金属焊接材料-发展与展望

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1、金属焊接材料焊接材料知识交流高级焊工：赵建勋西安科技大学机械设计制造及其自动化专业2009.9.29序言随着改革开放的深入发展，在国民经济建设高速发展的同时，我国焊接材料行业也取得了长足的进步。2007年的焊材产量为350万吨左右，成为世界上第1焊材生产大国。在产量增加的同时，其产品结构的比例也发生了显著的变化。焊条所占比例由1996年的87%下降到2006年的57%，CO2气体保护实芯焊丝和药芯焊丝的比例上升到29%。焊接作为重要的基础加工工艺，在石油化工、重型机械、桥梁建筑、船舶车辆及航天航空等行业得到了广泛的应用。焊接材料的生产规模不断扩大，产品种类不断增加，特别是CO

2、2气体保护焊实芯焊丝和药芯焊丝发展更为迅速。目前，我国已成为世界第一焊接材料生产和消费大国。第一章焊接材料和钢铁材料的发展与展望第一节焊接材料的发展与展望1、电弧焊用电焊条2、CO2气体保护焊用实芯焊丝3、药芯焊丝第二节钢铁材料和冶金技术的发展1、钢铁材料的产量和消费量2、钢铁冶金技术的发展第一节焊接材料的发展与展望焊接材料包括手工电弧焊用电焊条，CO2气体保护焊用实芯焊丝及药芯焊丝，埋弧焊用焊丝及焊剂，还有氩弧焊用的焊丝，钎焊用的钎料和钎剂，保护气体等。总之，在焊接过程中所消耗的材料统称为焊接材料。中国焊接材料的发展，中华人民共和国成立起到现在经历了三个阶段。第一阶段：从中

3、华人民共和国成立初期至1965年，这个阶段主要是手工电弧焊焊条的白手起家发展阶段。第二阶段：从1966～1990年，这个阶段主要是手工电弧焊焊条迅速发展和完善的阶段。船用焊条取得了中国CCS,英国LR，美国ABS，挪威DNV，及日本NK等国际上著名船级社的认可。碳钢焊条，低合金钢焊条及不锈钢焊条标准自1985年起已等效采用相应的美国标准（ANSI/AWSA5.1,A5.4,A5.5）等。这些都促使产品质量检测手段及企业质量保证体系日臻完善，有力地促进了焊条内在质量的提高。第三阶段：1990年至今，这个阶段主要是调整产品结构，开发优质高效焊接材料阶段。多年来，电焊条产品统一天下

4、。在20世纪80年代前，基本上都是手工电弧焊和埋弧焊。进入20世纪80年代后，为了适应焊接向“优质，高效，低成本”方向发展的趋势，开始发展CO2气体保护焊实芯焊丝。短短几年，从国外引进了几十条焊丝镀铜生产线，开展了现代化的焊丝生产。进入20世纪90年代后，一些企业又开发出了CO2气体保护焊药芯焊丝产品。经过几十年的努力，CO2气体保护焊实芯焊丝已形成了年产80万吨的生产规模，正在向良性方向发展。药芯焊丝发展更快，短短几年达到了年产量10多万吨的水平，取得了令人瞩目的成就。至此，中国焊接材料门类齐全，产品结构有了明显的改变，质量水平有了较大的提高，成为全球第一焊接大国，在全世

5、界焊材生产领域占据了重要位置。天津的金桥焊材集团有限公司，大桥焊材集团有限公司及四川大西洋焊接材料股份有限公司的生产规模居世界前三位。近年来，我国焊接材料产量见表1-1。表1-1近两年我国焊材产量从表1-1可以看出，我国焊接材料在增加产量的同时，其产品结构也发生了显著的变化。电焊条所占的比例下降到57%，CO2气体保护焊实芯焊丝上升到了25%，药芯焊丝达到4%。根据目前焊丝生产企业的产能情况以及市场需求，CO2气体保护焊实芯焊丝和药芯焊丝所占的比例还会以较大幅度上升，电焊条所占的比例会进一步下降。1、电弧焊用电焊条焊接，焊接材料的出现，距今已有100多年的历史了。1889年，

6、有人提出在光焊丝上刷涂一层黏土或石灰，焊接效果可能会更好，这也是我们目前还广泛应用的药皮焊条的雏形。今后，在研发高效率，高性能，高操作性焊接材料的同时，还要重视高环保性焊接材料的研究，包括非镀铜实芯焊丝，底尘药芯焊丝等。2、CO2气体保护焊用实芯焊丝1904年，瑞典ESAB公司建立焊条厂后，在大力发展手工电弧焊焊条的同时，气体保护焊工艺在1920年也已经开始采用。也有的资料介绍1926年，美国的Alexandre发明CO2气体保护焊原理。通过对手工电弧焊时焊条药皮分解，产生的气体的分析研究表明，焊条药皮产生的气体主要是CO2，因此，人们考虑在使用熔化极气体保护焊工艺焊接低碳钢

7、时，采用CO2气体作为保护气体。此时，所用的焊丝为含Mn,Si等脱氧元素高的实芯焊丝。中国在20世纪50年代末，开始研究CO2气体保护焊工艺，20世纪70年代在电站锅炉及压力容器行业得到应用。随着改革开放的深入，一些大型企业引进国外先进技术，或者合资生产的产品要求采用气体保护焊。所以，许多企业在引进技术和合资生产的同时，购进大批的生产设备和盘状层绕的镀铜焊丝，推动了CO2气体保护焊接的应用。最近10年是我国CO2气体保护焊实芯焊丝发展的高峰期，随着国民经济建设的迅速发展，全社会消费钢材逐年增加，焊丝市场