用直流反接法，即電焊條接電焊機的正極。

焊接方法的發展概況

焊接是一種古老而又年輕的加工方法，遠在我國古代就有使用鍛焊和釺焊的實例。據記載，春秋戰國時期，我們的祖先已經懂得以黃泥作助熔劑，用加熱鍛打的方法把兩塊金屬連線在一起。到公元7世紀唐代時，已套用錫釺焊和銀釺焊來焊接了，這比歐洲國家要早10個世紀。然而，目前工業生產中廣泛套用的焊接方法卻是19世紀末和20世紀初現代科學技術發展的產物。特別是冶金學、金屬學以及電工學的發展，奠定了焊接工藝及設備的理論基礎；而冶金工業、電力工業和電子工業的進步，則為焊接技術的長遠發展提供了有利的物質和技術條件。1885年發現了氣體放電的電弧，1930年發明了塗藥焊條電弧焊方法，並在此基礎上發明了埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊以及二氧化碳氣體保護焊等自動或半自動的焊接方法。電阻焊則是1886年發明的，此後逐漸完善為電阻點焊、縫焊和對焊方法，它幾乎與電弧焊同時推向工業套用，逐步取代鉚接，成為工業中廣泛套用的兩種主要焊接方法。到目前為止，又相繼發明了電子束焊、雷射焊等20餘種基本方法和成百種派生方法，並且仍處於繼續發展之中。

塗藥焊條的特點

在金屬焊條心的外表有一層塗藥；此獯中塗藥是配製而成，在焊接時，由燃燒，汽化或熔化而產生惰性氣體，因而可以保證焊條端及輸送金屬至焊接處；並且會產生熔渣以防止焊接後紅熱焊金和空氣接觸。

塗藥的功用有：

（1）改進焊接成品的化學成份和物理性質

焊條塗有塗藥時，可維持焊條心的原有成份；而且可由塗藥來輔充新成份，例如有些成份，如鉬和釩等，不易加入焊條心，但加入塗藥則很方便，下表是使用無藥及塗藥焊條所得焊金的化學成份比較，使用無藥焊條，焊金中氧氮成份增加很多，便是因為熔化金屬和空氣接觸的緣故。

使用無藥焊條及塗藥焊條所得焊金的化學成份比較

成 份 %	焊條心	無藥焊條焊金	塗藥焊條焊金
C	0.10～0.15	0.02～0.07	0.08～0.15
Mn	0.40～0.60	0.05～0.25	0.30～0.50
Si	0.025以下	0.025以下	0.05～0.30
S	0.04以下	0.035以下	0.035以下
P	0.04以下	0.035以下	0.035以下
O	0.06以下	0.15～0.30	0.04～0.10
N	0.006以下	0.10～0.15	0.01～0.03

（2）使焊接簡易

一般塗藥焊條塗藥的消耗量比金屬焊條心慢；所以焊接時，焊條心外面有突出的外殼存在，這種外殼使弧流射向一定，而且熱量也較集中，因而減少熱量損失和增高焊條端的溫度，焊條焊件間空氣易放電，再點燃所需電壓亦可降低，故使用塗藥焊條的結果，電弧容易產生，焊接進行時電弧不易間斷，焊條也不會和基金粘黏，電弧長度改變的範圍也可增大。

因為塗藥有穩定電弧的作用，而且可以改變塗藥的成份和分量來控制正負極熱量的分布量，因而使交流焊接簡易，故交流焊接套用廣泛。一般來說，塗藥愈厚，穿透亦愈深，故可以變換塗藥厚度來適應各種不同需要。而且塗藥為不良導體，所以塗藥焊條可以在狡糟中或靠近邊緣處工作，而不發生短路。

（3）增加焊接速率

因為塗藥焊條的熱量損失少，熱量亦集中，故熔化速率增加；而且塗藥焊條的弧性良好，可以用高電流及大焊條，則焊接速率更會大大提高。

（4）提供保護氣體和熔渣

塗藥中常含有有機物，此類有機物在焊接時產生的氣體為一氧化碳，遮護電弧及熔化金屬並隔離空氣和消除氫氧，塗藥除產生氣體外，並含有礦物質，此類礦物質在焊接時產生熔渣，敷在熔化金屬的表面，成為焊接處的保護層以防止氧化。

分類

按塗藥的厚度，分薄塗藥焊條和厚塗藥焊條。薄塗藥焊條的塗藥厚度為0.1～0.5mm。這種薄的塗藥只能起穩定電弧的作用，不能起摻合金的作用。所以也叫做電離焊條。由於薄塗藥焊條不易操作，故使用不夠廣泛。厚塗藥焊條的塗藥厚度一般為0.5～2.0mm。這種塗藥不但起穩弧作用，還能保護焊縫金屬並對焊縫起摻合金作用，焊接工藝性能好，所以也叫做優質焊條。使用比較廣泛。

