Conocimientos de soldadura
[Editar este párrafo] Composición de la varilla de soldadura
La varilla de soldadura recubierta consta de dos partes: núcleo de soldadura y revestimiento. En un electrodo revestido, el recubrimiento (recubrimiento) se presiona de manera uniforme y centrípeta contra el núcleo de fundente fuera del núcleo metálico. Los diferentes tipos de varillas de soldadura tienen diferentes núcleos de fundente. El núcleo de soldadura es el núcleo metálico de la varilla de soldadura. Para garantizar la calidad y el rendimiento de la soldadura, el contenido de diversos elementos metálicos en el núcleo de soldadura tiene regulaciones estrictas, especialmente el contenido de impurezas nocivas (como azufre y fósforo), que es mejor que el del material base. La composición del núcleo de soldadura afecta directamente la composición y el rendimiento del metal de soldadura, por lo que los elementos nocivos en el núcleo de soldadura deben ser lo más pequeños posible y el contenido de C debe ser inferior al 0,10%. Por ejemplo, H08A contiene menos o igual a 0,03% S, menos o igual a 0,03% P y menos o igual a 0,1% c.
La soldadura de acero al carbono y acero de baja aleación generalmente utiliza acero con bajo contenido de carbono como núcleo de soldadura y agrega manganeso, silicio, cromo, níquel y otros ingredientes (consulte GB1300-77 para obtener más detalles). La razón por la que se utiliza bajo contenido de carbono es que cuando el contenido de carbono es bajo, el alambre de acero tiene mejor plasticidad y es más fácil estirar el alambre de soldadura. Por otro lado, puede reducir el contenido de gas reductor CO, reducir las salpicaduras o los poros y aumentar la temperatura del metal de soldadura durante la solidificación, lo que resulta beneficioso para la soldadura aérea. Agregar otros elementos de aleación tiene como objetivo principal garantizar las propiedades mecánicas integrales de la soldadura y también tiene un cierto efecto en el rendimiento del proceso de soldadura y la eliminación de impurezas.
Acero de alta aleación y otros materiales metálicos, como aluminio, cobre, hierro fundido, etc. , la composición del núcleo debe ser similar a la del metal que se va a soldar, el contenido de impurezas también debe controlarse y, a menudo, se agregan algunos elementos de aleación específicos de acuerdo con los requisitos del proceso.
La varilla de soldadura recubierta es un electrodo de fusión recubierto que se utiliza para soldadura por arco y que consta de una varilla de soldadura recubierta y un alambre con núcleo fundente. En el extremo frontal de la varilla de soldadura, el recubrimiento es 45. Los chaflanes izquierdo y derecho se utilizan para facilitar el inicio del arco. Hay un núcleo desnudo en la cola, que representa aproximadamente 1/16 de la longitud total del electrodo recubierto, lo cual es conveniente para sujetar la abrazadera de soldadura y conducir electricidad. El diámetro del electrodo recubierto en realidad se refiere al diámetro del núcleo de fundente) suele ser de 2, 2,5, 3,2 o 3, 4, 5 o 6 mm, los comúnmente utilizados son 3,2, 4 y 5, y su longitud "L" es normalmente entre 250 y 450 mm
1. Núcleo
En la varilla de soldadura, el núcleo metálico cubierto por el recubrimiento se denomina núcleo de soldadura. El núcleo de soldadura es generalmente un alambre de acero con una determinada longitud y diámetro. Al soldar, el núcleo de soldadura tiene dos funciones: una es conducir la corriente de soldadura y generar un arco para convertir la energía eléctrica en energía térmica; la otra es fundir el núcleo de soldadura como metal de aportación y fusionarlo con el metal base líquido para formar; formar una soldadura.
