焊条及其结构、用途和型号详解

1.焊条结构

焊条由焊芯和药皮组成，是焊条电弧焊时所用的焊接材料，如图4－7所示。

图4－7　焊条的结构

1－焊芯；2－药皮；3－焊条夹持端；d－焊条直径；L－焊条长度

1）焊芯

焊芯为一金属棒，是组成焊缝金属的主要材料，既作为焊接电极传导电流，产生电弧，又作为填充焊缝的金属，熔化后填充焊缝。焊芯的直径称为焊条直径，最小为1.6 mm，最大为8 mm；焊芯的长度即为焊条的长度。常用焊条的直径和长度规格如表4－1所示。

表4－1　焊条的直径和长度规格单位：mm

2）药皮

药皮是涂裹在焊芯表面的涂料层，由有机物、合金粉末、矿物质和黏结剂等原料按一定比例配制而成，其作用是保证焊接电弧的稳定燃烧，保护熔池内的金属不被氧化，弥补烧损的合金元素，以提高焊缝的力学性能。

2.焊条种类及型号

按药皮熔渣的性质不同，焊条可分为酸性焊条和碱性焊条两类。药皮中酸性氧化物（如SiO2、TiO2、Fe2O3等）含量较多的焊条，称为酸性焊条，常用的酸性焊条有钛钙型焊条；药皮中碱性氧化物（如CaO、MnO、FeO、Na2 O、MgO等）含量较多的焊条，称为碱性焊条，常用的碱性低氢型焊条的药皮以碳酸盐和氟石为主。酸性焊条用于交、直流焊机，焊接工艺性能较好，但焊缝力学性能，尤其是冲击韧性较差，用于一般的低碳钢和强度不高的低合金钢结构的焊接；碱性焊条主要适用于直流焊机，且引弧困难，电弧不够稳定，但焊缝力学性能和抗裂性能良好，适用于低合金钢、合金钢以及承受动载荷的低碳钢重要结构的焊接。

按被焊金属的不同，所使用的焊条还可分为碳钢焊条、铸铁焊条、不锈钢焊条、铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条等。

根据GB/T 5117—1995的规定，碳钢焊条型号的编制以英文字母“E”加四位数字来表示。“E”表示焊条；前两位数字表示焊缝金属的最低抗拉强度值；第三位数字表示焊接位置，若为“0”或“1”表示焊条适合全位置焊接，若为“2”表示焊条适用于平焊；第三位和第四位数字组合后，表示焊接电流种类和药皮类型，若为“03”表示可以交、直流两用，钛钙型药皮；若为“05”表示只能用直流电源，低氢型药皮。例如，E4303，其符号和数字的含义如下所示：

常用的碳钢焊条型号和主要用途如表4－2所示。(www.xing528.com)

表4－2　常用的碳钢焊条型号和主要用途

3.焊条的使用

1）焊条型号的选用原则

（1）母材中的碳、硫、磷等元素含量较高时，应选用抗裂性较好的低氢型焊条。

（2）焊接在腐蚀介质中工作的焊件，应选用不锈钢焊条或其他耐腐蚀焊条。

（3）焊接承受动载荷或冲击载荷的焊件，应选用塑性和韧性高的低氢型焊条。

（4）焊接在高温或低温环境下工作的焊件，应选用适应该环境温度的耐热钢焊条或低温焊条。

（5）焊接合金结构钢时，焊条型号的选用要求焊缝金属的合金成分与母材成分相同或相近。

（6）焊接结构钢（包括低碳钢、中碳钢、普通低合金钢）时，一般按结构钢的抗拉强度来选择相应等级的焊条。

此外，还应考虑焊件的形状及刚性、焊条的工艺性能、施工条件和经济性等。在满足使用性能和工艺性能的前提下，应选用成本低、规格大、效率高的焊条。

2）焊条使用注意事项

（1）所购焊条应有生产厂的质量合格证，若无合格证或对焊条质量有疑问时，应按批次抽查试验，合格后方能使用。

（2）使用已经存放一年以上（从生产之日算起）的焊条前，应对其进行工艺性能试验，合格后方能使用。

（3）使用受潮严重、焊芯有明显锈迹的焊条前，需烘干后进行质量评估，各项性能指标均满足要求时方能使用，但不能焊接重要的产品。

（4）严重变质或药皮脱落的焊条，必须报废，不得使用。

（5）焊条使用前，应按说明书规定的温度烘干。碱性（低氢型）焊条使用前的烘干温度为350℃～400℃，随炉升温，达到所需温度后保温1～2 h；随炉冷却到100℃～150℃后，放入保温箱（筒）内，随用随取；当天未用完的，应放在保温箱内存放，否则使用前应重新烘干；反复烘干的次数不能超过3次。酸性焊条在存放时间短、包装完好的情况下，用于焊接一般结构时，使用前可不进行烘干处理；当焊条受潮后，可随炉升温到80℃～150℃，保温1～2 h烘干；焊接重要的结构时，焊条必须烘干后使用。