焊條塗藥由各種原料配成。塗藥的原材料按其作用可分為：

（一）起穩弧作用的原料，如自堊、碳酸鉀、金紅石、鈦鐵礦、長石等。加溫後生成活性離子，在焊接過程中起穩定電弧的作用；

（二）起造渣作用的原料，如錳礦石、大理石、金紅石、鈦鐵礦、長石、花崗岩等。這些材料在焊接過程中，熔成熔渣浮在熔池表面，可保護焊縫金屬不受空氣影響，並保證熔融金屬的化學成分；

（三）起造氣作用的原料，如澱粉、大理石、木屑等。當這些材料熔化時在電弧周圍形成氣層，可以保護熔化的金屬不受空氣的有害影響；

（四）起脫氧作用的原料，如錳鐵、矽鐵、鋁鐵等。這些材料能與熔融金屬中的氧生成熔渣浮出熔池；

（五）起摻合金作用的原料，如錳鐵、矽鐵、鉻鐵等。這些材料的一部分可以熔入焊縫金屬，形成合金，可改變焊縫金屬的化學成分和機械性能；

（六）起粘結作用的原料，如麵粉、水玻璃、糊精、膨潤土等。這些材料對焊接過程不起什麼作用，主要是粘結塗藥使其能牢固的塗到焊芯上。

經常是一種原料可同時起幾種作用，比如大理石，它既可以起穩定電弧的作用，也可以改變在電弧周圍形成的氣層的性質，又能夠改變熔渣的成分和性質。

拓展

焊條電弧焊是指用塗藥焊條的手工操作的焊接，通常稱為手工電弧焊。是利用焊條和焊件兩極間電弧的熱量來實現焊接的一種工藝方法。它的設備簡單、操作方便、適合全位焊接，使用靈活方便，可以在室內、室外和高空等各種位置施焊，是過程設備製造廣泛套用的一種焊接方法。

在鍋爐和壓力容器等設備製造中，手工電弧焊多用於設備內部附屬檔案的焊接和支座、接管與開孔補強等部位的焊接，對於單件生產的設備，其他焊縫也採用手工電弧焊。對於某些特殊類型的設備，如繞帶容器，或空間位置焊縫較多，或短焊縫多等也主要採用手工電弧焊。有些壓力容器的打底焊，也採用手工電弧焊。下圖所示為手工電弧焊示意圖。

手工電弧焊

（1）裝備

①手工電弧焊設備 目前國內手工電弧焊的設備有三類，分別為弧焊變壓器（交流電焊機）、弧焊發電機（直流電焊機）和弧焊整流器（直流電焊機），三類手工電弧焊設備的比較見下表。

三類手工電弧焊設備比較

項 目	弧焊變壓器	弧焊發電機	弧焊整流器
穩弧性	較差	好	較好
電網電壓波動的影響	較小	小	較大
噪聲	小	大	小
矽鋼片與銅導線的需要量	少	多	較少
結構與維修	簡單	複雜	較複雜
功率因數	較低	較高	較高
空載消耗	較小	較大	較小
成本	低	高	較高
質量	小	大	較小

選擇弧焊設備首先要考慮的是焊條塗層（藥皮）類型和被焊接頭、裝備的重要性、例如，對於低氫鈉型（鹼性）焊條、重要的焊接接頭、壓力容器等裝備的焊接，儘管其成本高、結構較複雜，但必須選用直流電焊機或弧焊整流器（即直流電源），因其電弧穩定性好，較易保證焊接質量。對於酸性焊條，一般的焊接結構，雖然交、直流焊機都可以脂，但通常都選擇價格低、結構簡單的交流電焊機。

另外，還要考慮焊接產品所需要的焊接電流大小、負載持續率等要求，以選擇焊機的容量和額定電流。

②焊鉗、焊接電纜 選擇焊鉗和焊接電纜主要考慮的是允許通過的電流密度。焊鉗要絕緣好、輕便；焊接電纜應採用多股細銅線電纜（有YHH型電焊橡皮套電纜或YHHR型電焊橡皮套特軟電纜），電纜截面可根據焊機額定焊接電流選擇，電纜長度一般不超過30m。

③面罩 面罩是為防止焊接時的飛濺、弧光及其輻射對焊T的保護-具，有手持式或頭盔式兩種。面罩上的護目遮光鏡片選擇，鏡片號越大，鏡片越暗。

（2）焊條

①型號分類焊條型號根據熔敷金屬的力學性能、藥皮類型、焊接位置和焊接電流種類劃分。

焊條型號編制方法如下：字母“E”表示焊條；前兩位數字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值；第三位數字表示焊條的焊接位置，“0”及“1”表示焊條適用於全位置焊接（平、立、仰、橫），“2”表示焊條適用於平焊及平角焊，“4”表示焊條適用於向下立焊；第三位和第四位數字組合時表示焊接電流種類及藥皮類型。

在第四位數字後附加“R”表示耐吸潮焊條；附加“M”表示耐吸潮和力學性能有特殊規定的焊條；附加“-1”表示衝擊性能有特殊規定的焊條。

②焊條標準我岡現行焊條標準主要有：GB/T 5117-2012《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》；GB/T 5118-2012《熱強鋼焊條》；CB/T 983-2012《不鏽鋼焊條》。