En el proceso de soldadura con electrodos, el metal del núcleo representa parte de todo el metal de soldadura. Por tanto, la composición química del núcleo de soldadura afecta directamente a la calidad de la soldadura. Por lo tanto, el alambre de acero utilizado como núcleo fundente de la varilla de soldadura tiene su propia marca y composición. Si se utiliza como metal de aportación en métodos de soldadura por fusión, como soldadura por arco sumergido, soldadura por electroescoria, soldadura con protección de gas, soldadura con gas, etc., se denomina alambre de soldadura. (1) Efecto de los elementos de aleación en el núcleo sobre la soldadura
1) Carbono (c) El carbono es el principal elemento de aleación en el acero. Cuando aumenta el contenido de carbono, la resistencia y la dureza del acero aumentan significativamente, mientras que la plasticidad disminuye. Durante el proceso de soldadura, el carbono desempeña un cierto papel desoxidante. Se combina con el oxígeno bajo la alta temperatura del arco para generar gases de monóxido de carbono y dióxido de carbono, que pueden eliminar el aire alrededor del área del arco y el baño fundido y evitar el oxígeno y el oxígeno nocivos. Los gases de nitrógeno en el aire afectan la masa fundida. Los efectos adversos del charco reducen el contenido de oxígeno y nitrógeno en el metal de soldadura. Si el contenido de carbono es demasiado alto, la reducción será violenta, lo que provocará grandes salpicaduras y poros. Teniendo en cuenta el efecto del carbono sobre la capacidad de endurecimiento y la mayor sensibilidad al agrietamiento del acero, el contenido de carbono del núcleo de acero con bajo contenido de carbono es generalmente del 0,1 %.
2) El manganeso (Mn) es un buen agente de aleación en el agente del acero. , su resistencia y tenacidad aumentarán a medida que aumente el contenido de manganeso. Durante el proceso de soldadura, el manganeso también es un buen desoxidante y puede reducir el contenido de oxígeno en la soldadura. El manganeso y el sulfuro se combinan para formar sulfuro de manganeso que flota en la escoria, reduciendo así la tendencia de la soldadura a agrietarse en caliente. Por lo tanto, el contenido de manganeso del núcleo de acero estructural al carbono general es del 0,30% al 0,55%, y el contenido de manganeso de algunos alambres de acero especiales llega al 1,70%-2,10%.
3) Silicio (Si) También es un buen agente de aleación. Agregar una cantidad adecuada de silicio al acero puede mejorar el límite elástico, la elasticidad y la resistencia a los ácidos del acero. Si el contenido es demasiado alto, se reducirá la plasticidad y la tenacidad. Durante el proceso de soldadura, el silicio también tiene una buena capacidad desoxidante y forma dióxido de silicio con oxígeno, pero aumentará la viscosidad de la escoria y promoverá fácilmente la formación de inclusiones no metálicas.
4) El cromo (Cr) puede mejorar la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión del acero. Para el acero dulce, el cromo es una impureza incidental.
La principal característica metalúrgica del cromo es que se oxida fácilmente y rápidamente para formar el óxido refractario trióxido de cromo (Cr203), aumentando así la posibilidad de inclusiones en el metal de soldadura. Una vez que el trióxido de cromo se transfiere a la escoria, puede aumentar la viscosidad de la escoria y reducir la fluidez.
5) Níquel (Ninguno) El níquel tiene un impacto significativo en la tenacidad del acero. Generalmente, cuando el valor de impacto a baja temperatura es alto, se debe agregar algo de níquel de manera apropiada.
6) El azufre es una impureza nociva. A medida que aumenta el contenido de azufre, aumentará la tendencia al agrietamiento en caliente en la soldadura, por lo que el contenido de azufre en el núcleo de soldadura no debe ser superior al 0,04%. Al soldar estructuras importantes, el contenido de azufre no debe ser superior al 0,03%. /p>
7) Clasificación del fósforo (2) Núcleo de roca
El material del núcleo se clasifica según la norma nacional "Alambre de acero para soldadura" (GB 1300-77). La soldadura se puede dividir en acero estructural al carbono, acero estructural aleado y acero inoxidable.
