二、焊接材料

　　(一)手工电弧焊焊接材料

　　1.焊条的组成。

　　焊条是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极，由药皮和焊芯两部分组成。

　　(1)焊芯。焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转化成热能;二是焊芯本身熔化为填充金属，与母材金属熔合形成焊缝。

　　如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊和气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为焊丝。焊丝可分为非合金钢及细晶粒钢焊丝、热强钢焊丝和不锈钢焊丝三类。

　　(2)药皮。药皮是由各种矿物类、铁合金、有机物和化工产品(水玻璃类)原料组成。

　　采用无药皮的光焊条焊接：

　　a.空气中氧和氮会大量侵入熔化金属，氧化和氮化铁、碳、硅、锰等，形成氧化物和氮化物残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。

　　b.熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，使焊缝力学性能(强度、冲击值等)大大降低，使焊缝变脆。

　　c.电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。

　　有药皮的焊条焊接：

　　a.药皮中某些物质受电弧高温作用而解放出氧，使液态金属中的合金元素烧毁，导致焊缝质量降低。

　　因此在药皮中要加入一些还原剂，使氧化物还原，以保证焊缝质量。

　　b.在焊条药皮中加入铁合金或其他合金元素，随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去，以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的力学性能。

　　c.药皮还可改善焊接工艺性能使电弧稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。

　　总之，药皮的作用是保证被焊接金属获得具有合乎要求的化学成分和力学性能，并使焊条具有良好的焊接工艺性能。

　　2.焊条的分类

　　(1)按焊条的用途分

　　(2)按焊条药皮熔化后的熔渣特性分类

　　1)酸性焊条。熔渣成分主要是酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe2O3)及焊接时易放出氧的物质。其焊接过程中产生烟尘较少，有利于焊工健康，且价格比碱性焊条低，焊接时可选用交流焊机。

　　酸性焊条药皮中含有多种氧化物，具有较强的氧化性，促使合金元素氧化;同时电弧气中的氧电离后形成负离子与氢离子有很强的亲和力，生成氢氧根离子，从而防止氢离子溶入液态金属里，所以这类焊条对铁锈、水分不敏感，焊缝很少产生由氢引起的气孔。

　　但酸性熔渣脱氧不完全，也不能有效地清除焊缝的硫、磷等杂质，故焊缝的金属力学性能较低，一般用于焊接低碳钢和不太重要的碳钢结构。

　　2)碱性焊条。其熔渣的主要成分是碱性氧化物(如大理石、萤石等)，含有较多铁合金作为脱氧剂和合金剂，焊接时大理石分解产生的二氧化碳气体作为保护气体。由于焊条的脱氧性能好，合金元素烧损少，焊缝金属合金化效果较好。

　　碱性焊条的熔渣脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的力学性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。

　　由于电弧中含氧量低，如遇焊件或焊条存在铁锈和水分时，容易出现氢气孔。在药皮中加入一定量的萤石，在焊接过程中与氢化合生成氟化氢，具有去氢作用。但是萤石不利于电弧的稳定，必须采用直流反极性进行焊接。若在药皮中加入稳定电弧的组成物碳酸钾(K2CO3)等，便可使用交流电源。

　　(二)电弧刨割条

　　电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药皮在电弧高温下产生的喷射气流，吹除熔化金属，达到刨割的目的。

　　(三)埋弧焊焊接材料

　　埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，由焊丝和焊剂两部分组成。

　　1.焊丝。埋弧焊所用焊丝有实心焊丝和药芯焊丝两种。

　　焊丝直径的选择根据用途而定。半自动埋弧焊用的焊丝较细，一般直径为 1.6mm、2mm、2.4mm。自动埋弧焊一般使用直径 3～6mm 的焊丝，以充分发挥埋弧焊的大电流和高熔敷率的优点。

　　对于一定的电流值可使用不同直径的焊丝。同一电流使用较小直径的焊丝时，可获得加大焊缝熔深、减小熔宽的效果。当工件装配不良时，宜选用较粗的焊丝。

　　2.焊剂。埋弧焊焊剂按用途分为钢用焊剂和非铁金属用焊剂，按制造方法分为熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂，按化学成分分为碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂。

　　三、防腐材料

　　安装工程中常用的防腐材料主要有各种涂料、玻璃钢、橡胶制品、无机板材等。

　　1.涂料

　　涂料可分为两大类：油基漆(成膜物质为干性油类)和树脂基漆(成膜物质为合成树脂)。

　　(1)涂料的基本组成。

　　涂料大体上可分为三部分，即主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质。

　　1)主要成膜物质。

　　①油料。

　　②天然树脂和合成树脂。

　　2)次要成膜物质—颜料

　　颜料是涂料的主要成分之一，其不仅使涂料具有装饰性，更重要的是能改善涂料的物理和化学性能，提高涂层的机械强度、附着力、抗渗性和防腐蚀性能等，还有滤去有害光波的作用，从而增进涂层的耐候性和保护性。

　　①防锈颜料。主要用在底漆中起防锈作用。按照防锈机理的不同，可分化学防锈颜料，如红丹、锌铬黄、锌粉、磷酸锌和有机铬酸盐等，这类颜料在涂层中是借助化学或电化学的作用起防锈作用的;另一类为物理性防锈颜料，如铝粉、云母氧化铁、氧化锌和石墨粉等。其主要功能是提高漆膜的致密度，降低漆膜的可渗性，阻止阳光和水分的透入，以增强涂层的防锈效果。

