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熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，这些因素都能使焊缝的机械性能（强度、冲击值等）大大降低，同时使焊缝变脆。此外采用光杆焊条焊接，电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。
药皮除具有机械保护作用，还要加入一些还原剂，使电弧燃烧中产生的氧化物还原，以保证焊缝质量。 通过在焊条药皮中加入铁合金或纯合金元素，使之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机械性能。 总之药皮的作用改善了焊接工艺性能，使电弧稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。同时也保证焊缝金属获得具有合乎要求的化学成分和机械性能。
1.5.2 焊条分类
1按焊条的用途分类 2按药皮的主要成分分类。 3按药皮熔化后的熔渣碱度分类。
熔渣成分主要是酸性氧化物（SiO2、TiO2、Fe2O3）的为酸性焊条；熔渣主要成分是碱性氧化物（如大理石、萤石等）的为碱性焊条。 酸性焊条具有较强的氧化性，对铁锈、水分不敏感，焊缝中很少有由氢气引起的气孔，但酸性熔渣脱氧不完全，也不能完全清除焊缝中的硫、磷等杂质，故焊缝金属力学性能较低。
碱性焊条由于脱氧性能好，能有效除焊缝中的硫，合金元素烧损少，焊缝金属合金化效果好，焊缝力学性能和抗裂性均较好，但当焊件和焊条存在水分时，焊缝中容易出现氢气孔。
4按特殊性能分类。
1.5.3 焊条的选用原则
电弧焊时，通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、力学性能、焊接性和工作环境等要求，以及焊接结构的形状、受力情况和焊接设备类型等方面综合考虑，以决定选用哪种焊条。 1 焊接材料的机械性能、化学成分
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（1）对于低碳钢、中碳钢和低合金钢，可选用与母材强度等级相应的焊条，其抗拉强度等于或稍高于母材。当受力情况复杂时，应选用比母材强度低一级的焊条，以保证焊缝既有一定的强度，又能有满意的塑性。 （2）对于合金结构钢，通常要求焊缝金属的合金成分与母材金属相同或相近。
（3）在对焊接结构受力复杂、刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的情况下，可以考虑选用比母材强度低一级别的焊条。以保证焊缝既有一定的强度，又能有良好的塑性。
（4）在母材中C、P、S等元素含量偏高时，焊缝易产生裂纹的情况下，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
（5）在焊条的强度确定之后，对于塑性、冲击性和抗裂性能要求较高（结构形状复杂、钢材厚、焊件受动荷载），低温条件下工作的焊缝应选用碱性焊条。
（6）当焊件焊口处有较多的铁锈、油污和氧化皮、水分等脏物，且又无法清理时，应选用对铁锈、油污和氧化皮、水分敏性小和抗气孔性能较强的酸性焊条。
（7）低碳钢与低合金钢、不同强度等级的低合金钢等异种钢间的焊接，一般选用与较低强度等级钢材相匹配的焊条。
2 焊件的工作条件与使用性能
（1）对承受动荷载和冲击荷载的焊件，除满足强度要求，还要保证焊缝具有较高的韧性和塑性，应选用塑性和韧性较高的低氢焊条；
（2）接触腐蚀介质的焊件，根据介质性质，应选用相应的不锈钢焊条，或选用其他耐腐蚀焊条；
（3）在在高温或低温条件下工作的焊件，应选用相应的耐热钢或低温钢焊条。对珠光体的耐热钢一般选用与钢材化学成分相近的焊条，或根据焊件的工作温度来选取；
（4）结构复杂，刚性大及厚度大的焊件，应选用抗裂性能好的低氢焊条；
（5）对受条件限制不能翻转的焊件，应选全位置焊接焊条。
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1.6 焊接工艺
手工电弧焊的工艺参数有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊道层数、电源种类和极性等。
