焊條行業(yè)應(yīng)用解決方案

時(shí)間：2024-10-16作者：江蘇天瑞儀器股份有限公司瀏覽：633

言

焊條由焊芯及藥皮兩部分構(gòu)成。焊芯是一根具有一定直徑和長(zhǎng)度的金屬絲。焊接時(shí)焊芯的作用；一是作為電，產(chǎn)生電??； 二是熔化后作為填充金屬，與熔化的母材一起形成焊縫。為了保證焊縫的質(zhì)量與性能，對(duì)焊芯中各金屬元素的含量都有嚴(yán)格的規(guī)定，特別是對(duì)有害雜質(zhì)（如硫、磷等）的含量，應(yīng)有嚴(yán)格的限制，**母材。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。
涂在焊芯外面的藥皮，是由各種礦物質(zhì)（如大理石、螢石等），鐵合金和粘結(jié)劑等原料按一定比例配制而成。藥皮的主要作用是：使電弧容易引燃并穩(wěn)定電弧燃燒；形成大量氣體和熔渣以保護(hù)熔池金屬不被氧化；通過(guò)熔池中冶金作用去除有害的雜質(zhì)（如氧、氫、硫、磷等）和添加合金元素以提高焊縫的力學(xué)性能。

一、焊條簡(jiǎn)介

1.1、焊條化學(xué)成分分類

焊芯主要為金屬合金
按照焊條藥皮的主要化學(xué)成分來(lái)分類

1.11鈦型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 15～31 TiO2 24～48 MnO 5～7 FeO 4～22 MgO 5～7 AI2O3 4～6 CaO<10 揮發(fā)成分<12

1.12鈦鈣型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 10～30 TiO2 20～35 MnO 6～9 FeO 5～25 MgO 1～5 AI2O3 5～8 CaO 8～12 揮發(fā)成分<10

1.13鈦鐵礦型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 23～28 TiO2 10～18 MnO 10～19 FeO 7～25 MgO 1～8 AI2O3 3～9 CaO 2～10 揮發(fā)成分2～10

1.14氧化鐵型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 35～40 TiO2 < 10 MnO 16～18 FeO 30～35 MgO<5 AI2O3 <4 CaO<3 揮發(fā)成分<2

1.15纖維塑性

藥皮成分范圍（%）
SiO2 20～26 TiO2 11～15 MnO2 6～8 FeO 2～12 MgO 3～5 AI2O3 9～10 CaO <2 揮發(fā)成分2～10

1.16低氫型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 5～25 TiO2 <22 MnO 2～7 FeO 2～20 MgO<5 AI2O3 <12 CaO 8～26 揮發(fā)成分<20

1.2、焊條原材料

一旦焊芯、藥皮類型被選定后，即可依據(jù)焊條藥皮中的成分要求來(lái)選取所需要的原材料。

1.21原材料分類與用途

金屬及鐵合金類 金屬及鐵合金在藥皮中主要作用有兩個(gè)，即冶金反應(yīng)和合金化。
冶金反應(yīng)類：鋁粉、硅鐵、錳鐵、鈦鐵，作用是脫氧、硫、磷；
合金化類：金屬鉻、鎳、鉬鐵、釩鐵、鈦鐵、錳鐵等，作用是過(guò)渡合金元素。

1.22礦物類

如 大理石、白云石、螢石、白泥、長(zhǎng)石、云母等，作用是造氣造渣穩(wěn)弧等。

1.23化工產(chǎn)品類

如 碳酸鉀、鈦白粉、碳酸鋇、純堿、水玻璃等，作用穩(wěn)弧粘結(jié)成型。

1.24物類

淀粉、木粉、微晶纖維素、竹粉、糊精等，作用是增加電弧保護(hù)氣氛，加大電弧吹力作用和改善涂料的壓涂性能。
原材料標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述原材料的純度和顆粒度都有具體要求。如金屬錳，過(guò)40目為**，過(guò)60目<50%如果金屬及鐵合金的顆粒過(guò)細(xì)，易在焊接過(guò)程燒損，過(guò)粗，造成合金元素過(guò)渡不均勻。

