低氢型焊条
- 低氢型焊条，即碱性焊条。碱性焊条脱硫、脱磷能力强，药皮有去氢作用。焊接接头含氢量很低，故又称为低氢型焊条。碱性焊条的焊缝具有良好的抗裂性和力学性能，但工艺性能较差，一般用直流电源施焊，主要用于重要结构（如锅炉、压力容器和合金结构钢等）的焊接。
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1、选择合理的坡口形式：
板材厚度在20mm以上的对接焊缝，应采用U型或双边U型坡口，而不宜采用V形或X形坡口。 因为V形或X形坡口根部夹角较小，焊条的端部不容易接近坡口根部，常在打底焊时造成电弧偏吹，其后果不是产生夹渣、未焊透，就是出现气孔。而U形坡口根部与焊条端部接触面积大，便于施焊，能有效地保证打底焊缝的质量，所以应采用U形或双边U形坡口形式。
2、保证坡口净洁：
坡口的净洁程度影响着焊缝质量，原则上开完坡口后应马上进行焊接。如果因为其它原因开好坡口后没有及时焊接，在正式焊接前应对坡口进行清理，有锈迹的应用手动砂轮机打磨，有粉尘的应清扫干净，有水气的应烘干。
3、尽量防止电弧偏吹：
电弧偏吹会造成电弧燃烧不稳定，使焊缝产生气孔或未焊透等缺陷。为了有效地防止电弧偏吹，通常采取以下工艺措施：1、选择直流反接法，2 、采用小直径焊条，3电流不应过大，4 、压低电弧，5、 施焊时不要对着强气流。
4 、选择适当的焊接电流：
使用碱性低氢型焊条焊接时，其焊接电流与酸性焊条焊接相比要小一些。因为电流过大，熔池变深，冶金反应就会剧烈。在合金元素烧损严重的情况下，很容易产生气孔。
5、采用短弧焊：
如果采用长弧施焊，因金属熔滴向熔池过渡的距离过长，宜使外界空气进入焊接区的机会增多，产 生气孔的可能性增大。所以在施焊过程中，始终要采用短弧焊，这是防止产生气孔的重要环节，千万不可忽视。实践证明，用低氢型焊条焊接时， 弧长应小于焊条直径。如果技术熟练，可使焊条末端贴着熔池金属，这样操作可获得较高的焊接质量。
6、尽量采用直线运条：
由于在电弧高温下，空气中的氧气、氮气和氢气等七体分子吸热分解出来的原子十分活泼，如果焊条摆动过大，焊道过宽就会给它们侵入熔池创造有利条件。因而，在焊接宽坡口时，其横向摆动幅度不得超过15mm，且应以直线运条为主。
7、进行合理的引弧和收弧：
合理的引弧与收弧是防止出现气孔的措施之一。引弧时，应将焊条端部在引弧板上燃烧5~6S， 待电弧稳定后，先将其过渡到焊件端部10mm左右处，然后再将其拉回到端部施焊。将近熄弧时，要尽量把电弧压短一些。待至终点时先在终点绕上2~3 圈，然后再将电弧返回到已焊好的焊缝上收弧。
焊条药皮组成对电弧稳定性有很大的影响，这是因为焊接电弧气氛的成分决定于焊条药皮的组成，而电弧的稳定性又直接与电弧气氛的成分有关。电弧气氛的有效电离电位越低，电弧放电过程越稳定。所以电弧的稳定性不但与药皮中加入的大理石、金红石，钛铁等有稳弧作用的组分有关，也与药皮中加入的含有反电离元素的氟化物有关。氟化物的含量如果过大，会破坏电弧稳定。 但萤石在焊接冶金过程中良好的稀渣和去氢作用又是不可取代的。
1、药皮中应含有某些具有能够协助药皮组分降低烟尘作用的元素，使其降低烟尘量以及它的的毒性达到一定的程度。
2、药皮应向焊缝过渡部分合金元素，以获得与要焊的焊材相近的焊缝成 型，组织和性能。
3、药皮中应有适量的碳酸盐、氟化物等，焊接时它们的冶金作用可以脱 硫、脱磷和去氢，提高焊缝的纯净度。
4、设计药皮配方时必须考虑焊接施工的特点，要使焊条具有全位置施焊 能力，确保优良的工艺性能，最主要的是能够降低发尘量和烟尘的毒性。
5、因为是使结构钢低氢型焊条成为具有低尘低毒工艺性能的的焊条，所 以在药皮组分中绝对不能添加任何有机物，以杜绝氢的产生，以限制焊缝金属 的扩散氢含量，确保焊条达到低氢的水平，使其保持低氢型焊条良好的力学性 能。
在船舶的重要部件及桥梁等强度高、刚性及厚度大的构件焊接中，常用碱性低氢型焊条进行焊接，其药皮成份以碳酸盐和萤石为主，其熔敷金属有良好的抗裂性和较高的冲击韧度及塑性等综合力学性能，可全位置焊接，被焊接材料一般为中碳钢及低合金钢。但是低氢型焊条的焊接性能一 般，尤其对气孔的敏感性较大，给焊接质量带来不利影响。
5m/S是规范规定的临界风速，经过大量实验得出的数据，风速过大产生偏弧，电弧周围的有效成份被吹散不能和氢有效结合，造成气孔超标。
J506是低氢钾型焊条，它是一种碱性焊条，可以焊接结构钢材几典型的Q235等钢材，其抗拉强度相对于E4315等普通焊条大得多，所以一般焊接受力较大或受动载荷的钢结构焊接。J506焊条直径从2.5mm到...