1.6.1 焊条直径的选择
焊条是根据被焊工件的厚度、接头形状、焊接位置和预热条件来确定的。焊条直径规格为：1．6mm，2．5mm，3．2mm，5．0mm、5．8mm等。
根据被焊工件的厚度，焊条直径按下表进行选择。
板厚/mm 焊条直径/mm 1-2 1.6;2.0 表1-1 焊条直径选择 2-2.5 2.5-4 4-6 2.0;2.5 2.5;3.2 3.2;4.0 6-10 4.0;5.0 >10 5.0;5.8 带坡口多层焊时，首层用Φ3．2mm焊条，其他各层用直径较大的焊条。立、仰或横焊，使用焊条直径不宜大于Φ4．0mm，以便形成较小的熔池，减少熔化金属下淌的可能性。焊接中碳钢或普通低合金钢时，焊条直径应适当比焊接低碳钢时要小一些。
1.6.2 焊接电流的选择
焊接电流对焊接过程焊接质量和生产率的影响见表。
表1-2 焊接电流的影响
电流太小 熔渣、铁水分不开 电弧不稳定 焊道成形窄而高 容易产生焊瘤、夹渣、未熔合 熔深浅 焊条融化速度慢、生产率低 电流过大 飞溅小 渣的覆盖与焊道外观成形不良 焊条过热发红或药皮脱落 焊缝区易过热变脆 容易产生咬边、裂纹、气孔 熔深过大、易烧穿
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焊接电流的选择，主要决定于焊条的类型、焊件材质、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊接位置以及焊接层数等。在使用一般碳钢焊条时，焊接电流大小和焊条直径的关系为
I=(35~55)d （1-1）
式中 I——焊接电流，A； d——焊条直径，mm。
根据以上公式所求得的焊接电流，只是一个大概数值。对于同样直径的焊条焊接不同材质和厚度的工件，焊接电流亦不同。一般板越厚，焊接热量散失的越快，应取电流值的上限值；对焊接输入热要求严格控制的材质，应在保证焊接过程稳定的前提下，取下限值。对于横、立、仰焊时所用的焊接电流，应比平均的数值小10％～20％左右。焊接中碳钢或普通低合金钢时，其焊接电流应比焊低碳钢时小10％～20％，碱性焊条比酸性焊条小20％。而在锅炉和压力容器的实际焊接生产中，焊工应按照焊接工艺文件规定的参数施焊。
1.6.3 电弧电压的选择
电弧电压是由电弧的长度来决定的，焊接过程中，要求电弧长度不宜过长，否则出现电弧燃烧不稳定的现象。电弧电压对焊缝质量的影响以及防止措施见表。
表1-3 电弧电压对焊缝质量的影响以及防止措施 电弧长度的影响 长电弧热量不集中，飞溅增多；弧长过短，易短路 熔深浅，容易产生咬边、未焊透、夹渣等缺陷 焊缝表面高低不平，宽容不一致，焊波不均匀 10
防止措施 保持一定的弧长，一般为2~4mm 将电流调节适当 将各自导线连接好 清理焊接区 按规定烘干焊条 洛阳理工学院毕业设计
熔池保护差，空气中氧和氮的侵入使焊缝产生气孔及焊缝金属变脆 1.6.4 焊接速度
就是焊条沿焊接方向移动的速度。较大的焊接速度可以获得较高的焊接生产率，但是，焊接速度过大，会造成咬边、未焊透、气孔等缺陷；而过慢的焊接速度，又会造成熔池满溢、夹渣、未熔合等缺陷。对于不同的钢材，焊接速度还应与焊接电流和电弧电压有合适的匹配，以便有一个合适的线能量。
1.6.5 电源种类和极性的选择
电源的种类和极性主要取决于焊条的类型。直流电源的电弧燃烧稳定，焊接接头的质量容易保证；交流电源的电弧稳定性差，接头质量也较难保证。
利用不同的极性，可焊接不同要求的焊件，如采用酸性焊条焊接厚度较大的焊件时，可采用直流正接法(即焊条接负极，焊件接正极)，以获得较大的熔深，而在焊接薄板焊件时，则采用直流反接，可防止烧穿。若酸性焊条采用交流电源焊接时，其熔深介于直流正接和反接之间。
1.6.6 焊接层数的选择
多层多道焊有利于提高焊接接头的塑性和韧性，除了低碳钢对焊接层数不敏感外，其他钢种都希望采用多层多道无摆动法焊接，每层增高不得大于4mm。
1.7 焊接接头、坡口及组对
1.7.1 焊接接头、坡口及组对
焊接连接形成的焊接接头是焊接结构最基本要素，在许多情况下，它又是焊接结构上的薄弱环节。其突出问题是形成应力集中、劣质区、变形及残余应力的存在。
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