藥芯焊絲的發展動態研究

摘要：藥芯焊絲是一種新型焊接材料，為近年來迅速發展的一種新型焊接材料，以其生產效率高、工藝性能好、焊接質量好、力學性能高著稱，本文簡要分析了藥芯焊絲的發展優勢、生產工藝流程和發展趨勢。

關鍵詞：藥芯焊絲 焊接 焊機 焊條

1 藥芯焊絲的優勢

藥芯焊絲是在很細的金屬管內充填能改善焊接性能，提高焊接質量，加快金屬熔敷速度的藥粉而生產的自動化焊接新材料。藥芯焊絲主要技術經濟特點有以下幾方面：

1.1 生產效率高

藥芯焊絲可以連續自動化或半自動化焊接，大大縮短了更換焊條、引弧和收弧等輔助時間。由于藥芯焊絲斷面通電面積小，在相同電流下，藥芯焊絲焊接電流密度大，產生的焦耳熱增多，故熔敷速度高。藥芯焊絲生產效率是手工電焊條的3～5倍，或是實芯焊絲的1～2倍。

1.2 焊接質量好

藥芯焊絲可以方便地調整熔敷金屬的化學成份，進而改善焊縫的力學性能，采用藥芯焊絲可以得到與焊接母材相匹配的化學成份和力學性能。除結構鋼焊絲外，可以方便地生產高強度鋼焊絲、不銹鋼焊絲、堆焊焊絲等。

1.3 綜合成本低

藥芯焊絲由于利用率高，焊絲熔敷速度快，焊絲消耗的熔敷金屬量小，人工工時費用低。因而藥芯焊絲與手工焊條、實芯焊絲相比，綜合成本低。

藥芯焊絲的出現，適應了焊接生產向高效、低成本、自動化、智能化生產發展的趨勢。因而在工業發達國家得到了快速的發展。而我國藥芯焊絲的工業化生產和應用，以九十年代末才開始。近幾年，造船、重型機械、石油、化工等行業逐步認識到藥芯焊絲的優越性能，使用量越來越多。

國外工業發達國家，藥芯焊絲作為焊接材料的用量越來越大，美國藥芯焊絲用量達到了焊材總量的40%以上；日本已達到了35%，歐洲工業發達國家也已達到了30%。我國采用藥芯焊絲是從為國外造船開始，現在已波及到船舶制造、重型機械、機車車輛、鐵路大橋、冶金、石油化工等行業。

據有關統計資料表明，2000年我國藥芯焊絲用15000噸全部依靠進口。按照焊接行業規劃要求，到2005我國藥芯焊絲的用量爭取達到焊材總量的5%，即5萬噸。因此，發展建設藥芯焊絲生產基地，在國內焊接領域具有舉足輕重的意義。

隨著焊接自動化、半自動化水平的逐步提高，自動焊絲使用量越來越大，藥芯焊絲品種多，焊接性能能滿足各種場合、各種性能的要求，而且制造工藝簡單，成本低，其發展前景非?？捎^。

2 藥芯焊絲的生產工藝流程

①帶鋼→縱剪分條→帶卷重繞→清洗→烘干→管成型→充填藥粉→管閉口軋輥→粗減徑→半成品收卷；②大盤粗絲開卷→細減徑→拋光→成品收卷；③大盤成品開卷→矯直→成品層繞→熱塑封裝→包裝→入庫。

3 藥芯焊絲市場分析及預測

3.1 鋼鐵工業

2000年我國鋼產量達1.2億噸，其中焊接結構將由目前的35%提高到50%（一些工業發達國家均在50%以上）。2001年將有6000萬噸鋼材要制造出用途不同的焊接結構，對焊接質量和自動化水平要求很高。

3.2 能源工業

到2001年我國發電量已達到1.6萬億度，水輪機渦殼、葉片等都要求精度高、焊接量非常大。能源工業許多領域，如：石油、天然氣、煤炭等大量化工容器，分餾裝置，管線，焊接加工占十分重要位置。

從科技發展看，我國煤炭是工業的糧食，是我國重要能源（占76.2%）管線運煤技術已提交日程。用1米直徑的管線年運輸量相當于鐵路30-50倍，必須用大量的高質量焊接材料才能完成。

3.3 造船工業

到2001年，我國已躍居世界造船第四位，達到250萬噸船舶產量，使用藥芯焊絲每年在10000噸以上，進口焊絲需耗費大量外匯。

3.4 鐵路行業

我國鐵路總長已達7萬公里，居世界第四位，車輛及機車制造中焊接技術具有極重要作用。如每輛貨車焊縫需用1噸焊絲，每年我國制造貨車6000輛、客車3000輛、機車800臺。今后鐵路向準高速160KM/H發展，焊接工藝，焊接材料將占十分重要位置，焊絲用量很大。

另外，航空、航天等許多領域都需要極高的焊接工藝和與之配備的焊絲材料。

據不完全統計，我國有各類焊機30萬臺，自動、半自動焊約占1/3，系統和智能系統將開始在焊機生產中應用。航空、航天、飛行器、核能裝置、汽車、醫療器械及精密儀器將更多采用激光，電子束等高能束焊接方法，采用計算機焊接輔助設計、制造等。我國每年需各類焊接材料80-100萬噸。其中自動、半自動焊及高效節能CO2氣保護焊將達30%，焊接機械化，自動化程度將達50%左右，擴大機器人焊接應用，焊接柔性制造系統，計算機集成制造系統。

藥芯焊絲作為第四代焊接新材料是近年來迅速發展的一種新型焊接材料，以其生產效率高，工藝性能好，焊接質量好，力學性能高，綜合成本低等無可比擬的技術和經濟性受到世界焊接業一致認同。近年來我國研究開發國產藥芯焊絲取得長足的進步，已有一些產品達到或接近國外先進水平。為我國焊接技術水平的提高，焊接材料的更新換代打下基礎。

藥芯焊絲與手工焊條相比具有十分明顯的優勢，主要把斷續的焊接過程變成連續的生產方式，從而減少接頭數目，提高焊縫質量，提高了生產效率，節約了能源。

藥芯焊絲主要優勢：

①操作工藝性能優良。藥芯焊絲電弧燃燒穩定，熔滴過渡流暢，頻率增大飛濺少，焊縫成形美觀，幾何尺寸正確。

②藥芯焊絲焊縫力學性能好。尤其是抗沖擊韌性高，焊縫純度高，表面光滑。

③藥芯焊絲品種多，如低碳低合金系列，不銹鋼系列，耐熱鋼系列，堆焊合金鋼系列。

④藥芯焊絲在較低電流情況下，電弧穩定，焊縫連續性好，即使是4mm小焊腳也較易焊接。

⑤焊接速度加快，速度可達500mm/min。

⑥焊接種類

a CO2氣保護藥芯焊絲全位置半自動焊。

b全自動平角焊

c全自動立焊

d帶陶瓷襯墊的CO2單面焊雙面成形（半自動焊）

e CO2氣保護單面焊雙面成形自動焊

f熔嘴電渣焊

g背面不充氬不銹鋼管焊

h自（氣）保護焊

⑦埋弧堆焊

a適用范圍廣，即可采用半自動焊進行不規則小件的修復，也可采用半自動或全自動進行大截面的堆焊。自保護焊可在野外作業

b效率高，其熔敷速度是手工焊條的3-5倍，可大大縮短施工工時，降低工人勞動強度。

c質量好，夾渣、氣孔傾向小，抗裂性好，預熱溫度低。

d經濟性優越，焊絲有效利用率為焊條1.3-1.7倍，綜合成本僅為手工焊條的50%-80%。

參考文獻：

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