E4303焊条的价格大约在12-14元左右
相应的低氢型焊条的焊接条件如产生的废气比普通焊条主要是酸性焊条的废气多，且毒性大;低氢型焊条的飞溅也比较多!H元素容易产生氢致裂纹。虽然低氢型焊条焊接工艺性较差，但力学性能和抗裂性较强。
国外低氢焊条三分之二以上都具有抗吸潮能力。国内在这方面研究不够，通过提高药皮的抗吸潮，可以增加焊条在大气中存放时间；改善焊条在潮湿环境下焊缝的抗裂性和防止气孔的产生。
国内制造焊条的粘结剂一般都是水玻璃 。水玻璃的潮解是产生药皮吸潮的主要原因之一。另一原因就是药皮表面疏松多孔 。若能减少焊条药皮空隙，同时隔绝药皮与空气的接触，就可以降低药皮的吸潮 。没有水分的进入，水玻璃的潮解也就不能进行 。发现若使玻璃粉不吸潮，必须将加入量控制在一定范围,同时不影响焊接性能和焊接工艺 。如果能把玻璃粉的软化温度降低到合适点，然后再加入到焊条药皮中，再经过烘干，使之填附在药皮空隙和表面，不仅可以起到隔绝空气与药皮接触的作用，同时也减少了药皮空隙。为此提出了通过研制低熔点玻璃粉来提高焊条的抗吸潮能力。
加入5%～10%的玻璃粉能较好改善焊条的吸潮性，延长了焊条在空气中的存放时间；严格控制好玻璃粉的软化温度和焊条烘干后的玻璃粉的软化时间，软化时间不足，则玻璃粉没有充分软化和渗透到焊条表面，形成液膜不均匀；软化时间过长, 则会降低焊条药皮的强度 。一般软化时间为5～15min。不同的焊条，玻璃粉的软化温度和时间均不相同 。
低氢型焊条在铸铁焊接中的应用
低氢型焊条在铸铁焊接中的应用
本文对轮胎式挖掘机在施工中刹车轮毂在受到外力作用下断裂后的焊补为例,介绍铸铁在焊接过程如何使用低氢型(以506焊条为例)及采取相关配合措施,以达到减少焊接裂纹、夹渣、气孔等铸铁件焊接缺陷的目的。
透辉石用于碱性低氢型焊条
透辉石用于碱性低氢型焊条
透辉石中含有25%左右的CaO和18%左右的MgO,加入焊条药皮中可提高熔渣的碱度,调整熔渣的黏度和流动性,有利于促成短渣,改善了焊接的工艺性能。透辉石可在所有渣系低氢型焊条中应用,其在焊条药皮的加入量为5%～15%。用透辉石设计的焊条的熔敷金属力学的性能,符合GB/T5117-1995标准要求,其冲击吸收功有大幅度提高,同时提高了X射线探伤性能。
长输管道在进行焊接作业时，采用低氢型焊条电弧焊，当风速大于（ ）时，未采取有效防护措施不得进行焊接。
A．2m/s
B．5m/s
C．6m/s
D．8m/s
【正确答案】 B
【答案解析】 自保护药芯焊丝半自动焊，风速大于8m/s，气体保护焊，风速大于2m/s.参见教材P113.