1.3、焊條主要測(cè)量元素

由于焊條由焊芯和藥皮組成，焊芯主要為金屬元素，藥皮主要為礦物質(zhì)。所需測(cè)量元素較多，需測(cè)量元素為Na、Mg、Al、Si、P、S、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、As、Zr、Nb、Mo、Sn、Sb、Ba、Ta、Re、Pb、Bi等，其中P、S等為有害物質(zhì)，對(duì)有害雜質(zhì)的含量，應(yīng)有嚴(yán)格的限制，**母材。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。

二、焊條行業(yè)應(yīng)用解決方案

X熒光分析儀系統(tǒng)主要由分析儀、樣品制備設(shè)備（包括振動(dòng)磨、壓片機(jī)）、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（主要包括主機(jī)、監(jiān)視器、打印機(jī)、鍵盤、X熒光分析儀數(shù)據(jù)通訊接口、DCS系統(tǒng)通訊接口）等組成，目前我公司針對(duì)焊條行業(yè)有EDX3600B、EDX3600、EDX6000B三種型號(hào)X熒光光譜儀。

2.1分析儀器的基本參數(shù)

分析儀器基本配置要求：



臺(tái)式儀器型號(hào)：EDX3600B、EDX3600
X光管：Rh靶材；50W；
高壓：50KV；1mA
探測(cè)器：SDD（硅飄移探測(cè)器）
配置真空裝置，包括真空泵
測(cè)試元素：S、P、Mn、Fe、Cr、Ni、Si、Al、Ca

以下的精度指標(biāo)是EDX3600B的基本參數(shù)。

2.11 EDX 3600B基本參數(shù)

EDX3600B X熒光光譜儀是利用XRF技術(shù)解決國(guó)內(nèi)焊條公司對(duì)復(fù)雜成份、多類型櫚中元素的快速、準(zhǔn)確分析。該技術(shù)的主要特征為：利用低能X光激發(fā)待測(cè)元素，對(duì)Si、S、AI、Na、Mg等輕元素有良好的激發(fā)效果，并且測(cè)試時(shí)間短，大大提高了檢測(cè)效率和工作效率； 采用UHRD探測(cè)器，具有良好的能量線性和能量分辨率，及良好的能譜特性，較高的峰背比； 采用自動(dòng)穩(wěn)譜裝置，保證了儀器工作的一致性；利用解譜技術(shù)使譜峰分解，使采用UHRD探測(cè)器的分析儀對(duì)Si、S、AI等輕元素的測(cè)試具有和的分析精度；采用相似自動(dòng)分類技術(shù)使分類準(zhǔn)確，有效地克服基效應(yīng)對(duì)測(cè)量帶來(lái)的影響；采用多參數(shù)的線性回歸方法，使元素間的吸收、增應(yīng)得到明顯的消除。
測(cè)量元素范圍：從鈉（Na）至鈾（U）
元素含量分析范圍：1ppm—**
同時(shí)分析元素：24種元素同時(shí)分析
測(cè)量鍍層：鍍層厚度測(cè)量薄至0.005微米，可分析5層以上的鍍層
分析精度：0.05%
測(cè)量對(duì)象狀態(tài)：粉末、固體、液體
測(cè)量時(shí)間：60s—200s
能量分辨率為：（150±5）eV
管壓：5KV—50KV
管流：50uA—1000uA
2.12EDX 3600基本參數(shù)
產(chǎn)品名稱：Skyray X熒光光譜儀
型號(hào)：EDX3600
輸入電壓：AC 110V/220V
消耗功率：200W
環(huán)境溫度：15℃-30℃
環(huán)境濕度：35%-70%
分析精度：0.05% （96%以上）
鍍層厚度測(cè)量精確高至0.01μm
測(cè)量時(shí)間：60s-200s
管壓：5kV-50kV
管流：50μA-1000μA
能量分辨率為：（150±5）eV
元素含量分析范圍：1ppm-**
同時(shí)分析元素：24種元素同時(shí)分析
測(cè)量對(duì)象狀態(tài)：粉末、固體、液體
測(cè)量元素范圍：從鈉（Na）至鈾（U）。

