焊条药皮是决定焊缝质量的重要因素。它在焊接过程中有以下几方面的作用。
①提高电弧燃烧的稳定性。无药皮的光焊条不容易引燃电弧。即使引燃了,也不能稳定地燃烧。在焊条药皮中,一般含有钾、钠、钙等电离电位低的物质。这可以提高电弧的稳定性,保证焊接过程持续进行。
②保护焊接熔池。焊接过程中,空气中的氧、氮及水蒸气侵入焊缝,对焊缝带来不利的影响。不仅形成气孔,而且还会降低焊缝的机械性能,甚至导致裂纹。焊条药皮熔化后,产生的大量气体笼罩着电弧和溶池,减少溶化的金属和空气的相互作用。焊缝冷却时,熔化后的药皮形成一层熔渣,覆盖在焊缝表面,保护焊缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。
③保证焊缝脱氧、去硫磷杂质。焊接过程中虽然进行了保护,但仍难免有少量氧进入溶池,使金属及合金元素氧化,使合金元素烧损,降低了焊缝质量。因此,需要在焊条药皮中加入还原剂(如锰、硅、钛、铝等),使已进入熔池的氧化物还原。
④为焊缝补充合金元素。由于电弧的高温作用。焊缝金属有益的合金元素会被蒸发烧损,使焊缝的机械性能降低。因此,必须通过药皮向焊缝加入适当的合金元素,以弥补合金元素的烧损,保证或提高焊缝机械性能。对有些合金钢的焊接,也需要通过药皮向焊缝渗入合金,使焊缝金属能与母材金属成分相接近,机械性能赶上甚至超过基本金属。
⑤提高焊接生产率。焊条药皮具有使溶滴增加而减少飞溅损失的作用。焊条药皮的熔点稍低于焊芯的焊点(约低100~ 250℃),但因焊芯处于电弧的中心区,温度较高,所以焊芯先溶化,药皮稍迟一点熔化。这样,在焊条端头形成一短段药皮套管,加上电弧吹力的作用,使熔滴经直射到熔池上,使之有利于仰焊和立焊。另外,在焊芯涂了药皮后,电弧热量更集中。同时,由于减少了由飞溅引起的金属损失,提高了熔敷系数。因而也就提高了焊接生产率。另外,在焊接过程中发尘量减少。
为了保证药皮在焊接过程中发挥上述作用,药皮的成分比较美杂,常由7~9种原料配制而成,根据其作用的不同,分别叫作稳弧剂、脱氧剂、造渣剂、造气剂、合金剂、胶黏剂、稀渣剂、增塑剂等。