货油舱下底板用药芯焊丝的研究与开发
药芯焊丝在船舶焊接中的缺欠与对策
区域治理调查与发现药芯焊丝在船舶焊接中的缺欠与对策丁松根 丁好扬州中远海运重工有限公司，江苏 扬州 225200摘要：焊接结构的变形不仅会降低船体结构的承载能力和使用寿命，也会给正常的焊接工作带来一定的影响。
所以必须采取合理有效的防御措施，最大程度的降低焊接过程中的失误。
在船舶焊接的过程中药芯焊丝常见的缺陷和影响进行研究，从材料选择、焊接工艺到现场控制等方面提出应对措施。
关键词：药芯焊丝；船舶焊接；应用因环境因素影响或某些不可抗力因素，药芯焊丝会出现焊缝裂纹、产生气孔、凹坑、焊缝韧性恶化等不良现象，给造船企业带来巨大损失，因此，控制药芯焊丝的缺欠，提升焊接质量十分必要。
一、药芯焊丝概述药芯焊丝也称管状焊丝，其合金成分可以灵活方便调整，所以药芯焊丝的许多产品是实心焊丝无法冶炼。
同时由于药芯焊丝产品结构的特点，焊接工艺性能及焊接效率相比实芯焊丝，手工焊条更有优势。
药芯焊丝按生产特点分为有缝和无缝药芯焊丝。
无缝药芯焊丝的成品丝可以进行镀铜处理，无缝药芯焊丝在保管的过程中的防潮性能以及焊接过程中的导电性都优于有缝药芯焊丝。
药芯焊丝外表容易锈蚀，粉剂易吸潮，因此要求药芯焊丝保管的方法更为严格。
二、药芯焊丝在船舶焊接中的缺欠与对策1角焊缝冷裂纹1.1原因分析角焊缝冷裂纹一般为与焊缝方向垂直的横向裂纹，多发现于焊接后2~3d，在板层厚度10mm的高强钢板中较为常见。
角焊缝冷裂纹的引发因素包括三种：扩散氢含量、焊接接头拘束度和焊缝金属淬硬倾向。
焊缝中扩散氢含量越高，冷裂纹倾向越严重，影响药芯焊丝焊缝扩散氢含量的细分因素又可包括焊丝种类、焊接环境的温湿度、电流的稳定度、保护气体的纯度等；通常情况下认为角焊缝属于拘束度较低的一种焊缝，但某些角焊缝带有加强筋，且整体为框架结构，角焊缝变性余量小，仍属于中高拘束状态；此外，当焊接母材中C、Mn等淬硬元素含量处于较高水平时，焊缝金属成分可焊性能降低，且会出现较为显著的冷裂纹倾向。
药芯焊丝对中国造船业的跨越式发展做出的重大贡献
从而 减 少 了焊接 接 头 的数 目， 高 了焊 缝质 量 ， 高 了 提 提
生产 效率 ， 约 了能源 。 节 在 露天 场合 进行 焊 接 时熔 池 的抗 风 能力也 有 所提 高 。药 芯焊丝 有 ２种类 型 ： 种 是焊 丝 的外层 钢 皮是无 １ 缝 的 ． 同无 缝 钢 管 ， 外 表有 镀 铜 层 ， 以焊 接 性 能 如 其 所 最佳 ， 当然 价 格 也最 高 ； １ 药 芯 焊 丝 ， 丝 的外 层 另 类 焊 是 有缝 的 ， 其外 表 不能镀 铜 ， 有 的厂 家 在这 类 焊丝 的 但
丝在 一些 骨干 船 厂建 造大 型 口船舶 中进行 推 广 与应 用， 当时 的 １吨药 芯焊 丝 约合 人 民 币 ２万 多元 ， 以存 所 推广 中还 是不 能 大面 积应 用 。直 到 ９ ０年代 之后 ，Ｉ ｒ 闫 １
的焊 接材 料制 造 企业 纷纷 从 国外 引 进 药 焊 丝 的制 造
动局 面 ．从 而 改变 了以往 焊接 Ｔ人 随 产 品产 量 正 比例 增 长 的 旧观念 ． 力地促 进 了船舶 工 业 的发 展 ， 有 在缩 短 造 船周 期 、 增强 竞 争能 力 等方 面发 挥 ｒ重 要 作川 ， 取得
了显著 的经 济效 益 。 在２ ０世 纪 ８ ０年 代初 ，主要 是 引进 日本 的药 芯焊
俘 掳 药芯焊丝专题
一
性 地研 发 与小 作坊 式 生产 ，但 后 来 由于 种种 原 『使 药 大 ］
用户 ．并对 中 国焊接 器 材行 业 的发 展起 着 十分 重 要 的
推 动与促 进作 用 。
１ 药 芯焊 丝 的发展 历程
芯焊 丝 的研制 停 止 了 。直 到 １ ８ ９ ７年 改革 开 放 之后 ， 中 国经 历 了引进 、 化 、 收 、 合 、 新 的发 展 过 程 ， 消 吸 整 创 在 短短 的 ２ ０多 年 中 ， 内生 产 药 ＝ 丝 的企业 已多 达上 国 芷焊
新型的焊接材料药芯焊丝的研究与分析