2.2 分析儀器標(biāo)準(zhǔn)配置

2.21 EDX 3600B標(biāo)準(zhǔn)配置

單樣品真空腔體
計(jì)算機(jī)、打印機(jī)
電制冷UHRD探測(cè)器
信噪比增強(qiáng)器
光路增強(qiáng)系統(tǒng)
內(nèi)置高清晰攝像頭
可自動(dòng)切換型準(zhǔn)直器和濾光片
精準(zhǔn)的升降平臺(tái)
加強(qiáng)的金屬元素感度分析器
真空泵（可選）
壓片機(jī)（可選）

2.22、 EDX 3600標(biāo)準(zhǔn)配置
單樣品真空腔體
計(jì)算機(jī)、噴墨打印機(jī)
真空泵（可選）
壓片機(jī)（可選）
半導(dǎo)體探測(cè)器
放大電路
X光管及高低壓電源
WINDOEWS版測(cè)試分析測(cè)試軟件

2.3、儀器測(cè)量數(shù)據(jù)

2.31、EDX3600B測(cè)量數(shù)據(jù)

焊條是由焊芯和藥皮組成，焊芯為金屬合金主要為鋁粉、硅鐵、錳鐵、鈦鐵，金屬鉻、鎳、鉬鐵、釩鐵、鈦鐵、錳鐵等。藥皮主要是礦物類，如 大理石、白云石、螢石、白泥、長(zhǎng)石、云母等。還有一些化工產(chǎn)品，如 碳酸鉀、鈦白粉、碳酸鋇、純堿、水玻璃等，作用穩(wěn)弧粘結(jié)成型。
焊條需要檢測(cè)元素較多，其中P、S等為有害物質(zhì)，對(duì)有害雜質(zhì)的含量，應(yīng)有嚴(yán)格的限制。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。
由于篇幅原因，在這里不再對(duì)每一種產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比分析，舉例說(shuō)明采用儀器對(duì)白云石、硅鐵、螢石產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

（一）、白云石

白云石是碳酸鹽礦物，主要成分為CaMg(CO 3 ) 2。它的晶體結(jié)構(gòu)像方解石，
常呈菱面體。遇冷稀鹽酸時(shí)會(huì)慢慢出泡。有的白云石在陰射線照射下發(fā)橘紅色光。白云石是組成白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r的主要礦物成分。白云石可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、節(jié)能等領(lǐng)域。主要用作堿性耐火材料和高爐煉鐵的熔劑；生產(chǎn)鈣鎂磷肥和制取硫酸鎂；以及生產(chǎn)玻璃和陶瓷的配料。白云石含量大概為：CaO 30.4%、 MgO 21.9%、 CO2 47.7%。使用EDX3600B對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試。
這里以測(cè)試國(guó)家標(biāo)樣中的白云石為例。
以下使用EDX 3600B型對(duì)白云石標(biāo)準(zhǔn)樣GBW07216A實(shí)際測(cè)試的所得的譜圖，工作曲線等相關(guān)數(shù)據(jù)：

① .白云石在EDX 3600B上測(cè)試的譜圖

② . 白云石標(biāo)準(zhǔn)樣Ca的工作曲線與相關(guān)數(shù)據(jù)

③ ．白云石標(biāo)準(zhǔn)樣Mg的工作曲線與相關(guān)數(shù)據(jù)

④ ．實(shí)際測(cè)試白云石標(biāo)準(zhǔn)樣GBW07216A的數(shù)據(jù)如下為



（二）、螢石

螢石又稱氟石，是一種常見的鹵化物礦物，它是一種化合物，化學(xué)成分： CaF2 ,Ca:51.1%,F:48.9%，是提取氟的重要礦物。螢石一般呈粒狀或塊狀，具有玻璃光澤，綠色或紫色為多。螢石在紫外線或陰射線照射下常發(fā)出藍(lán)綠色熒光，它的名字也就是根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)而來(lái)。 在人造螢石技術(shù)尚未成熟前，是制造鏡頭所用光學(xué)玻璃的材料之一。
這里以測(cè)試國(guó)家標(biāo)樣中的螢石為例。
以下使用EDX 3600B型對(duì)螢石標(biāo)準(zhǔn)樣GBW07252實(shí)際測(cè)試的所得的譜圖，工作曲線等相關(guān)數(shù)據(jù)：

① .螢石在EDX 3600B上測(cè)試的譜圖


② ． 螢石標(biāo)準(zhǔn)樣Si的工作曲線與相關(guān)數(shù)據(jù)





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