1.2 焊接材料
1.2.1 焊条
焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极（图1-44、图1-45）。压涂在焊芯表面上的涂料层称为药皮；焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊条端部未涂药皮的焊芯部分长为10～35mm，是焊条夹持端，供焊钳夹持并利于导电。在焊条前端药皮有45°左右的倾角，将焊芯金属露出，便于引弧。常用的焊条直径包括2.5mm、3.2mm、4.0mm三种。
图1-44 焊条实物图
1.焊芯
在焊接时，焊芯有两个作用。
1）传导焊接电流，产生电弧把电能转化成热能。
图1-45 焊条示意图
2）焊芯本身熔化，作为填充金属与液体的母材金属熔合形成焊缝（图1-46），同时起调整焊缝中合金元素成分的作用。焊条电弧焊时，焊芯金属占整个焊缝金属的50%～70%。
图1-46 焊芯填充焊缝
2.焊条药皮
焊条药皮具有气保护、渣保护、冶金处理渗合金、改善焊接工艺性能等作用。常用的焊条药皮类型是钛钙型和低氢钠型。焊接生产中经常使用的E4303焊条，其药皮是钛钙型，E5015焊条的药皮是低氢钠型。
3.焊条的分类
按照焊条药皮熔化后的熔渣性质，焊条分为酸性焊条和碱性焊条两大类。
1）酸性焊条。其熔渣的成分主要为酸性氧化物，具有较强的氧化性，合金元素烧损多，因此力学性能较差，特别是塑性和冲击韧性比碱性焊条低。同时，酸性焊条脱氧、脱磷硫能力低，所以，热裂纹的倾向也较大。但此类焊条焊接工艺性较好，对弧长、铁锈不敏感，且焊缝成形好，脱渣性好，广泛用于一般结构。
2）碱性焊条。其熔渣的成分主要是碱性氧化物和铁合金。因为脱氧完全，合金过渡容易，能有效地降低焊缝中的氢、氧、硫。所以，焊缝的力学性能和抗裂性能均比酸性焊条好，可以用于合金钢和重要碳钢的焊接。但此类焊条的工艺性能差，引弧困难，电弧稳定性差，飞溅较大，不易脱渣，必须采用短弧焊。
一般金属材料的焊接主要选用酸性焊条。酸性焊条引弧容易，电弧稳定，可以用交直流电源焊接，脱渣性好，对铁锈、油污、水分等不敏感。焊接时飞溅小，烟尘较少。焊缝金属力学性能一般，其主要适用于对焊缝连接要求不高的低碳钢板。碱性焊条电弧的稳定性较差，只能够采用直流电源焊接，脱渣性较差，焊接时飞溅较大，烟尘较多。焊缝金属的塑性、冲击韧性及抗裂性能较好，一般用于对焊接质量要求较高的金属材料。
4.焊条的牌号
焊条牌号一般以一个汉语拼音字母（或汉字）与三位数字表示。拼音字母（或汉字）表示焊条各大类，后面的三位数字中，前面两位数字表示各大类中的若干小类，第三位数字表示各种牌号焊条的药皮类型及焊接电源。
焊条牌号中第三位数字的含义见表1-11，其中盐基型主要用于有色金属焊条，石墨型主要用于铸铁焊条和个别堆焊焊条。数字后面的字母符号表示焊条的特殊性能及用途，见表1-12，对于任一给定的焊条，只要从表中查出字母所表示的含义，就可以掌握这种焊条的主要特征。
表1-11 焊条牌号中第三位数字的含义
注：“□”表示焊条牌号中的拼音字母或汉字，××表示牌号中的前两位数字。
5.焊条型号与牌号的对照
国家标准将焊条用型号表示，并划分为若干类。在《焊接材料产品样本》中，将焊条牌号按照用途划分为十大类，焊条型号与牌号的对照见表1-13。
表1-12 牌号后面加注字母符号的含义
表1-13 焊条型号与牌号的对照
6.焊条的使用与保管
由于焊条药皮成分及其他因素的影响，焊条往往会因吸潮而导致使用工艺性能变坏，造成电弧不稳，飞溅增大，并且容易产生气孔、裂纹等缺陷，所以焊条在使用前最好烘干。酸性焊条视受潮情况在75～150℃烘干1～2h，但新焊条通常不必烘干；碱性焊条在350～400℃烘干1～2h，烘干的焊条应放100～150℃保温箱（筒）内，随用随取。一根焊条应尽量一次焊完，避免焊缝接头过多而降低质量。焊条残头有药皮部分的长度通常应小于20mm，以免浪费焊条。焊条必须在干燥、通风良好的室内仓库中存放。焊条应当离地存放在架子上，离地面距离不小于300mm，严防焊条受潮。
1.2.2 焊丝
1.焊丝的类型
焊丝的分类方法很多，如图1-47所示。
图1-47 焊丝的分类
2.焊丝的型号
1）实心焊丝的型号举例如下：
2）药芯焊丝的型号举例如下：
3.焊丝的牌号
1）实心焊丝的牌号举例如下：
2）药芯焊丝的牌号举例如下：
4.焊丝型号与牌号的对照
（1）实心焊丝的型号与牌号对照（表1-14）
表1-14 实心焊丝的型号与牌号对照
（2）药芯焊丝的型号与牌号对照（表1-15）
表1-15 药芯焊丝的型号与牌号对照
1.2.3 焊剂
1.焊剂的分类
在焊接时能够熔化形成熔渣和气体，并对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质，称为焊剂，焊剂的分类如图1-48所示。
图1-48 焊剂的分类
2.焊剂的型号
1）碳钢埋弧焊用焊剂的型号举例如下：
表1-16 型号中第一位数字的含义
表1-17 熔敷金属冲击试验温度（碳钢埋弧焊用焊剂）
2）低合金钢埋弧焊用焊剂的型号举例如下：
表1-18 型号中前两位数字的含义
注：表中单值均为最小值。
表1-19 熔敷金属冲击试验温度（低合金钢埋弧焊用焊剂）
3）不锈钢埋弧焊用焊剂的型号举例如下：
3.焊剂的牌号
（1）熔炼焊剂的牌号
表1-20 焊剂类型（×1）
表1-21 焊剂类型（×2）
示例：
（2）烧结焊剂的牌号
表1-22 焊剂熔渣渣系（×1）
示例：
1.2.4 气焊和气割用的材料
气焊及气割用的可燃性气体有乙炔、甲烷、液化石油气等。目前生产中最常用的为乙炔，图1-49所示为乙炔瓶。
图1-49 乙炔瓶
气焊与气割（图1-50）使用的氧气程度通常分为两级：一级纯度不低于99.2%；二级纯度不低于98.5%～99.2%。氧气纯度越高，与可燃气体混合燃烧的火焰温度则越高，气焊气割工艺质量和效率越高。
乙炔和氧气混合燃烧形成的火焰称为氧乙炔焰（图1-51）。气焊用的填充材料称为焊丝（图1-52），焊丝作为填充金属，与熔化的母材一起形成焊缝。
图1-50 气割
图1-51 氧乙炔焰
图1-52 焊丝
气焊低碳钢时，因气体火焰能充分保护焊接区，通常不需使用气焊熔剂，但在气焊铸铁、不锈钢、耐热钢及非铁金属时，必须使用气焊熔剂。