2018年 7月上 世界有色金属183前沿技术L eading-edge technology收稿时间：２０１８－０６作者简介：王超，男，生于１９６９年，湖南长沙人，本科，工程师中级，研究方向：焊接设备、焊接工艺及材料。
新型的焊接材料药芯焊丝的研究与分析王 超（兰州电机股份有限公司，甘肃 兰州 ７３００５０）摘 要：随着焊接工艺的快速发展，在焊接领域中，出现了一种新型的焊接材料——药芯焊丝，在实际使用过程当中，有着极大的优势，而本文主要从药芯焊丝概述入手，对药芯焊丝的优势，焊剂成分的各种功能以及我国药芯焊丝的发展情况四个方面展开详细的分析，以下为详细的内容。
关键词：焊接材料；药芯焊丝；优势；研究分析中图分类号：ＴＧ４５４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）１３－０１８３－２Research and analysis of new flux cored wire for welding materialWANG Chao（Ｌａｎｚｈｏｕ ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ Ｓｈａｒｅ Ｌｔｄ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｆｌｕｘ－ｃｏｒｅｄ ｗｉｒｅ， ｈａｓ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｗｅｌｄｉｎｇ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｕｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｆｌｕｘ－ｃｏｒｅｄ ｗｉｒｅ， ｖａｒｉｏｕｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｆｌｕｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｌｕｘ－ｃｏｒｅｄ ｗｅｌｄｉｎｇ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｆｏｕｒ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｉｌｋ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ａｒｅ ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌｓ．Keywords: ｗｅｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ； ｆｌｕｘ ｃｏｒｅｄ ｗｉｒｅ； ａｄｖａｎｔａｇｅｓ； ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ焊接材料对于焊接质量有着直接的决定作用，在焊接的过程当中，也需要注意焊接材料和焊接技术的匹配性，主要原因在于，如果焊接材料和焊接技术不匹配，那么将会直接降低焊接的质量。
我国药芯焊丝的发展概况
2.与 国 外 药 芯 焊 丝 的 差 距
药芯焊丝在欧洲、美国、日本、韩国和台湾等国家和地区得到了飞 速发展，逐步成为焊接工业的主导产品[11]。 以日本为例，药芯焊丝最初 用于造船业，因其综合成本低，后来广泛用于其他领域[12]。 自 20 世 纪 80 年代以来，药芯焊丝在日本、美国、欧洲得到了很快的发展，尤 其 是 日 本 ，从 80 年 代 初 的 年 产 几 千 吨 ，占 焊 材 总 量 的 1%左 右 ，增 至 1995 年的年产 8.61 万吨，占焊材总量的 24%以上，15 年猛增了 20 多倍，早 已超过了焊条的产量，并有直追实芯焊丝的趋势。
国外药芯焊丝主要应用在造船业、石油、化工工业、建筑、桥梁工 程及机械制造等，针对各类钢材和各种使用性能要求的气保护和自保
