海洋管道焊接材料之电焊条
Oct 14,2026
（1）焊条的组成
涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极叫做电焊条，简称焊条。它由焊芯和药皮两部分组成。
（2）焊条的分类
①按照熔渣性质分类。可将焊条分为酸性焊条和碱性焊条两大类。低氢型焊条是碱性焊条，其他属酸性焊条。强度级别相同的碱性焊条与酸性焊条相比，其熔敷金属的韧性高、扩散氢含量低、抗裂性能强。因此当产品设计或焊接工艺规程规定用碱性焊条时不能用酸性焊条代替。但碱性焊条的焊接工艺性能差，对铁锈、水、油污的敏感性大，容易产生气孔，有毒气体和烟尘较多，毒性也较大。酸性焊条和碱性焊条特性对比见下表。
酸性焊条和碱性焊条特性对比
②按焊条的用途分类。
可将焊条分为以下十类。
a.结构钢焊条。主要用于焊接碳钢和低合金钢。
b.钼和铬钼耐热钢焊条。主要用于焊接珠光体耐热钢和马氏体耐热钢。
c.不锈钢焊条。主要用于焊接不锈钢和耐热钢，可分为铬不锈钢焊条和铬镍不锈钢焊条两类。
d.堆焊焊条。主要用于堆焊，以获得具有热硬性、耐磨性及耐蚀性的堆焊层。
e.低温钢焊条。主要用于焊接在低温下工作的结构，其熔敷金属具有不同的低温工作性能。
f.铸铁焊条。主要用于焊补铸铁构件。
g.镍及镍合金焊条。主要用于焊接镍及高镍合金。
h.铜及铜合金焊条。主要用于焊接铜及铜合金。
i.铝及铝合金焊条。主要用于焊接铝及铝合金。
j.特殊用途焊条。例如用于满足水下焊接、水下切割等特殊工作的需要。在以上各类焊条中，还可按主要性能的不同再细分为若干小类。
（3）焊条型号
焊条型号指的是以相应标准为依据反映焊条主要特性的一种表示方法，不同类型焊条型号表示方法不同。
①以碳钢焊条为例，执行标准为GB/T 5117，焊条型号表示如下：E××××，E表示焊条；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度最小值，单位为kgf/mm2；第三位数字表示焊条的适应焊接位置，0和1表示适用于全位置焊接，2表示适用于平焊及平角焊，4表示适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合表示焊接电流种类及药皮类型。如E4310，表示熔敷金属抗拉强度最小值为43kgf/mm2，适用于全位置焊接，高纤维素纳型。
②GB/T 5118焊条型号表示同上。如E5515-B3-VWB，E表示焊条；55表示熔敷金属抗拉强度的最小值（55kgf/mm2）；1表示适用于全位置；15表示药皮为低氢钠型，直流反接；B3表示铬钼钢焊条；VWB表示熔敷金属中含有钒、钨、硼元素。
③管道用焊条。执行国家标准的同上。进口焊条执行的标准是：碳钢焊条为AWS A5.1：1999，低合金钢焊条为AWS A5.5：1996。E6010，E7010，E8010，E7018，E8018表示方法同国家标准，只是单位不同，为klb/in2。1lb=0.4536kg；1in2=645mm2；1klb/in2=6.89MPa。
a.纤维素型下向焊条：E6010，E7010，E8010。药皮中含30％左右的纤维素或其他有机物，加入其他合金，以钠水玻璃作黏结剂。特点是焊接时，有机物在电弧区分解产生大量的气体保护熔敷金属，电弧吹力大，熔深较大，熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，飞溅一般。焊条药皮外径较细，重量系数小，烘干温度低，焊接时电流小。纤维素下向焊条易于操作，具有较高的操作速度（约为碱性焊条的2倍），是目前管道施工中焊条电弧焊主要应用的焊条，尤其适用于根焊。
b.铁粉低氢型下向焊条：E7018，E8018。该类型焊条是全位置立向下焊条，主要是在低氢型焊条基础上加入25％～40％铁粉，药皮稍厚。焊接时按从上向下的方向施焊，具有焊接热量损失小、焊接速度快（提高30％～80％）、焊接质量好、施焊时直拖而下易于操作等优点。该焊缝表面平滑，飞溅较少，熔深适中，熔敷效率高，具有良好的抗裂性，适用于高强钢管道焊接。
（4）焊条的选用原则
①焊接材料的力学性能和化学成分
a.对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用抗拉强度等于或高于母材强度的焊条。
b.对于合金结构钢，通常要求焊缝金属的主要合金成分与母材金属相同或相近。
c.在被焊结构刚性较大、接头应力高、焊缝容易产生裂纹的情况下，可以考虑选用比母材强度低一级的焊条。
d.当母材中C、S、P等元素含量偏高，焊缝容易产生裂纹时，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
②焊件的使用性能和工作条件
a.对于承受动载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，还要求焊缝具有较高的韧性和塑性。
b.特殊用途钢按照等成分选择焊条。
③其他。例如：输油管道宜选用纤维素型下向焊条；输气管道宜选用纤维素型下向焊条根焊，低氢下向焊条填充盖面；两长管段连接的固定口及管子与管件焊接，宜选用低氢型焊条。管道全位置向下焊接用的国内外焊条的选用见下表。
纤维素型下向焊条选用
纤维素+低氢型焊条选用
（5）焊条的现场保管
焊条的储存、保管和使用前的烘干要求应符合JB/T 3223《焊接材料质量管理规程》的规定。管道用焊接材料的现场保管及焊前烘干应注意以下方面。
①管道焊接用下向焊条，必须有产品合格证和同批号的质量证明书。
②下向焊条严禁受潮气、雨水、雪霜及油类等有害物质的侵蚀，应在干燥通风的室内存放。
③焊条应按说明书规定进行烘干，说明书规定不明确时，应按下列要求烘干。
a.低氢型下向焊条烘干温度为350～400℃，保温时间为1～2h。
b.纤维素型下向焊条在严重受潮的情况下应烘干，烘干温度为70～80℃，最高不得超过100℃，保温时间为0.5～1h。
c.焊条烘干、发放、回收应设专人负责，并做好详细的记录。
d.经烘干的低氢型焊条，应存入温度为100～150℃的恒温箱内，随用随取。
e.现场使用的低氢型焊条，应存放在性能良好的保温筒内，且不超过4h。
f.施工现场当天未用完的焊条应回收存放，低氢型焊条重新烘干后应首先使用。烘干的次数不得超过2次。
g.药皮出现裂纹、脱落等影响焊接质量的焊条不得用于管道焊接。
（6）焊条的质量检测
①焊条工艺性能。焊条的工艺性能检测包括焊接电弧稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红程度、焊条发尘量等方面。
②焊条使用性能的检测
a.焊条药皮强度检验方法。将水平放置的焊条自由落到厚度不小于14mm的水平放置的光滑平整钢板上。试验时焊条的落下高度为1.0m，受检焊条的药皮破裂只允许在焊条两端，且总长度不大于30mm。
b.焊条药皮耐潮性检验方法。焊条放入15～25℃的水中4h后，药皮不应有胀开或剥落现象。
c.焊条偏心度的检验。
d.熔敷金属力学性能及其他检测。
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