碳钢焊条配方成分遗传神经网络预测(4)
（10）中碳锰铁，熔点1260℃，在焊接过程中的作用脱氧，脱硫，放热并加快焊接反应速度，补充焊缝中的锰量。用量过多使焊缝产生表面气孔特别是钛型焊条，焊接过程中产生飞溅。在焊缝中可以提高强度和硬度，在低碳钢中含量如超过2%则延展性、韧性变差，焊件接头脆硬，在钢加热时会使晶粒粗大。在一般低碳钢中含Mn量与含S量之比最好为15：1，因为这样可使热裂缝敏感性较少。主要化学成分Mn＞78，C＜1.0，Si＜1.5，S≤0.03，P＜0.20。
（11）有机物（木粉、淀粉、纤文素），在燃烧过程中产生气体，使焊缝不与空气氧化、氮化，因产生保护气体，故可相应降低铁含量使用比例，有机物一般富于弹性，因此对压涂有利，有机体过高在酸性焊条内会增加焊缝含硅量，影响机械性能的稳定。
（12）钾钠水玻璃，熔点1150℃，粘结剂，稳弧造渣，过多过浓会造成焊速慢、飞溅大，渣的粘度提高，影响机械性能，模数过高促使药皮快干性加强，使焊条药皮易偏心，用时经高温烘干后药皮强度亦会降低。药皮中某些物质受电弧高温作用而分解放出氧，使液态金属中的合金元素烧毁，导致焊缝质量降低。因此在药皮中加入一些还原剂，使氧化物还原，以保证焊缝质量。
对以上每一种配方原材料进行具体分析后，可以发现酸性碳钢焊条中含量比较多并且对焊缝力学性能有重要影响的主要合金元素有碳、锰、硅、铬、镍、硫这几种，这几种元素对焊接性能的具体影响如下：
(1)碳(C)是碳钢中的主要元素，当含碳量增加时，钢的强度、硬度明显提高，而塑性降低。在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧高温作用下与氧发生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳气体，将电弧区和熔池周围空气排除，防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响，减少焊缝金属中氧和氮的含量。若含碳量过高，还原作用剧烈，会引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响，低碳钢焊芯的含碳量一般为0.1%。
(2)锰(Mn)锰在钢中是一种较好的合金剂，随着锰含量的增加，其强度和韧性会有所提高。在焊接过程中，锰也是一种较好的脱氧剂，能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形成硫化锰浮于熔渣中，从而减少焊缝热裂纹倾向。因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为0.30%～0.5%，焊接某些特殊用途的钢丝，其含锰量高达1.70%-2.10%。
(3)硅(Si)硅也是一种较好的合金剂，在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性及抗酸性能；若含量过高，则降低塑性和韧性。在焊接过程中，硅也具有较好的脱氧能力，与氧形成二氧化硅，但它会提高渣的粘度，易促进非金属夹杂物生成，但硅在酸性碳钢焊条中的含量较少。
(4)铬(Cr)铬能够提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说，铬便是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特征是易于急剧氧化，形成难熔的氧化物三氧化二铬(Cr203)，从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流动性降低。
(5)镍(Ni)镍对钢的韧性有比较显著的效果，一般低温冲击值要求较高时，适当掺入一些镍。
(6)硫(S)硫是一种有害杂质，随着硫含量的增加，将增大焊缝的热裂纹倾向，因此焊芯中硫的含量不得大于0.04%。在焊接重要结构时，硫含量不得大于0.03%。
结合以上分析，又考虑酸性碳钢焊条中Si、S、P是作为控制元素被严格限制的。换言之，影响焊条熔敷金属力学性能的关键元素是焊条原材料(包括焊芯与药皮)中的C和Mn 2种合金元素。其中，Mn主要来源于焊芯和药皮中的中碳锰铁;C主要来源于焊芯、药皮中的中碳锰铁和还原钛铁矿。