护药芯焊丝的品种越来越多。 在欧、美、日发展都很快，列入他们产品 样本中的品种已超过 50 多种， 目前一些国家和地区的焊材构成比例 如表 1 所示。
表 1 目前一些国家和地区的焊材构成比例(%)
第二阶段是从 80 年代中期到 1996 年， 先后有 12 家单位从国外 引进了 15 条生产线，共花费了约 1000 万美元。 但是，由于体制上的原 因，不少引进的设备并不是国外的先进设备，难于正常运转。 同时由于 技术、资 金 分 散 ，形 不 成 综 合 能 力 ，尽 管 到 1996 年 国 内 采 用 引 进 设 备 或国产设备的药芯焊丝制造厂已有 20 家，但 1996 年药芯焊丝的产量 仅 600 多吨，当年进口药芯焊丝 2000 吨。
无缝药芯焊丝在船舶焊接中的研究与应用陈宇锋赵峰刘昊
无缝药芯焊丝在船舶焊接中的研究与应用陈宇锋赵峰刘昊发布时间：2021-11-04T02:12:08.665Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：陈宇锋赵峰刘昊[导读] 因此，无缝药芯焊丝能够满足船舶焊接的要求，并具有一定的优异性，对药芯焊丝的发展具有深远的意义。
江苏新时代造船有限公司江苏靖江 214500摘要：随着药芯焊丝制造工艺的发展，药芯焊丝在船舶焊接材料中约占 90% 以上，目前使用的药芯焊丝均为有缝药芯焊丝，其焊接效率高、工艺性能好、适应性较强，但是在焊接时存在送丝较困难，焊丝外表面容易腐蚀、容易吸潮、不易储存和运输等问题。
无缝药芯焊丝可以进行表面镀铜处理，焊丝保管过程中的防潮及焊接过程中的导电性均优于有缝药芯焊丝。
因此，无缝药芯焊丝能够满足船舶焊接的要求，并具有一定的优异性，对药芯焊丝的发展具有深远的意义。
关键词：无缝药芯焊丝，船舶焊接，应用分析1无缝药芯焊丝的制造工艺钢带通过高频焊接工艺焊接成管，之后，再通过细晶退火处理以优化焊缝和近缝区的晶粒结构。
这种工艺有助于降低凝聚助焊剂的颗粒直径大小。
这种焊剂通过振动装置填装到管子中，并且可以通过去应力退火工艺生产更小直径的管子。
这允许焊丝转变成为最终直径大小的产品。
最后，在包装出厂前对焊丝进行表面镀铜和卷轴。
（1）金属粉芯焊丝。
这些焊丝不产生熔渣，且容易起弧和低飞溅。
对于多道焊，其焊道无需清理。
由于这种焊丝的可靠划擦点火特性，其非常适合用于机器人焊接；以及由于润湿稳定性，适合于根焊。
（2）熔渣型药芯焊丝。
这种焊丝中的造渣元素，特别是基本的化学成分对力学性能有积极的影响，它们能够最大限度地降低气孔的产生，因为其中的熔渣成分TiO2或CaF2能够很好地溶解气孔，这些都是形成热裂纹和气孔的元素。
（3）金红石药芯焊丝。
它主要渣系含有TiO2。
除此之外，还含有其他如Al203，奔ZrO2熔渣成分，电弧稳定剂以及提高焊接性和力学性能的合金元素。
药芯焊丝CO2焊的熔敷效率研究
药芯焊丝C O2焊的熔敷效率研究陈长江(武汉船舶职业技术学院,湖北武汉430050)提要本文介绍了药芯焊丝C O2焊的熔敷效率测试方法,研究了焊接工艺参数对药芯焊丝熔敷效率的影响。
试验结果表明,采用合理的焊接工艺可获得较高的熔敷效率。
主题词药芯焊丝电弧焊二氧化碳气体保护焊焊接规范飞溅1引言药芯焊丝C O2焊是一种高效的焊接新工艺,与手工电弧焊和实芯焊丝C O2焊相比,具有生产率高,焊接质量好,综合成本低等优点,正在造船企业大力推广应用。
虽然药芯焊丝的工艺性能比实芯焊丝好,但是如果焊接工艺参数选择不当,也会造成焊接飞溅增大,熔敷效率降低。
因此,研究焊接工艺参数对药芯焊丝熔敷效率的影响具有重要意义。
2试验设备及方法2.1试验设备及材料试验焊机为K RⅡ350型半自动焊机,电源极性为直流反极性;焊丝为药芯焊丝,焊丝牌号G L-Y J502(Q),焊丝直径1.2m m;试板材料型号为Q235,尺寸为80m m×80m m×10m m;试验用天平一套,卷尺、记时器各一个。
