前言

焊條由焊芯及藥皮兩部分構(gòu)成。焊芯是一根具有一定直徑和長度的金屬絲。焊接時焊芯的作用；一是作為電極，產(chǎn)生電弧； 二是熔化后作為填充金屬，與熔化的母材一起形成焊縫。為了保證焊縫的質(zhì)量與性能，對焊芯中各金屬元素的含量都有嚴格的規(guī)定，特別是對有害雜質(zhì)（如硫、磷等）的含量，應(yīng)有嚴格的限制，優(yōu)于母材。焊芯成分直接影響著焊縫金屬的成分和性能，所以焊芯中的有害元素要盡量少。
涂在焊芯外面的藥皮，是由各種礦物質(zhì)（如大理石、螢石等），鐵合金和粘結(jié)劑等原料按一定比例配制而成。藥皮的主要作用是：使電弧容易引燃并穩(wěn)定電弧燃燒；形成大量氣體和熔渣以保護熔池金屬不被氧化；通過熔池中冶金作用去除有害的雜質(zhì)（如氧、氫、硫、磷等）和添加合金元素以提高焊縫的力學(xué)性能。

一、焊條簡介

1.1、焊條化學(xué)成分分類

焊芯主要為金屬合金
按照焊條藥皮的主要化學(xué)成分來分類

1.11鈦型

藥皮成分范圍（%） 
SiO2 15～31 TiO2 24～48 MnO 5～7 FeO 4～22 MgO 5～7 AI2O3 4～6 CaO<10 揮發(fā)成分<12

1.12鈦鈣型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 10～30 TiO2 20～35 MnO 6～9 FeO 5～25 MgO 1～5 AI2O3 5～8 CaO 8～12 揮發(fā)成分<10

1.13鈦鐵礦型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 23～28 TiO2 10～18 MnO 10～19 FeO 7～25 MgO 1～8 AI2O3 3～9 CaO 2～10 揮發(fā)成分2～10

1.14氧化鐵型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 35～40 TiO2 < 10 MnO 16～18 FeO 30～35 MgO<5 AI2O3 <4 CaO<3 揮發(fā)成分<2

1.15纖維塑性

藥皮成分范圍（%）
SiO2 20～26 TiO2 11～15 MnO2 6～8 FeO 2～12 MgO 3～5 AI2O3 9～10 CaO <2 揮發(fā)成分2～10

1.16低氫型

藥皮成分范圍（%）
SiO2 5～25 TiO2 <22 MnO 2～7 FeO 2～20 MgO<5 AI2O3 <12 CaO 8～26 揮發(fā)成分<20

1.2、焊條原材料

一旦焊芯、藥皮類型被選定后，即可依據(jù)焊條藥皮中的成分要求來選取所需要的原材料。

1.21原材料分類與用途

金屬及鐵合金類 金屬及鐵合金在藥皮中主要作用有兩個，即冶金反應(yīng)和合金化。
冶金反應(yīng)類：鋁粉、硅鐵、錳鐵、鈦鐵，作用是脫氧、硫、磷；
合金化類：金屬鉻、鎳、鉬鐵、釩鐵、鈦鐵、錳鐵等，作用是過渡合金元素。

1.22礦物類

如 大理石、白云石、螢石、白泥、長石、云母等，作用是造氣造渣穩(wěn)弧等。

1.23化工產(chǎn)品類

如 碳酸鉀、鈦白粉、碳酸鋇、純堿、水玻璃等，作用穩(wěn)弧粘結(jié)成型。

1.24有機物類

淀粉、木粉、微晶纖維素、竹粉、糊精等，作用是增加電弧保護氣氛，加大電弧吹力作用和改善涂料的壓涂性能。
原材料標(biāo)準(zhǔn)對上述原材料的純度和顆粒度都有具體要求。如金屬錳，過40目為100%，過60目<50%如果金屬及鐵合金的顆粒過細，易在焊接過程燒損，過粗，造成合金元素過渡不均勻。

