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1、中国矿业大学2009届本科生毕业设计第77页1绪论1.1药皮涂层连续电焊条的提出背景21世纪将是科技高速发展的世纪。焊接材料就世界范围而言,一方面在21世纪前期,仍将在目前传统焊材产品框架内,继续增长与改进;另一方面,已开始出现某些重大变革的前奏,这种变革可能将在21世纪20年代左右,对焊材产业产生重大影响。一、适应焊接自动化和高效焊接的潮流,进行产品结构调整日本在焊材总产量中,各类产品结构变化为:1990年焊条占57.7%,而到1999年焊条仅占19.4%,气体保护焊用实心焊丝占38.4%,药芯焊丝占29.3%,埋弧焊丝和焊剂占12.2%。在接下来的后五年里,焊条在焊材总产量中的比例将
2、降到15%以下,各类药芯焊丝和气体保护实心焊丝总产量将占70%以上,埋弧焊材则将稳定在10%～12%。1999年我国焊接材料总量已达到1.1×106t,扣除库存和出口外,国内焊材的年消费量约1×106t。其中焊条约占78%～80%,气体保护实心焊丝约占9%～10%,药芯焊丝(包括进口产品)约近1%,埋弧焊用焊丝与焊剂约占10%～12%。对应1999年焊材的1×106t消耗量,1999年全国钢材的实际消耗量(包括国产与进口)为1.21×108t。2000年全国钢材消耗量为1.27×108t,2005年钢材消耗量为1.48×108t。21世纪前期,我国钢材的品质将由于冶金工艺的进步,特别是“
3、纯洁化、微合金化和控轧控冷”等技术在各重点钢铁企业的推广,将使各种用于钢结构焊接的钢材的焊接性更好,不易产生焊接裂纹并可以采用大热输入焊接,因而将在目前传统焊接技术框架内,全力追求焊接自动化和高效焊接。我国造船系统已率先提出,到2005年,我国船厂的焊接高效率达到80%以上,其中CO2焊接应用率达到55%,焊接机械化、自动化率达到70%左右。到2005年,我国消费的焊接材料中,焊条可占60%～70%、气体保护实心焊丝约占20%,药芯焊丝占2%～5%,埋弧焊用焊丝和焊剂占10%～12%。因此我国的焊材产业,应适应消费需求变化的潮流,进行产业结构的调整。在气体保护焊用实心焊丝、药芯焊丝、埋弧
4、焊丝和烧结焊剂等方面形成规模效益和高品质产品。否则,在我国加入WTO后,一旦进口焊材产品成为“零关税”,国外这些产品将大量进入我国的市场竞争中。二、气体保护实心焊丝向低飞溅高性能方向发展影响CO2气体保护实心焊丝产品质量的两个关键问题是焊丝的化学成分和镀铜及绕卷。近年来,为了降低CO2焊接飞溅和提高焊缝金属的性能,国外对焊丝的化学成分进行了大量研究工作,包括在标准较宽的成分范围内,中国矿业大学2009届本科生毕业设计第77页规定较窄的内控标准及加入各种微量合金元素,取得了降低焊接飞溅量50%以上、减少焊接烟尘量25%以上的好成绩。国外名牌焊材企业,在产品说明书中都只说明该焊丝符合什么标准
5、,而不标明焊丝的具体化学成分(其内控标准与微量元素含量对外保密)。我国在焊丝化学成分方面作的研究工作很少,一些企业以为符合国家标准的成分范围就是优质产品,已大大落后于世界潮流,一旦加入WTO取消关税屏障后,必将在进口产品的竞争中败下阵来。因此在继续关注焊丝生产规模效益,希望重点企业建立“年产1×104t～3×104t以上镀铜焊丝生产线”的同时,必须关注焊丝成分的改进,期望有关钢厂进行这方面的工作并与有关重点焊丝生产企业合作。三、药芯焊丝向“宽电流幅度”、“低尘低飞溅”、“快速焊”的方向发展日本在1995年～1999年的五年时间内,药芯焊丝的年产量均在8.4×104t～9.6×104t之间
6、波动。由于产量已形成规模,因此各生产企业都致力于产品的性能改进,产品更新很快,最多时一年申请这方面专利的达100多件。用量最大的直径为1.2mm气体保护药芯焊丝,已经可以在150A～350A正常施焊。这种“宽电流幅度”,方便了施焊操作。近年来,国外在钛型和氟碱型药芯焊丝制造上,还采用了以下两项技术,一是采用超低碳带钢,带钢含碳量从0.08%降到0.01%,可使药芯焊丝烟尘发生量减少25对加入的药粉,采用小于300目的原材料微粉,先搅拌均匀和烧结,再磨成200目细粉加入焊芯中,这样改善了药粉的均匀性,并大幅度改善焊丝的快速焊性能。为了保护环境,降低焊接时的污染物与废%;二是弃物,国外近年来
7、用于气体保护焊的“金属粉型药芯焊丝”发展很快,已有多种产品面市。这些产品具有“低熔渣”的特征,可使焊接飞溅减少30%～40%,焊接烟尘减少30%～35%,施焊工艺和焊缝力学性能都很好。四、埋弧焊用焊丝和焊剂向高效率多品种方向发展埋弧焊用焊丝发展了低锰、中锰、高锰的系列产品和与锰硅相配合的加入不同Ni、Mo、Cr含量的多种产品,并在此基础上,向“纯净化、微合金化”方向发展。埋弧焊用焊剂,包括高温烧结焊剂、熔炼焊剂和粘结焊剂(低温烧结焊