2.2试验方法试验前,将试板表面打磨光滑,清除表面铁锈及油污,用天平称量试板的原始质量m;在回路电感值不变的条件下,采用不同的工艺参数在试板上进行平敷焊,焊后去除试板上的飞溅及焊渣,称量试板质量m1;用卷尺和天平计量消耗的焊丝质量M;采用下列公式计算焊丝的熔敷效率:熔敷效率=m1-m0M03试验结果及分析作者简介:陈长江(1965-),男,副教授,硕士。
在药芯焊丝的C O2焊中,细焊丝一般采用短路过渡焊接,飞溅损失是造成熔敷效率降低的主要原因,熔敷效率与飞溅大小直接相关。
飞溅小,熔敷效率高;反之,则熔敷效率低。
在回路电感值不变的条件下,影响飞溅的主要因素(焊接电流、电弧电压和气体流量等)也会影响熔敷效率。
3.1焊接电流对熔敷效率的影响试验条件:电弧电压24V,气体流量15L/m i n,焊接速度180m m/m i n,焊接电流分别选用120A、140A、160A、180A。
新型的焊接材料—药芯焊丝
新型的焊接材料—药芯焊丝
栗卓新
【期刊名称】《机械工人：热加工》
【年(卷),期】1999(000)001
【摘要】一、焊材的发展概况及趋势焊接材料是各类焊接方法中的重要组成部分,包括焊条、焊丝、钨极、合金粉及保护气体、钎料和钎剂五大类。
其中焊条是最常见的一种焊接材料。
焊材的发展经历了四个阶段,第一阶段称为光钢丝阶段,其外部没有涂层,也没有脱氧剂等。
【总页数】2页(P20-21)
【作者】栗卓新
【作者单位】天津大学机械工程学院焊接材料研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TG422.3
【相关文献】
1.关于新型焊接材料——药芯焊丝在工程中的应用及推广 [J], 郑日水
2.博导发明新型药芯焊丝焊接材料 [J],
3.新型焊接材料无缝无镀铜药芯焊丝的研制 [J], 郭纯;张学杰;张文军;朱官朋;李猛
4.新型焊接材料—药芯焊丝 [J], 熊第京
5.新型的焊接材料药芯焊丝的研究与分析 [J], 王超
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年舰船高强度低合金结构钢用药芯焊丝的进展
年舰船高强度低合金结构钢用药芯焊丝的进展年舰船高强度低合金结构钢用药芯焊丝的进展随着国家经济的发展，我国的造船业也在不断壮大，年舰船建造数量也得到了明显的提高。
而一艘良好的年舰船的建造，除了船体结构的设计外，使用的焊材也是至关重要的。
年舰船结构钢的材料多是高强度低合金结构钢，用药芯焊丝是一种经济有效的焊接方法。
本文将就年舰船高强度低合金结构钢用药芯焊丝的发展进行讨论。
1. 药芯焊丝的概念及优势药芯焊丝是将药芯——包含焊接过程所需的药剂和合金——包覆在钢丝外面的焊丝材料。
药芯焊丝的优势在于，药芯中所含有的药剂和合金能够在焊接过程中释放出来，使得焊接效果更加的理想。
这种焊丝可以在高强度低合金结构钢的焊接时发挥明显优势，药芯中所含的其他合金可以与基材形成优良的合金化作用，使焊接处的强度达到或超过基材的强度。
此外，药芯中还添加了其他辅助剂，如脱氢剂、抗氢剂等，既能减少焊接缺陷，也能提高焊接速度。
2. 药芯焊丝在年舰船结构钢上的应用药芯焊丝是年舰船结构钢焊接中常用的一种焊丝。
随着我国年舰船建造规模的扩大，为了在短时间内完成工作，焊接速度也需紧跟进步，而药芯焊丝的焊接速度则优于传统的电焊。
此外，结构钢船板和舾装件在使用过程中会受到海洋水的侵蚀和氧化，使用药芯焊丝可以有效地切断细微的氧化区和氧化皮，避免普通焊丝在焊接过程中可能出现的板感机床等现象，让年舰船结构钢在使用过程中具有更高的耐腐蚀性。
3. 药芯焊丝的发展趋势由于药芯焊丝的高效性，目前随着我国制造业的逐步发展和结构性调整，年舰船业的需求也在逐步增加，药芯焊丝的应用前景大有可观。
未来，随着一些新技术的不断发展和推广，药芯焊丝的研究和开发也必将变得更加完善。
例如，目前正在研究的新型药芯焊丝目标是将焊接速度大幅提高，同时进一步降低焊接缺陷的产生率，减少对环境的污染和危害。
因此，未来药芯焊丝的应用范围将更加广泛，不仅在年舰船高强度低合金结构钢的焊接中得到应用，更多的其他领域也将大有可为。
