什么是焊条？- 完整指南

什么是焊条涂层？

电极涂层应为电弧提供气体保护，易于起弧和电弧稳定性，保护渣，良好的焊缝形状，最重要的是消耗周围氧气并保护熔融焊缝金属的气体保护。

有多种电极类型可供选择，类型通常由涂层的性质决定。

电极涂层覆盖有相对高质量的涂层，涂层厚度为 1 至 3 毫米。这种涂层的重量为电极重量的 15% 至 30%。最大的焊接是使用涂层电极完成的。这将过程限制为缓慢的手动操作。如果将助焊剂涂层放置在长管内，则电极可以是线圈形式的裸线形式。

然后可以使屏蔽电弧过程连续和自动化。轻涂层的主要目的是增加电弧稳定性；该涂层也称为电离涂层。由于电极涂层较脆，只能使用直棒电极。

电极涂层的作用

• 通过电离电弧路径提供具有这种能力的某些化学物质来提高电弧稳定性
• 提供保护性气体气氛，防止氧气、氢气和氮气被熔融金属吸收。
• 热金属上的保护渣
• 提供助熔剂，有助于去除熔融金属中的氧化物和其他杂质
• 减少焊接金属的飞溅 - 当涂层的燃烧速度比核心慢时。
• 作为脱氧剂
• 减慢焊缝的冷却速度（由于有熔渣保护层）以防止硬化。
• 涂层通常是电绝缘体，因此可防止在窄槽等中使用电极，

涂料类型：

虽然每种类型的电极涂层都具有通用特性，但每种单独涂层的独特化学成分将提供不同的特性。请务必研究每种涂料的最佳应用，以确保选择适合您项目的涂料。

纤维素：

这些涂层由大约三分之一的纤维素和三分之二的其他有机材料组成。当暴露在焊接电弧中时，材料分解形成三种独立的气体——氢气、一氧化碳和二氧化碳，从而增强电弧。这种增加的强度使电流能够更深入地渗透金属，从而产生更牢固的焊缝。

纤维素涂层还会释放一层气体以保护熔池免受杂质的影响。气体层在金属和其他元素（如氧、氮和氢）之间形成屏障，从而在焊缝中产生孔隙。多孔性是焊接的毒药，因此使用带有纤维素涂层的焊条有助于确保更高质量的焊接接头。

纤维素涂料有多种化学混合物，每种都有其独特的性能和最佳应用。虽然配方中的纤维素成分是一般经验法则，但额外的有机材料差异很大。

矿物：

矿物涂层在焊缝上留下一层熔渣。虽然渣可能看起来像一个恼人的副作用，它实际上服务于一个非常有用的目的。矿物涂层电极的熔渣冷却速度比纤维素涂层电极和下面的焊接材料慢得多。

这让杂质有时间过滤到金属表面，防止它们损害焊缝的结构。

混合：

结合了纤维素和矿物质的电极涂层是制造商的热门选择，因为它们提供了两全其美的效果。由于这些涂料可以包含从几种成分到多达 10 种不同成分的任何地方，因此这些涂料的化学多样性提供了一系列显着优势。

在处理特别易变的贱金属时，在焊缝上同时使用保护气体和熔渣保护非常有用。

最常见的电极涂层：

虽然有些应用需要特定的电极涂层和特性，但这些是您可能会看到的五种最常见的焊接电极涂层。

纤维素电极：

非常适合垂直定位，纤维素电极会留下非常薄、非常容易去除的熔渣层。纤维素涂层在加热时分解成氢气和二氧化碳。这在熔池上提供了一个有效的保护气体层。

然而，这也会使焊缝处于氢脆的风险之中。以最纯净的形式，纤维素涂层最适合 DC。然而，在涂层中添加不同的元素也可以与 AC 一起使用。纤维素电极为您提供金红石涂层的所有便利，但具有更深的穿透力和更少的渣问题。

金红石电极：

与纤维素几乎相同，主要区别在于金红石具有更高百分比的二氧化钛。这形成了氧气、氮气、碳和氢气的气体保护层，使金红石电极非常适合焊接低碳钢。

然而，来自金红石电极的熔渣往往会在沉积金属中留下微量的钛。将纤维素添加到金红石电极涂层中可为熔池提供额外的保护。这些电极的飞溅和烟雾排放量较低，非常适合在所有位置使用。

氧化铁电极：

适用于交流和直流电流，氧化铁电极产生的熔渣很容易从焊缝中去除。该涂层的化学成分含氧量高，容易造成焊缝整体强度较弱。

然而，氢脆的风险明显低于纤维素电极。氧化铁电极提供出色的电弧控制，并允许整齐、精确的焊珠放置。

基本电极：

也称为氢控电极，这些电极在焊接前需要更加小心。电极必须存放在干燥的地方并在使用前烘烤。否则会在涂层中产生不稳定的化学成分，从而导致焊接结构受损。

碱性焊条可沉积少量可控的氢气，从而将焊缝中的气孔和开裂风险降至最低。如果储存和维护得当，这些电极是处理钢材的绝佳选择。

铁粉电极：

这些电极是由将铁粉添加到混合物中而产生的其他电极涂层的变体。金属粉末正成为电极涂层混合物中越来越受欢迎的添加物，因为它们可以帮助提高效率和整体焊接质量。铁功率电极是纤维素电极的一种常见变体，可以使电极与交流电一起使用。