2. Recubrimiento
El recubrimiento presionado sobre la superficie del núcleo de soldadura se llama recubrimiento. El recubrimiento de las varillas de soldadura juega un papel extremadamente importante en el proceso de soldadura. Si se utilizan electrodos sin recubrimiento para soldar, durante el proceso de soldadura, una gran cantidad de oxígeno y nitrógeno en el aire invadirán el metal fundido, oxidando y nitrurando el hierro metálico y los elementos beneficiosos carbono, silicio y manganeso para formar diversos óxidos y nitruros. , permaneciendo en la soldadura, provocando inclusiones de escoria o grietas en la soldadura. Los gases fundidos en el baño fundido pueden provocar una gran cantidad de poros en la soldadura, lo que reducirá en gran medida las propiedades mecánicas (resistencia, valor de impacto, etc.) y hará que la soldadura se vuelva quebradiza. Además, cuando se suelda con electrodos livianos, el arco es inestable, las salpicaduras son graves y la formación de la soldadura es deficiente.
En la práctica, se ha descubierto que si se aplica un recubrimiento compuesto de varios minerales al exterior de la varilla de soldadura, se puede estabilizar la combustión del arco y mejorar la calidad de la soldadura. Este tipo de varilla de soldadura recubierta se llama varilla de soldadura revestida. Con el continuo desarrollo de la tecnología industrial, la gente ha creado varillas de soldadura con revestimiento grueso de alta calidad y se han utilizado ampliamente.
[Editar este párrafo] Requisitos para varillas de soldadura
(1) Es fácil iniciar el arco, lo que garantiza la estabilidad del arco y pequeñas salpicaduras durante la soldadura.
(2) La velocidad de fusión del recubrimiento debe ser más lenta que la velocidad de fusión del alambre central para formar un manguito en forma de trompeta (la longitud del manguito debe ser menor que el diámetro del alambre central). ), que favorece la transferencia de gotas y una atmósfera protectora;
(3) La gravedad específica de la escoria debe ser menor que la del metal fundido, la temperatura de solidificación debe ser ligeramente menor que la del metal fundido. El metal y la capa de escoria deben ser fáciles de eliminar;
(4) Tiene las características de la función de procesamiento de alquimia y metalurgia;
(5) Adecuado para soldar en varias posiciones.
[Editar este párrafo] Modelo y marca de varilla de soldadura.
(1) Marca de varilla de soldadura
Tomemos el acero estructural como ejemplo: marca, método de preparación. La unión XXX, varilla de soldadura de acero estructural, No. 3, representa el tipo de recubrimiento y los requisitos de corriente de soldadura, No. 1 y No. 2, representan la resistencia a la tracción del metal de soldadura.
(2) Modelo de varilla de soldadura
El modelo de varilla de soldadura se determina de acuerdo con las normas nacionales e internacionales pertinentes. EXXX, tomando acero estructural como ejemplo, el método de preparación del modelo es que la letra "E" representa la varilla de soldadura, el primer y segundo dígito representan la resistencia mínima a la tracción del metal depositado, el tercer dígito representa la posición de soldadura varilla, y el tercer y cuarto dígito representan el tipo de corriente de soldadura y el recubrimiento.
4. Clasificación de las varillas de soldadura
Según las diferentes situaciones, existen tres métodos de clasificación para las varillas de soldadura: clasificación según el uso de la varilla de soldadura, clasificación según el producto químico principal composición del recubrimiento y clasificación después de que el recubrimiento se funde. Clasificación de las características de la escoria.
Según la finalidad de la varilla de soldar, existen dos formas de expresión. Uno de ellos es el elaborado por el antiguo Ministerio de Industria de Maquinaria. Los electrodos de soldadura se pueden dividir en: electrodos de acero estructural, electrodos de acero resistentes al calor, electrodos de acero inoxidable, electrodos de superficie, electrodos de acero de baja temperatura, electrodos de hierro fundido, electrodos de níquel y aleaciones de níquel. , electrodos de cobre y aleaciones de cobre, varillas de soldadura de aluminio y aleaciones de aluminio y varillas de soldadura para usos especiales. 2. Según las normas nacionales, son electrodos de acero al carbono, electrodos de baja aleación, electrodos de acero inoxidable, electrodos de revestimiento, electrodos de hierro fundido, electrodos de cobre y aleaciones de cobre, electrodos de aluminio y aleaciones de aluminio. No existe una diferencia de principios entre los dos. El primero se expresa mediante marcas comerciales, mientras que el segundo se expresa mediante modelos.
