根據(jù)焊接工藝
手工電弧焊:這是焊接鑄鐵常用的方法之一,上述提到的各種鑄鐵焊條大多適用于手工電弧焊。在選擇焊條時,要根據(jù)焊條的直徑、焊接電流范圍以及焊接位置等因素來綜合考慮。例如,對于平焊位置,可以選用直徑較大的焊條,以提高焊接效率;而對于立焊、仰焊等位置,則應選用直徑較小的焊條,便于操作和控制焊縫成型。同時,要根據(jù)焊條的特性調整好焊接電流和電壓,電弧穩(wěn)定燃燒,焊縫成型良好。
氣焊:氣焊常用于焊接一些小型鑄鐵件或對焊接熱輸入要求較嚴格的部位。氣焊時應選用氣焊的鑄鐵焊條,如 HS401 鑄鐵焊絲,配合氣焊熔劑使用。氣焊熔劑能去除焊件表面的氧化物,保護焊縫金屬,提高焊接質量。在氣焊過程中,要控制好氣焊火焰的性質和能率,根據(jù)焊件的厚度和材質調整火焰的大小和溫度,以防止焊件過熱或出現(xiàn)過燒現(xiàn)象。
此外,在選擇焊條時,還應參考相關的焊接標準和規(guī)范,以及以往的焊接經(jīng)驗。如果對焊接質量要求較高,還可以進行焊接工藝評定,通過試驗來確定適合的焊條和焊接工藝參數(shù)。
根據(jù)鑄鐵類型
灰鑄鐵:這是常見的鑄鐵類型,強度較低,焊接性相對較好。對于一般要求的灰鑄鐵焊接,可選用 Z208 鑄鐵焊條,它是一種碳鋼芯強石墨化藥皮焊條,能通過石墨化元素促使焊縫形成灰鑄鐵組織,適用于焊接較厚的灰鑄鐵件。對于重要的灰鑄鐵件,如機床床身等,可選用 Z308 純鎳鑄鐵焊條,其焊縫金屬具有良好的加工性能和抗裂性能,能有效焊接質量。
球墨鑄鐵:球墨鑄鐵強度較高,焊接時對焊條的要求也較高。通常選用 Z408 鎳鐵鑄鐵焊條,該焊條焊縫金屬中含有適量的鎳和鐵,能有效地防止白口組織和裂紋的產(chǎn)生,同時具有較好的力學性能,可滿足球墨鑄鐵焊接后的使用要求。對于一些對韌性要求較高的球墨鑄鐵焊件,還可選用 Z508 鎳銅鑄鐵焊條,其焊縫金屬具有良好的韌性和抗裂性。
焊條由焊芯及藥皮兩部分構成。其種類不同,焊芯也不同。焊芯成分直接影響著焊縫金屬的成分和性能,所以焊芯中的有害元素要盡量少。焊接碳鋼及低合金鋼的焊芯, 一般都選用低碳鋼作為焊芯,并添加錳、硅、鉻、鎳等成分(詳見焊絲國家標準G1300一77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低時鋼絲塑性好,焊絲拉拔比較容易,另一方面可降低還原性氣體CO含量,減少飛濺或氣孔,并可增高焊縫金屬凝固時的溫度,對仰焊有利。加入其他合金元素主要為焊縫的綜合機械性能,同時對焊接工藝性能及去除雜質,也有一定作用。高合金鋼以及鋁、銅、鑄鐵等其他金屬材料,其焊芯成分除要求與被焊金屬相近外,同樣也要控制雜質的含量,并按工藝要求常加入某些特定的合金元素。焊條就是涂有藥皮的供焊條電弧焊使用的熔化電極,它是由藥皮和焊芯兩部分組成的。在焊條前端藥皮有45°左右的倒角,這是為了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯,約占焊條總長1/16,便于焊鉗夾持并有利于導電。焊條的直徑實際上是指焊芯直徑)通常為2、2.5、3.2或3、4、5或6mm等幾種規(guī)格,常用的是小3.2、小4、小5三種,其長度“L”一般在200~550 mm之間。
堿性(低氫型)焊條
藥皮中含有大量的堿性造渣物(大理石、螢石等),并含有一定數(shù)量的脫氧劑和滲合金劑。堿性焊條主要靠碳酸鹽(如CaCO3等)分解出CO2作保護氣體,弧柱氣氛中的氫分壓較低,而且螢石中的氟化鈣在高溫時與氫結合成氟化氫(HF),降低了焊縫中的含氫量,故堿性焊條又稱為低氫型焊條。采用甘油法測定時,每100g熔敷金屬中的擴散氫含量,堿性焊條為1~8mL,酸性焊條為17~50mL。堿性渣中CaO數(shù)量多,熔渣脫硫的能力強,熔敷金屬的抗熱裂紋的能力較強。而且,堿性焊條由于焊縫金屬中氧和氫含量低,非金屬夾雜物較少,具有較高的塑性和沖擊韌性。堿性焊條由于藥皮中含有較多的螢石,電弧穩(wěn)定性差,一般多采用直流反接,只有當藥皮中含有較多量的穩(wěn)弧劑時,才可以交、直流兩用。堿性焊條一般用于較重要的焊接結構,如承受動載荷或剛性較大的結構。
考慮焊接結構特點及受力條件
對結構形狀復雜、剛性大的厚大焊接件,由于焊接過程中產(chǎn)生很大的內應力,易使焊縫產(chǎn)生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。對受力不大、焊接部位難以清理干凈的焊件,應選用對鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。對受條件限制不能翻轉的焊件,應選用適于全位置焊接的焊條。
選用要點
①考慮焊縫金屬力學性能和化學成分
對于普通結構鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強度,應選用熔敷金屬抗拉強度等于或稍母材的焊條。對于合金結構鋼,有時還要求合金成分與母材相同或接近。在焊接結構剛性大、接頭應力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋的不利情況下,應考慮選用比母材強度低的焊條。當母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時,焊縫中容易產(chǎn)生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條。
②考慮焊接構件使用性能和工作條件
對承受載荷和沖擊載荷的焊件,除滿足強度要求外,主要應焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性,可選用塑、韌性指標較高的低氫型焊條。接觸腐蝕介質的焊件,應根據(jù)介質的性質及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊條。在高溫、低溫、耐磨或其他特殊條件下工作的焊接件,應選用相應的耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其他特殊用途焊條。