在使用需要单独的涂层电极的焊接类型时，花时间了解可用的不同选项可能会成就或破坏项目。在决定使用电极时，请记住考虑其他因素，例如位置、抗拉强度和芯金属。

焊条类型

用于 MIG 和棒焊的焊条是自耗电极的示例。它们有填充材料，会熔化形成焊接接头。

另一方面，TIG 焊接使用非自耗电极。这些电极主要由钨组成，由于其高熔点而不会熔化（与消耗性电极不同）。它仅提供用于焊接的电弧。填充材料是使用手动送入的金属丝提供的。

因此，两者的主要区别在于自耗电极会熔化，而非自耗电极则不会。

这两个类别也有几种类型的电极。

消耗性电极

自耗电极是焊条、MIG 和药芯电弧焊的关键。用于棒焊的自耗电极称为棒焊条。包括厚涂层电极、屏蔽电弧和轻涂层电极。

1.光涂层电极

顾名思义，光涂电极的表面有一层薄薄的涂层，采用喷涂、刷涂等方法。

这些电极及其涂层由几种不同的材料制成。填充材料与被焊接的母材有很多相似之处。

轻质涂层还有另一个重要用途。这种涂层减少了杂质，如硫和氧化物，以提供更好的焊接质量。它还允许填充材料更一致地熔化，从而可以创建外观光滑且可靠的焊道。

由于涂层很薄，所以产生的熔渣不会太厚。屏蔽电弧电极与光涂层电极有一些相似之处。主要区别在于它们的涂层较厚。这些重型焊条适用于要求更高的焊接应用，例如铸铁的焊接。

2.裸电极

使用裸电极可能会很棘手，因为电弧有些不稳定且难以控制。光涂层增加了电弧的稳定性，从而使您更容易管理。裸电极的应用有限。例如，它们用于焊接锰钢。

3.屏蔽电弧电极

屏蔽电弧电极具有三种不同类型的涂层，用于不同的用途。一种涂层含有纤维素，它使用保护气体层来保护焊接区域。第二种涂层含有产生熔渣的矿物质。第三种涂层是矿物质和纤维素的组合。

屏蔽电弧电极产生保护气体层，形成有效的屏障，保护热焊区免受周围空气的污染和腐蚀。这导致更坚固和更可靠的焊接。加热的焊接区必须远离氮气和氧气等大气气体，这些气体会与高温金属发生反应，产生脆性、多孔性和弱焊缝。

屏蔽电弧电极最大限度地减少母材中的硫、氧化物和其他类型的杂质，以提供规则、光滑和清洁的焊缝。与裸电极相比，这些涂层电极还可以产生更稳定的电弧，从而使焊接更易于管理并减少飞溅。

由于矿物涂层，屏蔽电弧电极也会产生熔渣。这种炉渣似乎很难去除，但它起到了有益的作用。与屏蔽电弧电极相比，它的冷却速度要慢得多。这个过程会抽出杂质并将它们送到表面。因此，您将获得干净、耐用且坚固的高质量焊缝。

非消耗性电极

非消耗性电极更容易理解，不仅因为它们不会熔化，而且因为只有两种类型。

1.碳电极

第一种是用于切割和焊接的碳电极。该电极由碳石墨制成。它可以镀铜层或裸露。

美国焊接协会没有发布任何关于这种焊条的规范。但是，碳电极确实存在军用规格。

2.钨电极及其不同种类

第二种非自耗电极是钨电极，用于TIG焊接。这些电极由纯钨（带有绿色标记）、含钨 0.3% 至 0.5% 的锆（带有棕色标记）、含 2% 钍的钨（带有红色标记）和含 1% 钍的钨（带有黄色标记）。

非消耗性电极由纯钨制成，用途有限，适用于轻型焊接工作。有两个原因。首先，纯钨不具备钨合金的耐用性和强度。其次，纯钨可能会遇到大电流问题。

含 0.3% 至 0.5% 锆的钨电极在交流电下可提供出色的效果。它们比纯钨电极有所改进，但不如含钍的钨电极。

钍含量为 1-2% 的钨电极是一些最广泛使用的非消耗性电极，因为它们比其他类型的钨电极使用寿命更长且电阻更高。与纯钨电极相比，它们可用于更高的电流。这些电极还提供更好的电弧控制，更容易启动。

使用钨电极时，如果是普通的圆柱体，最好使用最大允许电流，否则电弧很难控制和维持。

为了更好的电弧控制和稳定性，你应该把这些电极的尖端磨成一个点，也就是说，你需要把尖端做成圆锥形。如果这样做，您将不得不选择触摸启动而不是直流焊机。

请记住，如果您选择使用触控启动的锥形电极，则含有钍和锆的钨电极将比纯钨电极具有更高的耐用性。