焊条的焊条 - 药皮

焊条药皮是指涂在焊芯表面的涂料层。药皮在焊接过程中分解熔化后形成气体和熔渣，起到机械保护、冶金处理、改善工艺性能的作用。药皮的组成物有：矿物类（如大理石、氟石等）、铁合金和金属粉类（如锰铁、钛铁等）、有机物类（如木粉、淀粉等）、化工产品类（如钛白粉、水玻璃等）。焊条药皮是决定焊缝质量的重要因素，在焊接过程中有以下几方面的作用：
一、提高电弧燃烧的稳定性。无药皮的光焊条不容易引燃电弧。即使引燃了也不能稳定地燃烧。在焊条药皮中，一般含有钾、钠、钙等电离电位低的物质，这可以提高电弧的稳定性，保证焊接过程持续进行。
二、保护焊接熔池。焊接过程中，空气中的氧、氮及水蒸气浸入焊缝，会给焊缝带来不利的影响。不仅形成气孔，而且还会降低焊缝的机械性能，甚至导致裂纹。而焊条药皮熔化后，产生的大量气体笼罩着电弧和熔池，会减少熔化的金属和空气的相互作用。焊缝冷却时，熔化后的药皮形成一层熔渣，覆盖在焊缝表面，保护焊缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。
三、保证焊缝脱氧、去硫磷杂质。焊接过程中虽然进行了保护，但仍难免有少量氧进入熔池，使金属及合金元素氧化，烧损合金元素，降低焊缝质量。因此，需要在焊条药皮中加入还原剂(如锰、硅、钛、铝等)，使已进入熔池的氧化物还原。
四、为焊缝补充合金元素。由于电弧的高温作用，焊缝金属的合金元素会被蒸发烧损，使焊缝的机械性能降低。因此，必须通过药皮向焊缝加入适当的合金元素，以弥补合金元素的烧损，保证或提高焊缝的机械性能。对有些合金钢的焊接，也需要通过药皮向焊缝渗入合金，使焊缝金属能与母材金属成分相接近，机械性能赶上甚至超过基本金属。
五、提高焊接生产率，减少飞溅。焊条药皮具有使熔滴增加而减少飞溅的作用。焊条药皮的熔点稍低于焊芯的焊点，但因焊芯处于电弧的中心区，温度较高，所以焊芯先熔化，药皮稍迟一点熔化。这样，在焊条端头形成一短段药皮套管，加上电弧吹力的作用，使熔滴径直射到熔池上，使之有利于仰焊和立焊。另外，在焊芯涂了药皮后，电弧热量更集中。同时，由于减少了由飞溅引起的金属损失，提高了熔敷系数，也就提高了焊接生产率。另外，焊接过程中发尘量也会减少。
六、药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接，则在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物，并残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，这些因素都能使焊缝的机械性能（强度、冲击值等）大大降低，同时使焊缝变脆。此外采用光焊条焊接，电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。
人们在实践过程中发现如果在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮，能使电弧燃烧稳定，焊缝质量得到提高，这种焊条叫药皮焊条。随着工业技术的不断发展，人们创制出了广泛应用的优质厚药皮焊条。
七、焊条药皮类型及主要特点。按照药皮的主要成分可以确定焊条的药皮类型。由于药皮配方组成不同，致使各种药皮类型焊条的熔渣特性、焊接工艺性能以及焊缝金属力学性能有很大差别。即使是同一类型药皮，但不同牌号的焊条也因为药皮成分和配比不同，焊条的工艺性能等也会出现明显的差别。 （1）药皮类型：钛型 ‖药皮主要成分 ：氧化钛≥35% ‖焊接电源： 直流或交流
（2）药皮类型：钛钙型 ‖药皮主要成分 ：氧化钛30%以上，碳酸盐20%以下 ‖焊接电源：直流或交流
（3）药皮类型：钛铁矿型 ‖药皮主要成分 ：钛铁矿≥30% ‖焊接电源：直流或交流