1.3、焊條主要測量元素

由于焊條由焊芯和藥皮組成，焊芯主要為金屬元素，藥皮主要為礦物質(zhì)。所需測量元素較多，需測量元素為Na、Mg、Al、Si、P、S、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、As、Zr、Nb、Mo、Sn、Sb、Ba、Ta、Re、Pb、Bi等，其中P、S等為有害物質(zhì)，對有害雜質(zhì)的含量，應(yīng)有嚴格的限制，優(yōu)于母材。焊芯成分直接影響著焊縫金屬的成分和性能，所以焊芯中的有害元素要盡量少。

二、焊條行業(yè)應(yīng)用解決方案

X熒光分析儀系統(tǒng)主要由分析儀、樣品制備設(shè)備（包括振動磨、壓片機）、計算機系統(tǒng)（主要包括主機、監(jiān)視器、打印機、鍵盤、X熒光分析儀數(shù)據(jù)通訊接口、DCS系統(tǒng)通訊接口）等組成，目前我公司針對焊條行業(yè)有EDX3600B、EDX3600、EDX6000B三種型號X熒光光譜儀。

2.1分析儀器的基本參數(shù)

分析儀器基本配置要求：
 

臺式儀器型號：EDX3600B、EDX3600 
X光管：Rh靶材；50W； 
高壓：50KV；1mA 
探測器：SDD（硅飄移探測器） 
配置真空裝置，包括真空泵 
測試元素：S、P、Mn、Fe、Cr、Ni、Si、Al、Ca

以下的精度指標(biāo)是EDX3600B的基本參數(shù)。

2.11 EDX 3600B基本參數(shù)

EDX3600B X熒光光譜儀是利用XRF技術(shù)解決國內(nèi)焊條公司對復(fù)雜成份、多類型櫚中元素的快速、準(zhǔn)確分析。該技術(shù)的主要特征為：利用低能X光激發(fā)待測元素，對Si、S、AI、Na、Mg等輕元素有良好的激發(fā)效果，并且測試時間短，大大提高了檢測效率和工作效率； 采用UHRD探測器，具有良好的能量線性和能量分辨率，及良好的能譜特性，較高的峰背比； 采用自動穩(wěn)譜裝置，保證了儀器工作的一致性；利用解譜技術(shù)使譜峰分解，使采用UHRD探測器的分析儀對Si、S、AI等輕元素的測試具有和的分析精度；采用相似自動分類技術(shù)使分類更準(zhǔn)確，有效地克服基效應(yīng)對測量帶來的影響；采用多參數(shù)的線性回歸方法，使元素間的吸收、增強效應(yīng)得到明顯的消除。
測量元素范圍：從鈉（Na）至鈾（U）
元素含量分析范圍：1ppm—99.99% 
同時分析元素：24種元素同時分析
測量鍍層：鍍層厚度測量最薄至0.005微米，可分析5層以上的鍍層
分析精度：0.05% 
測量對象狀態(tài)：粉末、固體、液體 
測量時間：60s—200s 
能量分辨率為：（150±5）eV 
管壓：5KV—50KV 
管流：50uA—1000uA
2.12EDX 3600基本參數(shù)
產(chǎn)品名稱：Skyray X熒光光譜儀 
型號：EDX3600
輸入電壓：AC 110V/220V
消耗功率：200W
環(huán)境溫度：15℃-30℃ 
環(huán)境濕度：35%-70%
分析精度：0.05% （96%以上） 
鍍層厚度測量精確最高至0.01μm
測量時間：60s-200s
管壓：5kV-50kV
管流：50μA-1000μA
能量分辨率為：（150±5）eV
元素含量分析范圍：1ppm-99.99%
同時分析元素：24種元素同時分析 
測量對象狀態(tài)：粉末、固體、液體 
測量元素范圍：從鈉（Na）至鈾（U）。