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在原 油船 的建 造过 程 中 ，焊接 是最 主要 的 工
艺方式 ，因此在货油舱用耐蚀钢 的研发过程 中，
焊 丝 的研 发也 成为 不可 或缺 的一部 分 。 由于焊 缝
组织及成分的特殊性 ，无论是力学性能还是耐腐 蚀性能 ，焊缝都是 比较薄弱 的环节 ４ Ｊ 。因此 ，中
国船级社 建 议 货 油 舱 用 耐 蚀 钢 应 与 焊 丝 共 同 认
货 油舱 下 底 板 用 药芯 焊 丝 的研 究 与 开发
曹建平 杨建炜 许
摘
静 张飞虎 章 军
（ 首钢技 术研 究院）
要 采 用金 相分 析 和 电化学 测试 等方 法 ，研 究 了采 用 ３种 不 同成 分体 系 的 气体 保 护药 芯焊 丝 焊接
Ｓ Ｇ Ｎ Ｓ ． Ａ ３ ２钢板焊接接头 的耐腐蚀性能 。结果表明 ，３种焊 接接头 的力学性 能均满 足 国际海 事组织 的要求 ； 焊接接头焊缝与母材的高度差小于 １ ５ ｍ，未见 明显台阶。 关键词 耐蚀钢 货油舱 腐蚀 焊接接头
（ Ｓ ｈ ｏ ｕ ｇ ａ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｅ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｂｙ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｍｅ ｔ ｌｌ ａ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｌ ｔ ａ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎｇ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ
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原油船货油舱内部腐蚀环境 比较复杂 ，具有 其独 特性 。原 油 中 的水 及 淤 泥 沉积 于原 油 底 部 ， 在货 油 舱 下 底 板 与原 油 间 形 成 污 水 层 ，并 有 约 １ ０ ％ 的Ｎ ａ Ｃ １ 溶解在污水中 ，在 ｃ １ 一 的协同作用 下 ，货油 舱下底 板 容易形 成严 重 的点蚀 ，蚀 坑 内 部 ｐ Ｈ 值 极 低 ，促 进 了 点 蚀 的进 一 步 发 展 Ｊ 。
目前 ，防护措 施主 要为涂 层 、缓蚀 剂或 采用 耐蚀 钢 。其 中 ，耐 蚀钢 具有 明显 优势 ，无需 使用 涂层
证 。本 文通 过在 焊丝 中添加 含铜 、镍 、铬 和钼 等 的耐蚀 合金 ，并 参 照 国 际 海 事 组 织 颁 布 的 《 油
船货油舱耐蚀钢认可试验 程序》 提供的检测方 法， 研究了不同成分的焊丝焊接接头在货油舱下 底板工作环境下的腐蚀行为，并成功开发 了货油 舱下底板用气体保护耐蚀药芯焊丝。
ｔ ｏ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ Ｍａ ｒ ｉ ｔ ｉ ｍ ｅ Ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｉ Ｍ Ｏ） ．Ｔ ｈｅ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ｅ ｌ ｄ
１ 试验方法
母材选用首钢 自主研发 的 ２ ０ ｍ ｍ 厚货油舱
下底 板用 耐蚀 钢板 Ｓ Ｇ Ｎ Ｓ ． Байду номын сангаас ３ ２，以 目前 市 场 上 应 用较 广泛 的 Ｅ Ｒ ５ ０ ６焊丝作 为对 比焊 丝 ，与 ２种
和缓蚀剂 ，不需维护 ，受到广大船东的青睐。目 前 ，国内外报 道 中只有 日本 新 日铁 的 Ｎ Ｓ Ｇ Ｐ 一 １耐 蚀钢通过 日 本船级社货油舱下底板认证 』 。
曹建平 ：硕士 ，工程师。收稿／ ２ ０ １ ３ － ０ ４ ． １ １