焊條芯

焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長(zhǎng)度及直徑的鋼絲。焊接時(shí)，焊芯有兩個(gè)作用：一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能，二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。

焊條焊接時(shí)，焊芯金屬占整個(gè)焊縫金屬的一部分。所以焊芯的化學(xué)成分，直接影響焊縫的質(zhì)量。因此，作為焊條芯用的鋼絲都單獨(dú)規(guī)定了它的牌號(hào)與成分。如果用于埋弧自動(dòng)焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時(shí)，則稱為焊絲。

焊條藥皮是指涂在焊芯表面的涂料層。藥皮在焊接過(guò)程中分解熔化后形成氣體和熔渣，起到機(jī)械保護(hù)、冶金處理、改善工藝性能的作用。藥皮的組成物有：礦物類(lèi)（如大理石、氟石等）、鐵合金和金屬粉類(lèi)（如錳鐵、鈦鐵等）、有機(jī)物類(lèi)（如木粉、淀粉等）、化工產(chǎn)品類(lèi)（如鈦白粉、水玻璃等）。焊條藥皮是決定焊縫質(zhì)量的重要因素，在焊接過(guò)程中有以下幾方面的作用：

一、提高電弧燃燒的穩(wěn)定性。無(wú)藥皮的光焊條不容易引燃電弧。即使引燃了也不能穩(wěn)定地燃燒。在焊條藥皮中，一般含有鉀、鈉、鈣等電離電位低的物質(zhì)，這可以提高電弧的穩(wěn)定性，保證焊接過(guò)程持續(xù)進(jìn)行。

二、保護(hù)焊接熔池。焊接過(guò)程中，空氣中的氧、氮及水蒸氣浸入焊縫，會(huì)給焊縫帶來(lái)不利的影響。不僅形成氣孔，而且還會(huì)降低焊縫的機(jī)械性能，甚至導(dǎo)致裂紋。而焊條藥皮熔化后，產(chǎn)生的大量氣體籠罩著電弧和熔池，會(huì)減少熔化的金屬和空氣的相互作用。焊縫冷卻時(shí)，熔化后的藥皮形成一層熔渣，覆蓋在焊縫表面，保護(hù)焊縫金屬并使之緩慢冷卻、減少產(chǎn)生氣孔的可能性。

三、保證焊縫脫氧、去硫磷雜質(zhì)。焊接過(guò)程中雖然進(jìn)行了保護(hù)，但仍難免有少量氧進(jìn)入熔池，使金屬及合金元素氧化，燒損合金元素，降低焊縫質(zhì)量。因此，需要在焊條藥皮中加入還原劑(如錳、硅、鈦、鋁等)，使已進(jìn)入熔池的氧化物還原。

四、為焊縫補(bǔ)充合金元素。由于電弧的高溫作用，焊縫金屬的合金元素會(huì)被蒸發(fā)燒損，使焊縫的機(jī)械性能降低。因此，必須通過(guò)藥皮向焊縫加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪兀詮浹a(bǔ)合金元素的燒損，保證或提高焊縫的機(jī)械性能。對(duì)有些合金鋼的焊接，也需要通過(guò)藥皮向焊縫滲入合金，使焊縫金屬能與母材金屬成分相接近，機(jī)械性能趕上甚至超過(guò)基本金屬。

五、提高焊接生產(chǎn)率，減少飛濺。焊條藥皮具有使熔滴增加而減少飛濺的作用。焊條藥皮的熔點(diǎn)稍低于焊芯的焊點(diǎn)，但因焊芯處于電弧的中心區(qū)，溫度較高，所以焊芯先熔化，藥皮稍遲一點(diǎn)熔化。這樣，在焊條端頭形成一短段藥皮套管，加上電弧吹力的作用，使熔滴徑直射到熔池上，使之有利于仰焊和立焊。另外，在焊芯涂了藥皮后，電弧熱量更集中。同時(shí)，由于減少了由飛濺引起的金屬損失，提高了熔敷系數(shù)，也就提高了焊接生產(chǎn)率。另外，焊接過(guò)程中發(fā)塵量也會(huì)減少。

(1）焊芯中各合金元素對(duì)焊接的影響

1)碳(C)碳是鋼中的主要合金元素，當(dāng)含碳量增加時(shí)，鋼的強(qiáng)度、硬度明顯提高，而塑性降低。在焊接過(guò)程中，碳起到一定的脫氧作用，在電弧高溫作用下與氧發(fā)生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w，將電弧區(qū)和熔池周?chē)諝馀懦乐箍諝庵械难?、氮有害氣體對(duì)熔池產(chǎn)生的不良影響，減少焊縫金屬中氧和氮的含量。若含碳量過(guò)高，還原作用劇烈，會(huì)引起較大的飛濺和氣孔。考慮到碳對(duì)鋼的淬硬性及其對(duì)裂紋敏感性增加的影響，低碳鋼焊芯的含碳量一般為0. 1%。

2)錳(Mn)錳在鋼中是一種較好的合金劑，隨著錳含量的增加，其強(qiáng)度和韌性會(huì)有所提高。在焊接過(guò)程中，錳也是一種較好的脫氧劑，能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中，從而減少焊縫熱裂紋傾向。因此一般碳素結(jié)構(gòu)鋼焊芯的含錳量為0. 30%～0. 55%，焊接某些特殊用途的鋼絲，其含錳量高達(dá)1 ．70%一2. 10%。

3)硅(Si )硅也是一種較好的合金劑，在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強(qiáng)度、彈性及抗酸性能；若含量過(guò)高，則降低塑性和韌性。在焊接過(guò)程中，硅也具有較好的脫氧能力，與氧形成二氧化硅，但它會(huì)提高渣的粘度，易促進(jìn)非金屬夾雜物生成。

4)鉻(Cr）鉻能夠提高鋼的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對(duì)于低碳鋼來(lái)說(shuō)，鉻便是一種偶然的雜質(zhì)。鉻的主要冶金特征是易于急劇氧化，形成難熔的氧化物三氧化二鉻(Cr203)，從而增加了焊縫金屬夾雜物的可能性。三氧化二鉻過(guò)渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流動(dòng)性降低。

5)鎳(Ni）鎳對(duì)鋼的韌性有比較顯著的效果，一般低溫沖擊值要求較高時(shí)，適當(dāng)摻入一些鎳。

6)硫（S）硫是一種有害雜質(zhì)，隨著硫含量的增加，將增大焊縫的熱裂紋傾向，因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04%。在焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)，硫含量不得大于0. 03%。

7)磷(P)

(2)焊芯的分類(lèi)

焊芯是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“焊接用鋼絲”（GB 1300-77)的規(guī)定分類(lèi)的，用于焊接的專(zhuān)用鋼絲可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼三類(lèi)。