2.2 分析儀器標(biāo)準(zhǔn)配置

2.21 EDX 3600B標(biāo)準(zhǔn)配置

單樣品真空腔體 
計算機、打印機 
電制冷UHRD探測器
信噪比增強器 
光路增強系統(tǒng) 
內(nèi)置高清晰攝像頭
可自動切換型準(zhǔn)直器和濾光片 
精準(zhǔn)的升降平臺 
加強的金屬元素感度分析器 
真空泵（可選） 
壓片機（可選）

2.22、 EDX 3600標(biāo)準(zhǔn)配置
單樣品真空腔體
計算機、噴墨打印機
真空泵（可選）
壓片機（可選）
半導(dǎo)體探測器
放大電路
X光管及高低壓電源
WINDOEWS版測試分析測試軟件

2.3、儀器測量數(shù)據(jù)

2.31、EDX3600B測量數(shù)據(jù)

焊條是由焊芯和藥皮組成，焊芯為金屬合金主要為鋁粉、硅鐵、錳鐵、鈦鐵，金屬鉻、鎳、鉬鐵、釩鐵、鈦鐵、錳鐵等。藥皮主要是礦物類，如 大理石、白云石、螢石、白泥、長石、云母等。還有一些化工產(chǎn)品，如 碳酸鉀、鈦白粉、碳酸鋇、純堿、水玻璃等，作用穩(wěn)弧粘結(jié)成型。
焊條需要檢測元素較多，其中P、S等為有害物質(zhì)，對有害雜質(zhì)的含量，應(yīng)有嚴格的限制。焊芯成分直接影響著焊縫金屬的成分和性能，所以焊芯中的有害元素要盡量少。
由于篇幅原因，在這里不再對每一種產(chǎn)品進行測試數(shù)據(jù)對比分析，舉例說明采用儀器對白云石、硅鐵、螢石產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)分析。

（一）、白云石

白云石是碳酸鹽礦物，主要成分為CaMg(CO 3 ) 2。它的晶體結(jié)構(gòu)像方解石，
常呈菱面體。遇冷稀鹽酸時會慢慢出泡。有的白云石在陰極射線照射下發(fā)橘紅色光。白云石是組成白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r的主要礦物成分。白云石可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、節(jié)能等領(lǐng)域。主要用作堿性耐火材料和高爐煉鐵的熔劑；生產(chǎn)鈣鎂磷肥和制取硫酸鎂；以及生產(chǎn)玻璃和陶瓷的配料。白云石含量大概為：CaO 30.4%、 MgO 21.9%、 CO2 47.7%。使用EDX3600B對它們進行測試。
這里以測試國家標(biāo)樣中的白云石為例。 
以下使用EDX 3600B型對白云石國標(biāo)樣GBW07216A實際測試的所得的譜圖，工作曲線等相關(guān)數(shù)據(jù)：

① .白云石在EDX 3600B上測試的譜圖

② . 白云石國標(biāo)樣Ca的工作曲線與相關(guān)數(shù)據(jù)

③ ．白云石國標(biāo)樣Mg的工作曲線與相關(guān)數(shù)據(jù)

④ ．實際測試白云石國標(biāo)樣GBW07216A的數(shù)據(jù)如下為

（二）、螢石

螢石又稱氟石，是一種常見的鹵化物礦物，它是一種化合物，化學(xué)成分： CaF2 ,Ca:51.1%,F:48.9%，是提取氟的重要礦物。螢石一般呈粒狀或塊狀，具有玻璃光澤，綠色或紫色為多。螢石在紫外線或陰極射線照射下常發(fā)出藍綠色熒光，它的名字也就是根據(jù)這個特點而來。 在人造螢石技術(shù)尚未成熟前，是制造鏡頭所用光學(xué)玻璃的材料之一。
這里以測試國家標(biāo)樣中的螢石為例。 
以下使用EDX 3600B型對螢石國標(biāo)樣GBW07252實際測試的所得的譜圖，工作曲線等相關(guān)數(shù)據(jù)：

① .螢石在EDX 3600B上測試的譜圖

② ． 螢石國標(biāo)樣Si的工作曲線與相關(guān)數(shù)據(jù)