Según la composición química principal del recubrimiento del electrodo, los electrodos de soldadura se pueden dividir en: electrodos de óxido de titanio, electrodos de óxido de calcio y titanio, electrodos de ilmenita, electrodos de óxido de hierro, electrodos de celulosa, electrodos de bajo contenido de hidrógeno, electrodos de grafito. y varilla de soldadura a base de sal.
Según las características de la escoria después de que se derrita el recubrimiento del electrodo, la varilla de soldadura se puede dividir en varilla de soldadura ácida y varilla de soldadura alcalina. Los componentes principales del recubrimiento de electrodos ácidos son óxidos ácidos, como sílice, dióxido de titanio y óxido de hierro. Los componentes principales del revestimiento de electrodos alcalinos son los óxidos alcalinos, como el mármol y la fluorita.
Las varillas para soldar se pueden dividir en varillas para soldar de acero estructural, varillas para soldar de acero resistentes al calor, varillas para soldar de acero inoxidable, varillas para soldar de hierro fundido, varillas para soldar de cobre y aleaciones de cobre, varillas para soldar de aluminio y aleaciones de aluminio según diferentes usos.
Las varillas de soldadura recubiertas se pueden dividir en dos categorías según las propiedades químicas de la escoria: varillas de soldadura recubiertas acidificadas y varillas de soldadura recubiertas alcalinas. Los electrodos alcalinos producen soldaduras que contienen menos hidrógeno, azufre y fósforo. Las soldaduras tienen buenas propiedades mecánicas, pero son sensibles al aceite, el agua y el óxido, y son propensas a formar poros. La soldadura con electrodo ácido tiene las ventajas de un arco estable, menos salpicaduras y una buena eliminación de escoria. Por lo tanto, las piezas estructurales de soldadura importantes son varillas de soldadura alcalinas, mientras que las piezas estructurales generales son varillas de soldadura ácidas.
El grado de la varilla de soldadura de acero estructural se expresa utilizando el prefijo pinyin chino más tres dígitos para indicar que el grado de la varilla de soldadura de acero estructural que utilizamos en la práctica es J422 (o J422). La "J" representa el "nudo" de la varilla de soldadura de acero estructural. Los dos últimos números "42" representan que la resistencia a la tracción del metal de soldadura no es inferior a 420 MPa y el último número "2" representa el recubrimiento de titanio y calcio, que puede funcionar con CA o CC.
Varilla para soldar acero al carbono ácido
Modelos: J421, J421Fe, J422, J423, J425, J502, J501Fe15.
Marca Modelo GB Modelo AWS Tipo de recubrimiento Tipo actual Especificaciones de aplicación principal
j 421e 4313e 6013 Tipo óxido de titanio Estructura de acero soldada de bajo carbono AC/DC, especialmente adecuada para placas delgadas y piezas pequeñas Soldadura intermitente con soldaduras cortas y soldadura de tapa con superficie lisa φ 2,0-φ 5,0.
j 421 fee 4313e 6013 Polvo de hierro titanio tipo AC/DC para soldadura de estructuras generales de acero bajo en carbono, especialmente indicado para soldadura intermitente de placas delgadas, piezas pequeñas y soldaduras cortas, así como superficie lisa φ 2,5- φ 5,0 Soldadura de tapa.
J422E4303-Ti-Ca AC/DC se utiliza para soldar acero de baja aleación con grado de resistencia 09Mn2 para estructuras importantes de acero con bajo contenido de carbono, como φ 2.0-φ 5.0, etc.
