深入分析焊条施焊过程中发红的原因及改进措施

不锈钢焊条施焊过程中焊条熔化至整根长度2/3时，焊条尾部会发红，甚至药皮开裂，同时飞溅增大，焊缝凸起，焊缝成形恶化，脱渣困难。之所以产生上述现象，主要是由于奥氏体不锈钢焊芯的电阻率比碳钢焊条焊芯H08A大6-7倍，而导热性又仅为碳钢焊条的1/3之故其次是由于不锈钢以大熔滴短路过渡几率较多，短路电流对焊芯加热厉害，短路期无电弧热，电阻热所占份额很大。焊接时奥氏体不锈钢焊芯的电阻热急剧上升加之导热慢，致使焊至整根焊条长约2／3时，焊条尾部便会发红。又由于其线膨胀系数大于H08A焊芯的50%，当焊条尾部发红时，焊芯尺寸有较大的伸长和扩展，使药皮承受极大的扩胀力而导致药皮开裂，随之引起焊条工艺性急剧下降。 
为了减少或避免不锈钢焊条的尾部发红和药皮开裂现象，可采取如下两个方案：
第一个方案是改变焊芯，不采用线膨胀系数和电阻率大且导热性小的铬镍奥氏体不锈钢焊芯，而采用铬不锈钢或低碳钢焊芯。例如我国曾研制出碳钢芯的高效不锈钢焊条，其牌号类似A102 (E308)，这是以H08A为焊芯，在药皮中加入了铁粉和高铬、镍含量的原材料，并通过药皮过渡合金元素方式而获得高熔敷效率的不锈钢焊条。该焊条施焊时电弧稳定，熔渣流动良好，脱渣容易且药皮不发红，无药皮开裂现象。焊缝金属化学成分、熔敷金属力学性能均达到E308的要求辉缝金属晶间腐蚀性能符合GB4334.5《不锈钢硫酸一硫酸铜腐蚀试验方法》的要求：综合工艺性能和熔敷效率均超过A102焊条，而造价只有A102焊条的60%。该焊条的主要技术指标达到了国际同类焊条的水平，适用于平焊和平角焊位置，如A102T低碳钢芯铬19镍10不锈钢焊条。
第二个方案是采用不锈钢焊芯，而通过改变药皮成分来提高电弧电压，并改善熔滴过渡形式达到焊条不发红的目的。不锈钢焊条电弧焊时，有三种熔滴过渡形态粗滴短路过渡、混合过渡和细滴附壁过渡。最后一种过渡形态是采用不锈钢焊条进行电弧焊接时最理想的熔滴过渡形态，它不仅可以避免焊条尾部发红，同时还能大大改善焊接的综合工艺性篚。要实现细滴附壁过渡的必要条件是细化熔滴，使熔滴直径小于焊芯直径。熔滴愈细、愈易形成附壁过渡。细小的熔滴只占据焊芯截面的较小部分，因而使焊芯的熔化加快，从而减少电阻热，以降低焊芯表面温度使药皮的熔化速度减慢，促使形成深套筒。深套筒的形成提高了电弧的名义电压，在保持电弧功率一定的条件下，即可减小焊接电流，从而避免了焊条尾部发红并改善了焊接的综合工艺性能。我国在这方面也做了大量工作，70年代已制成几种钛型高效不锈钢焊条，其牌号有A101 (E308)、A201 (E306)和A301(E309)。这些焊条的熔化系数比较大，从焊条中向焊接熔池渗入合金元素的数量比较多。使用这些焊条可以采用与碳钢焊条相近的电流密度，克服了药皮发红、开裂的缺点。除立焊性能和脱渣性能接近国外同类焊条外，其它如熔化系数还提高20%- 30%，工艺性能稳定、焊缝成形良好、飞溅小、焊接时烟雾小以及耐腐蚀性能良好等方面，均达到当时国外同类焊条的水平。80年代上海电焊条总厂上海分厂引进了瑞典技术生产出高效率超低碳不锈钢焊条AOOIG15，符合E308L技术性篚，是一种新型氧化钛耐发红高效率不锈钢焊条。这种焊条的名义效率为150%，具有飞溅小、脱渣容易、焊缝成形美观、高效节能等特点。宜采用直流反接电源进行施焊，适用于平焊、平角焊同类型不锈钢的焊接。
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