【文章內(nèi)容簡介】 小時或低于規(guī)定溫度的焊條回收后應重新進行烘烤。 第四部分、焊條的選用★為什么要重視對焊接材料的正確選擇？ ●正確選擇焊材是保證焊接質(zhì)量的最重要、也是最基本的條件。 ●工程所采用的焊接材料一般要求在設計文件中作出規(guī)定。 ：設計文件應標明母材、焊接材料、焊縫系數(shù)及焊縫坡口的形式，并對焊接方法、焊前預熱、焊后熱處理及焊接檢驗提出要求。 ●作為施工單位的工程技術人員要求掌握焊材選擇的基本知識，目的是： （1）在審圖時核對設計對焊材選擇的正確性； （2）當設計無規(guī)定或現(xiàn)場條件滿足不了設計規(guī)定時，為自選焊材提供方便。 ★特別注意：施工單位自選的焊材最終仍應報請設計同意。 ★特別提醒：焊條選擇是否合理，不完全由焊接工藝評定所決定。（一）選擇焊條的基本要點考慮焊件材料的物理性能、力學性能和化學成分： （1）按等強度的原則，選擇滿足接頭力學性能要求的焊條。 ■舉例：Q235，按等強度的原則應選用J42焊條，而不應選用J50 焊條。 ◆特殊情況：根據(jù)母材的焊接性，選用不等強度（高強度匹配或低強度匹配）、而韌性好的焊條，但需通過改變焊縫結構形式，以滿足設計強度和剛度的要求。 （2）使熔敷金屬的合金成分符合或接近母材。 ■舉例：15CrMo必須選用R307焊條（），而不能選用R207焊條（)。 （3）當母材化學成分中碳或硫、磷等有害雜質(zhì)較高時，應選擇抗裂性和抗氣孔能力較強的焊條。如低氫型焊條等。 ★注意：焊接構件對力學性能和化學成分的要求并不是均衡的： ▼有的焊件可能偏重于強度、韌性等方面的要求，而對化學成分不一定要求與母材一致。如選用結構鋼焊條時，首先應側重考慮焊縫金屬與母材間的等強度，或焊縫金屬的高韌性； ▼有的焊件又可能偏重于化學成分方面的要求，如對于耐熱鋼、不銹鋼焊條的選擇，通常側重于考慮焊縫金屬與母材化學成分的一致； ▼有的也可能對兩者都有嚴格的要求。如異種鋼焊條的選擇。 因此在選擇焊條時應分清主次，綜合考慮?？紤]焊件的工作條件和使用性能： （1）焊件在承受動載荷和沖擊載荷情況下，除了要求保證抗拉強度、屈服強度外，對沖擊韌性、塑性均有較高的要求。此時應選用低氫型、鈦鈣型或氧化鐵型焊條。 ■舉例：16Mn鋼用于非重要結構時可選用J50J503等酸性焊條；而當用于重要結構時，則應選用J50J507等堿性焊條。 （2）焊件在腐蝕介質(zhì)中工作時，必須分清介質(zhì)種類、濃度、工作溫度以及腐蝕類型（一般腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕等），從而選擇合適的不銹鋼焊條。 ■舉例：焊接1Cr18Ni9不銹鋼時，為了滿足焊縫與母材金屬成分相同的要求，對于在腐蝕要求不高的條件下工作的焊件，可選用A10A107焊條；而對于工作溫度低于300℃而耐腐蝕要求較高的焊件，則應選用A13A137或A002焊條。 （3）焊件在受磨損條件下工作時，須區(qū)分是一般磨損還是沖擊磨損，是金屬間磨損還是磨料磨損，是在常溫下磨損還是在高溫下磨損等。還應考慮是否在腐蝕介質(zhì)中工作，以選擇合適的堆焊焊條。 （4）處在低溫或高溫下工作的焊件，應選擇能保證低溫或高溫力學性能的焊條。 ■舉例： ▲12CrMo在400℃下工作，焊接應選R207 ，而不能選J507。 ▲16MnDR在40℃下工作，焊接應選J507RH（ 40℃ ），而不能用J50 J507Mo、 J507H等焊條（ 30℃ ）?？紤]焊件的復雜程度和結構特點、焊接接頭型式等： （1）形狀復雜或大厚度的焊件，由于其焊縫金屬在冷卻收縮時產(chǎn)生的內(nèi)應力大，容易產(chǎn)生裂紋。因此，必須采用抗裂性好的焊條，如低氫型焊條、和高韌性焊條焊條。 （2）對于某些坡口較小的接頭，或?qū)Ω亢竿缚刂茋栏竦慕宇^，應選用具有較大熔深或熔透能力的焊條。 ■舉例： 長輸管線用鋼X42焊接，為保證根部焊透又不至于有過大的焊瘤，常采用纖維素型焊條E6010進行向下立焊操作。 （3）因受條件限制而使某些焊接部位難以清理干凈時，就應考慮選用氧化性強，容易脫渣，對鐵銹、氧化皮和油污反應不敏感的酸性焊條，以免產(chǎn)生氣孔等缺陷。 考慮焊縫的空間位置： 有的焊條只適用于某一位置的焊接，其它位置焊接時效果較差，有的焊條則是各種位置均能焊接的全位置焊條，選用時要考慮焊接位置的特點： （1）對于仰焊、立焊縫較多的焊件，應選用鈦鈣型、鈦型、低氫型或鈦鐵礦型的全位置焊條。 （2）焊接部位所處的位置不能翻轉時，必須選擇能進行全位置焊接的焊條。 考慮施焊工作條件： （1）沒有直流焊機的場合，應選用交直流兩用的焊條。 （2）某些鋼材（如珠光體耐熱鋼）需進行焊后消除應力熱處理，但受設備條件限制或本身結構限制而不能進行時，應選用與母材金屬化學成分不同的焊條（如奧氏體不銹鋼焊條），可以免進行焊后熱處理。 （3）應根據(jù)施工現(xiàn)場條件，如野外操作、焊接工作環(huán)境等來合理選用焊條?？紤]改善焊接操作環(huán)境和保證工人身體健康： （1）盡量選用發(fā)塵量小、產(chǎn)生有害氣體少的焊條。 （2）在酸性焊條和堿性焊條都可以滿足的地方，鑒于堿性焊條對操作技術及施工準備要求高，故應盡量采用酸性焊條。 （3）對于在密閉容器內(nèi)或通風不良場所焊接時，應盡量采用低塵低毒焊條或酸性焊條。 考慮焊接的經(jīng)濟性： （1）在保證使用性能的前提下，盡量選用價格低廉的焊條。根據(jù)我國的礦藏資源，應大力推廣鈦鐵礦型焊條（3型） 。 （2）對性能有不同要求的主次焊縫，可采用不同焊條，不要片面追求焊條的全面性能。 （3）根據(jù)結構的工作條件，合理選用焊條的合金系統(tǒng)。如對在常溫下工作，用于一般腐蝕條件的不銹鋼，就不必選用含鈮的不銹鋼焊條?？紤]焊接效率： （1）對焊接工作量大的結構，有條件時應盡量采用高效率焊條，如鐵粉焊條、高效率不銹鋼焊條、重力焊條、底層焊條、立向下焊條之類的專用焊條。 （2）水平位置焊接時采用鐵粉焊條，垂直位置焊接時采用下向焊條等，均可大大提高生產(chǎn)率和降低成本?？紤]焊條的工藝性能： 焊條工藝性能的好壞是焊條使用的前提。工藝性能不好的焊條會產(chǎn)生各種焊接缺陷 。 （1）對于同一牌號（型號）的焊條，不同的生產(chǎn)廠家，其工藝性能差別很大，需要我們在采購時認真分析。 （2）采購不同廠家同一牌號的焊條時，還應考慮焊工的習慣問題和對該焊條工藝性能的適用性。 （二）碳素鋼的焊條選用對碳素鋼的認識： ●碳鋼的主要分類方法： （1）按含碳量分類：低碳鋼：C≤%（有的國家稱為軟鋼）；中碳鋼：C=%；高碳鋼：C＞%。 （2）按冶煉方法分：平爐鋼；轉爐鋼；電爐鋼。 （3）按鋼的脫氧程度的不同分：沸騰鋼；半鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼。 （4）按用途分：結構鋼；工具鋼。 （5）根據(jù)鋼中有害雜質(zhì)S、P的含量分： 普通碳素鋼：S ≤%， P ≤%； 優(yōu)質(zhì)碳素鋼： S ≤%， P ≤%； 高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼： S ≤%， P ≤%。 ★注意：經(jīng)常需要焊接的鋼是各種碳素結構鋼，包括普通碳素結構鋼（如Q235）、優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼（20鋼）、專門用途碳素結構鋼等。 ☆高碳鋼實際上不用于制造焊接結構。 ●與焊接關系密切的專門用途碳素結構鋼： （1）船體用碳素鋼（GB71288）： ▲A、B、D、E: C≤%；屈服強度235MPa。 （2）焊接氣瓶用碳素鋼（GB665394）： ▲HP24HP26HP295： C≤%；屈服強度245295MPa。 （3）壓力容器用碳素鋼（GB66541996）： ▲20R： C≤%；屈服強度225245MPa。 （4）鍋爐用碳素鋼（GB7131997） ▲20g： C≤%；屈服強度225245MPa。 （5）橋梁用碳素結構鋼（YB/T1081） ▲16q： C=%；屈服強度225MPa。 （6）石油天然氣管道用螺旋縫埋弧焊碳素鋼（GB971188） ▲S20S2S290： C≤%；屈服強度205290MPa （7）鐵道鋼軌用碳素鋼（GB258581）： ▲U、7U7U71Cu： C=%；抗拉強度≥785MPa。 （8）核壓力容器用碳素結構鋼 ▲20HR： C≤%；屈服強度235MPa。 （9）汽車制造用碳素結構鋼（GB327591） ▲08Al： C= %；抗拉強度315440MPa 15Al：C= %；抗拉強度345490MPa低碳鋼的焊接特點： （1）焊接性能優(yōu)良，一般不會因焊接而引起淬硬組織。 （2）冶煉方法落后或非正規(guī)小型鋼廠生產(chǎn)，造成碳鋼含N、O高，焊接裂紋傾向大。 （3）母材成分不合格（如C、S過高）時，焊接裂紋傾向大。 （4）焊條質(zhì)量不好時造成焊縫中C、S偏高，焊接裂紋傾向大。 （5）厚度大、剛性大的結構件在低溫條件下焊接可能出現(xiàn)裂紋。低碳鋼在低溫環(huán)境下的焊接措施： （1）焊前預熱，焊時保持道間溫度 （2）采用低氫或超低氫型焊條 （3）整條焊縫連續(xù)焊完，盡量避免中斷 （4）不在坡口以外的母材上打弧 （5）彎板、矯正和裝配時盡可能不在低溫下進行 （6）盡可能改善嚴寒下勞動生產(chǎn)條件低碳鋼的焊條選用要點： （1）按照等強度匹配的原則，通常選用E43 系列的焊條。有時也可選用E50 系列焊條代用，但不應作為首選，否則違背了等強的原則。 （2）一般結構選用酸性焊條或堿性焊條。 （3）焊接動載荷、復雜和厚板結構和重要受壓容器，以及低溫下焊接時，應選用堿性、低氫型焊條，如E4316（J426）、E4315（J427）。 ☆各國根據(jù)自己的資源及使用習慣，選用的藥皮類型均有所不同。在我國，鈦鈣型焊條（如J422）的消耗量最大，要占全部焊條產(chǎn)量的80%以上 。低碳鋼在低溫條件下的焊接預熱溫度壁厚mm在各種氣溫下的預熱溫度低碳鋼管道、容器低溫環(huán)境下焊接時≤16不低于30℃時不預熱；低于30℃時預熱100150℃1730不低于20℃時不預熱；低于20℃時預熱100150℃3140不低于10℃時不預熱；低于10℃時預熱100150℃4150不低于0℃時不預熱；低于0℃時預熱100150℃低碳鋼梁、柱、桁架結構低溫焊接時≤30不低于30℃時不預熱；低于30℃時預熱100150℃3151不低于10℃時不預熱；低于10℃時預熱100150℃5170不低于0℃時不預熱；低于0℃時預熱100150℃中碳鋼的焊接特點： （1）隨著含C量的增加，焊接性逐漸變差，焊接接頭的硬化傾向、裂紋傾向和氣孔敏感性均增大，雜質(zhì)S控制不嚴時裂紋傾向更加明顯。 （2）若對已經(jīng)熱處理（正火或調(diào)質(zhì)）的中碳鋼部件進行焊接，裂紋傾向較大。且熱處理后的焊接會使母材熱影響區(qū)軟化。中碳鋼的焊接工藝要點： （1）正確選擇焊接材料。 （2）大多數(shù)情況下，需要焊前預熱和保持一定的層間溫度。 （3）焊后立即進行消除應力熱處理，熱處理溫度一般為600650℃。 （4）不能立即進行熱處理的，則應立即后熱。 （5）對已經(jīng)熱處理的中碳鋼部件進行焊接，應采取防裂紋的措施。中碳鋼的焊條選用要點： （1）在要求焊縫與母材等強度的情況下，應選用相應強度等級而塑性、韌性較高的低氫或超低氫焊條。 ■舉例：35鋼選用J50J507；45鋼選用J55J557；55鋼選用J60J607焊條。 （2）個別情況下也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條，但一定要有嚴格的工藝措施配合，如控制預熱溫度和盡量減少母材熔深以減少焊縫含C量。 （3）在僅要求實現(xiàn)完整連接而不要求強度，或不要求焊縫與母材等強度的場合，或者焊件結構復雜對采取防裂紋措施有困難時，可采用強度等級較母材低一檔的焊條。但須滿足設計要求的各項力學性能指標。 ■舉例： 35鋼選用J42J42J42J427； 45鋼選用J42J42J42J427 、