J423 E4301 - Ferro titanio AC/DC puede soldar importantes estructuras de acero con bajo contenido de carbono de φ 3,0 - φ 5,0.
j 425 e 4311e 6011 Celulosa Potasio AC/DC es adecuado para soldadura a tope, soldadura en ángulo y soldadura por solape de estructuras de placas delgadas. Por ejemplo, la estructura de acero con bajo contenido de carbono de los conductos de humos de las centrales eléctricas, los conductos de aire, los tanques de combustible de los transformadores, los cascos de los barcos y los paneles exteriores de los vehículos es φ 3,2-φ 5,0.
J502E5003-Ti-Ca AC/DC se utiliza principalmente para soldar acero de baja aleación con φ 2,0-φ 5,0, como 16Mn.
J501Fe15 E5024 E7024 polvo de hierro titanio AC/DC es adecuado para soldar material rodante, construcción naval, calderas y otras estructuras φ 2,5-φ 5,0.
Composición química del metal depositado% Propiedades mecánicas del metal depositado
Marca C Mn Si S P Resistencia a la tracción (Mpa) Límite elástico (Mpa) Elongación (%) Valor de impacto
Celsius J
j 421≤0.12 0.3 ~ 0.6≤0.35≤0.035≤0.040≥420≥330≥22 0≥47
j 421Fe≤0.12 0.3 ~ 0.6≤0.35 ≤0.035≤0.040≥420≥330≥17 0≥47
j422≤0.12 0.3 ~ 0.6≤0.25≤0.035≤0.040≥420≥330≥22-20≥47
j423
j502≤0.12≤1.60≤0.30≤0.035≤0.040≥420≥400≥20 0≥27
j 501 Fe 15≤0.12 0.8 ~ 1.4≤0.90≤ 0.035≤0.040 Mo≤ 0.30V≤0.08≥420≥400≥17 0≥27
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Varilla de soldadura de acero alcalino al carbono
Modelo: J426, J427, J506 , J507, J506Fe.
Marca GB modelo AWS modelo tipo de recubrimiento tipo actual especificaciones de aplicación principal
J426 E4316 E6016 AC/DC con bajo contenido de hidrógeno y potasio se utiliza para soldar importantes estructuras de acero con bajo contenido de carbono y acero de baja aleación. Como por ejemplo O9Mn2, φ 2,5-φ 5,0.
J427 E4315: El hidrógeno bajo en sodio DC(R) se utiliza para soldar importantes aceros con bajo contenido de carbono y aceros de baja aleación, como O9MnSi, etc. φ 2,5-φ 5,0.
J506 E5016 E7016 AC/DC con bajo contenido de hidrógeno y potasio se utiliza para soldar acero con medio carbono y acero de baja aleación, como φ 2,5-φ 5,0 para 16Mn y O9MnSi.
J507 E5015 E7015 hidrógeno bajo en sodio DC(R) puede soldar acero con medio carbono y algunos aceros de baja aleación como 16Mn, 09 Mn 2 si, 09 Mn 2v, etc. φ 2,5-φ 5,0.
El polvo de hierro J506Fe E5018 E7018 con bajo contenido de potasio y hidrógeno AC/DC es adecuado para soldar acero al carbono y acero de baja aleación, como 16Mn φ 2,5-φ 5,0.
Composición química del metal depositado% Propiedades mecánicas del metal depositado
Marca C Mn Si S P Resistencia a la tracción (Mpa) Límite elástico (Mpa) Alargamiento (%) Valor de impacto
Celsius J
j426≤0.12≤1.25≤0.90≤0.035≤0.040≥420≥330≥22-30≥27
j427≤0.12≤1.25 ≤0.90≤0.035≤ 0,040≥420≥330≥22-30≥27
j506≤0,12≤1,6≤0,75≤0,035≤0,040≥490≥400≥22-20
- 30 ≥47
≥27
j507≤0.12≤1.25≤0.75≤0.035≤0.040≥490≥400≥22-20
-30 ≥47
≥27
j 506 Fe≤0.12≤1.6≤0.75≤0.035≤0.040≥490≥400≥22-30≥27
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