根据 标准中对焊条电弧焊的要求，当焊条直径增大1mm以上、由低氢型焊条改为非低氢型焊条、焊条(焊丝)熔敷金属抗拉强度等级(钢号)变化、坡口形状的变化超出规程规定和坡口尺寸变化超出规定允许偏差、板厚变化超出规定的适用范围、有衬垫改为无衬垫、清焊根改为不清焊根、规定的最低预热温度下降摄氏度以上、最高层间温度增高50摄氏度以上、当热输入有限制时，热输入增加值超过10%，改变施焊位置，有以上变化需重新做焊接工艺评定。
焊接电弧是指由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。如下图所示。当焊条的一端与焊件接触时，造成短路，产生高温，使相接触的金属很快熔化并产生金属蒸汽。当焊条迅速提起2-4mm时，在电场的作用下，阴极表面开始产生电子发射。这些电子在向阳级高速运动的过程中，与气体分子、金属蒸汽中的原子相互碰撞，造成介质和金属的电离。
由电离产生的自由电子和负离子奔向阳极，正离子则奔向阴极。在它们运动过程中和到达两极时不断碰撞和复合，使动能变为热能，产生了大量的光和热。其宏观表现是强烈而持久的放电现象，即电弧。
焊接电弧
焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。
1)阴极区:在阴极的端部，是向外发射电子的部分。发射电子需消耗一定的能量，因此阴极区产生的热量不多，放出热量占电弧总热量的36%左右。
2)阳极区:在阳极的端部，是接收电子的部分。由于阳极受电子轰击和吸入电子，获得很大能量，因此阳极区的温度和放出的热量比阴极高些，约占电弧总热量的43%左右。
3)弧柱区:是位于阳极区和阴极区之间的气体空间区域，长度相当于整个电弧长度。它由电子、正负离子组成，产生的热量约占电弧总热量的21%左右。弧柱区的热量大部分通过对流、辐射散失到周围的空气中。
电弧中各部分的温度因电极材料不同而有所不同。如用碳钢焊条焊碳钢焊件时，阴极区的温 度约为2400k，阳极区的温度约为2600k，电弧中心的温度高达5000-8000k。
焊接电弧的极性及应用:由于直流电焊时，焊接电弧正、负极上热量不同，所以采用直流电源时有正接和反接之分。所谓正接是指焊条接电源负极，焊件接电源正极，此时焊件获得热量多，温度高，熔池深，易焊透，适于焊厚件;所谓反接是指焊条接电源正极，焊件接电源负极，此时焊件获得热量少，温度低，熔池浅，不易焊透，适于焊薄件。如果焊接时使用交流电焊设备，由于电弧极性瞬时交替变化，所以两极加热一样，两极温度也基本一样，不存在正接和反接的问题。
(一)弧焊机
按产生电流种类不同，可分为直流弧焊机和交流弧焊机两大类。
(1)、交流弧焊机实际上是符合焊接要求的降压变压器，如图16-3所示。它将220V或380V的电源电压降到60-80V(即焊机的空载电压)，从而既能满足引弧的需要，又能保证人身安全。焊接时，电压会自动下降到电弧正常工作时所需的工作电压20-30V，满足了电弧稳定燃烧的要求。输出电流是交流电，可根据焊接的需要，将电流从几十安培调到几百安培。它具有结构简单、制造方便、成本低、节省材料，使用可靠和维修容易等优点，缺点是电弧稳定性不如直流弧焊机，对有些种类的焊条不适用。
(2)、直流弧焊机又可分为两类:直流弧焊发电机和弧焊整流器。
直流弧焊发电机是由交流电动机和直流发电机组成，如右图所示，电动机通过带动发电机运转，从而发出满足焊接要求的直流电。其特点是能得到稳定的直流电，因此，引弧容易，电弧稳定，焊接质量好，但是构造复杂，制造和维修较困难，成本高，使用时噪音大。因此，一般只用在对电流有特殊要求的场合。
该焊条是考虑到焊接性、工艺性和高效率使用而设计的。是适于全位置焊接的低碳钢用低氢型焊条。熔敷金属的X射线合格率高。力学性能及全位置焊接工艺性优良。药皮中含有铁粉，故焊接速度快，效率高。
一建机电工程管理与实务每日1练：长输管道（7.21）