　　②体质颜料和着色颜料。这些颜料都可以在不同程度上提高涂层的耐候性、抗渗性、耐磨性和物理机械强度等。常用的有滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉和硅藻土等。着色颜料在涂料中主要起着色和遮盖膜面的作用。

　　3)辅助成膜物质

　　①溶剂。溶剂在涂料中主要起着溶解成膜物质、调整涂料黏度、控制涂料干燥速度等方面作用。

　　②其他辅助材料。增塑剂，触变剂，催干剂。

　　2.常用涂料。

　　涂料按其所起的作用，可分成底漆和面漆两种。目前常用的底漆有：

　　1)生漆(也称大漆)。缺点是不耐强碱及强氧化剂。漆膜干燥时间较长，毒性较大，施工时易引起人体中毒。

　　2)漆酚树脂漆。改变了生漆毒性大、干燥慢、施工不便等缺点，但仍保持生漆的其他优点。可作为地下防潮和防腐蚀材料，但它不耐阳光紫外线照射，应用时应考虑到用于受阳光照射较少的部位。

　　3)酚醛树脂漆。具有良好的电绝缘性和耐油性，能耐 60%的硫酸、盐酸、一定浓度的醋酸、磷酸、

　　大多数盐类和有机溶剂等介质的腐蚀，但不耐强氧化剂和碱。其漆膜较脆，温差变化大时易开裂，与金属附着力较差，在生产中应用受到一定限制。

　　4)环氧-酚醛漆。其漆膜兼有环氧和酚醛两者的长处，既有环氧树脂良好的机械性能和耐碱性，又有酚醛树脂的耐酸、耐溶和电绝缘性。

　　5)环氧树脂涂料。环氧树脂涂料具有良好的耐腐蚀性能，特别是耐碱性，并有较好的耐磨性。与金属和非金属(除聚氯乙烯、聚乙烯等外)有极好的附着力，漆膜有良好的弹性与硬度，收缩率也较低。

　　使用温度一般为 90～100℃左右。若在环氧树脂中加入适量的呋喃树脂改性，可以提高其使用温度。热固型环氧涂料其耐温性和耐腐蚀性均比冷固型环氧涂料好。

　　6)过氯乙烯漆。具有良好的耐酸性气体、耐海水、耐酸等性能，但不耐酚类、酮类、脂类和苯类等有机溶剂介质的腐蚀。它与金属表面附着力不强，特别是光滑表面和有色金属表面更为突出。在漆膜没有充分干燥下往往会有漆膜揭皮现象。

　　7)沥青漆。在常温下能耐浓度 40%以下的碱、海水、土壤、盐类溶液以及酸性气体等介质腐蚀，但不耐油类、醇类、脂类、烃类等有机溶剂和强氧化剂等介质腐蚀。

　　沥青漆膜对阳光稳定性较差，耐热度在 60℃。常用于设备和管道的表面，防止工业大气、土壤和水的腐蚀。

　　8)呋喃树脂漆。呋喃树脂漆不宜直接涂覆在金属或混凝土表面上，必须用其他漆料作为底漆。能耐大部分有机酸、无机酸、盐类等介质的腐蚀，具有良好耐碱性、耐有机溶剂性、耐水性、耐油性，但不耐强氧化性介质(硝酸、铬酸、浓硫酸等)的腐蚀。由于呋喃树脂存在性脆，与金属附着力差，干后会收缩等缺点，因此大部分采用改性呋喃树脂。

　　9)聚氨基甲酸脂漆。

　　10)无机富锌漆。施工简单，价格便宜。具有良好的耐水性、耐油性、耐溶剂性及耐干湿交替的盐雾。适用于海水、清水、海洋大气、工业大气和油类等介质。

　　11)聚氨酯漆。广泛用于石油、化工、矿山、冶金等行业的管道、容器、设备以及混凝土构筑物表面等防腐领域。聚氨酯漆具有耐盐、耐酸、耐各种稀释剂等优点，同时又具有施工方便、无毒、造价低等特点。

　　12)环氧煤沥青。它综合了环氧树脂机械强度高、黏结力大、耐化学介质侵蚀和煤沥青耐腐蚀等优点。在酸、碱、盐、水、汽油、煤油、柴油等一般稀释剂中长期浸泡无变化，防腐寿命可达到 50 年以上。环氧煤沥青广泛用于城市给水管道、煤气管道以及炼油厂、化工厂、污水处理厂等设备、管道的防腐处理。

　　13)三聚乙烯防腐涂料。该涂料广泛用于天然气和石油输配管线、市政管网、油罐、桥梁等防腐工程。具有良好的机械强度、电性能、抗紫外线、抗老化和抗阳极剥离等性能，防腐寿命可达到 20 年以上。

　　14)氟-46 涂料。具有优良耐腐蚀性能，对强酸、强碱及强氧化剂，即使在高温下也不发生任何作用。耐热性仅次于聚四氟乙烯涂料，耐寒性很好，具有杰出的防污和耐候性，因此可维持 15～20 年不用重涂。故特别适用于对耐候性要求很高的桥梁或化工厂设施，在赋予被涂物美观的外表的同时避免基材的锈蚀。

　　2.玻璃钢。

　　3.橡胶。橡胶硫化后具有优良的耐腐蚀性能，除强氧化剂(如硝酸、浓硫酸、铬酸)及某些溶剂(如苯、二硫化碳、四氯化碳等)外，能耐受大多数无机酸、有机酸、碱、各种盐类及酸类介质腐蚀。

　　目前用于化工防腐蚀的主要有聚异丁烯橡胶。

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