（4）药皮类型：氧化铁型 ‖药皮主要成分 ：多量氧化铁及较多的锰铁脱氧剂 ‖焊接电源： 直流或交流
（5）药皮类型：高纤维素钠型 ‖药皮主要成分 ： 有机物15%以上，氧化钛30%左右 ‖焊接电源：直流
（6）药皮类型：高纤维素钾型 ‖药皮主要成分 ： 有机物15%以上，氧化钛30%左右 ‖焊接电源：直流或交流
（7）药皮类型：低氢钠型 ‖药皮主要成分 ：钙、镁的碳酸盐和萤石 ‖焊接电源：直流
（8）药皮类型：低氢钾型 ‖药皮主要成分 ： 钙、镁的碳酸盐和萤石 ‖焊接电源： 直流或交流
（9）药皮类型：铁粉低氢型 ‖药皮主要成分 ：钙、镁的碳酸盐、萤石和铁粉 ‖焊接电源：直流或交流
（10）药皮类型：石墨型 ‖药皮主要成分 ：多量石墨 ‖ 焊接电源：直流或交流
（11）药皮类型：盐基型 ‖药皮主要成分 ：氯化物和氟化物 ‖焊接电源：直流 （1）药皮类型：不属已规定的类型 电源种类：不规定 主要特点：在某些焊条中采用氧化锆、金红石碱性型等，这些新渣系目前尚未形成系列
（2）药皮类型：氧化钛型 电源种类：直流或交流 主要特点：含多量氧化钛，焊条工艺性能良好，电弧稳定，再引弧方便，飞溅很小，熔深较浅，熔渣覆盖性良好，脱渣容易，焊缝波纹特别美观，可全位置焊接，尤宜于薄板焊接，但焊缝塑性和抗裂性稍差。随药皮中钾、钠及铁粉等用量的变化，分为高钛钾型、高钛钠型及铁粉钛型等
（3）药皮类型：钛钙型 电源种类： 直流或交流 主要特点：药皮中含氧化钛30%以上，钙、镁的碳酸盐20%以下，焊条工艺性能良好，熔渣流动性好，熔深一般，电弧稳定，焊缝美观，脱渣方便，适用于全位置焊接，如J422即属此类型，是目前碳钢焊条中使用最广泛的一种焊条。
（4）药皮类型：钛铁矿型 电源种类： 直流或交流 主要特点：药皮中含钛铁矿305，焊条熔化速度快，熔渣流动性好，熔深较深，脱渣容易，焊波整齐，电弧稳定，平焊、平角焊工艺性能较好，立焊稍次，焊缝有较好的抗裂性。
（5）药皮类型：氧化铁型 电源种类： 直流或交流 主要特点：药皮中含多量氧化铁和较多的锰铁脱氧剂，熔深大，熔化速度快，焊接生产率较高，电弧稳定，再引弧方便，立焊、仰焊较困难，飞溅稍大，焊缝抗热裂性能较好，适用于中厚板焊接。由于电弧吹力大，适于野外操作。若药皮中加入一定量的铁粉，为铁粉氧化钛型。
（6）药皮类型：纤维素型 电源种类： 直流或交流 主要特点：药皮中含15%以上的有机物，30%左右的氧化钛，焊接工艺性能良好，电弧稳定，电弧吹力大，熔深大，熔渣少，脱渣容易。可作立向下焊、深熔焊或单面焊双面成形焊接。立、仰焊工艺性好。适用于薄板结构、油箱管道、车辆壳体等焊接。随药皮中稳弧剂、黏结剂含量变化，分为高纤维素钠型（采用直流反接）、高纤维素钾型两类
（7）药皮类型：低氢钾型 （低氢钠型） 电源种类：直流或交流 （直流） 主要特点：药皮成分以碳酸盐和萤石为主。焊条使用前须经300～400℃烘焙。短弧操作，焊接工艺性一般，可全位置焊接。焊缝有良好的抗裂性和综合力学性力。适于焊接重要的焊接结构。按照药皮中稳弧剂量、铁粉量和黏结剂不同，分为低氢钠型、低氢钾型和铁粉低氢型等
（8）药皮类型：石墨型 电源种类：直流或交流 主要特点：药皮中含有多量石墨，通常用于铸铁或堆焊焊条。采用低碳钢焊芯时，焊接工艺性能较差，飞溅较多，烟雾较大，熔渣少，适于平焊。采用有色金属焊芯时，能改善其工艺性能，但电流不易过大。
（9）药皮类型：盐基型 电源种类：直流 主要特点： 药皮中含多量氯化物和氟化物，主要用于铝及铝合金焊条。吸潮性强，焊前要烘干。药皮熔点低，熔化速度快。采用直流电源，焊接工艺性较差，短弧操作，熔渣有腐蚀性，焊后需用热水清洗。
此外，对于药皮中含有多量铁粉的焊条，可以称为铁粉焊条。这时，按照相应焊条药皮的主要成分，又可分为铁粉钛型、铁粉钛铁矿型、铁粉氧化铁型、铁粉低氢型等，构成了铁粉焊条系列。

电焊机焊条表层的药皮，它的主要成分有哪些？有什么用？