药芯焊丝的发展

药芯焊丝的发展史及发展趋势

1药芯焊丝的历史发展

药芯焊丝起源于50年代，发展于60－70年代，药芯焊丝主要以粗直径为主（Φ3.2mm, Φ2.4mm)使用交流电源，气体保护药芯焊丝用于钢管的焊接，自保护药芯焊丝用于建筑结构。80年代发展了细直径药芯焊丝（Φ1.2～1.6mm)

使用直流电源，其中直径为Φ1.2～1.6mm的全位置药芯焊丝大量用于船舶的制造并得到飞速发展，大大提高了造船焊接的半自动化程度。在这期间开发了不锈钢、低温钢、590N/mm2强度级别钢种使用的多种药芯焊丝，Φ1.2～1.6mm的细直径自保护药芯焊丝可以使用于钢管桩的焊接。80年代后期以来，Φ1.2～1.6mm气保护药芯焊丝多品种的制造与使用范围得到迅速推广，在非造船行业使用和扩大。随后发展了金属粉芯药芯焊丝和无缝药芯焊丝。

从药芯焊丝的总产量与占焊接材料总产量比例来看，1983年美国药芯焊丝的产量占焊接材料总产量的15%，药芯焊丝的总产量为4.2万吨左右，到1979年药芯焊丝的年产量达到7.6万吨。主要用于平焊和平角焊，用来焊接建筑机械、重型机械、钢架、桥梁等。1995年英国药芯焊丝年产量首次超过电焊条。日本主要生产细直径药芯焊丝，1983年药芯焊丝占焊接材料总产量的3.8%，1988年为焊接材料总产量的13%，1992年为焊接材料总产量的20%，1994年为焊接材料总产量的23%。在日本药芯焊丝的生产比例逐年提高，而实芯焊丝在1984年生产量占焊接材料总生产量的32%，逐步提高到1991年的50%。从1992年起实芯焊丝逐年下降，到1994年实芯焊丝的比例为42%。据最新资料报道，日本1997年药芯焊丝生产总量在10万吨左右，为焊接材料总产量的27%。由此看来，日本是药芯焊丝发展速度最快的国家。在中国药芯焊丝的发展正处于原始的发展阶段：大量引进外国生产线又得不到充分的应用，希望提高生产能力和技术水平又不能相互交流，重视硬件投资又忽视软件开发，同时受到资金不足的限制。

可喜的事，经过我国科研人员的不懈努力，在九十年代中期完成了第一条拥有自主知识产权药芯焊丝生产线的制备，药芯焊丝的整体水平也有了质的飞跃，如今中国民族品牌药芯焊丝已占中国市场半壁以上江山，不仅已基本将进口产品挤出国门，并在和外资品牌的竞争中逐渐占据了上风。近几年来以一批药芯焊丝高新技术企业通过关键设备转让，扶植了一大批药芯焊丝企业，带动了国内药芯焊丝企业的发展，药芯焊丝的内在品质已相差不大，其产量已经居世界第一位。2药芯焊丝的特点

2.1焊接工艺性能好

药芯焊丝加入了稳弧剂且焊接电流密度大，使其熔滴呈喷射状过渡，故药芯焊崐丝焊接比用实芯焊接噪音低电弧柔和稳定、飞溅小。另外依靠熔渣的表面张力，生成的软的铸型对于焊缝成形具有很大作用且脱渣一般较容易。

2.2焊接生产效率高

一般情况下药芯焊丝熔敷率达75～88％，生产效率是实芯焊丝的1。5～2倍，崐是手工电弧焊条的5～8倍，在各种焊接位置药芯焊丝均可采用较大的焊接电流如φ1.2mm焊丝在280A电流时仍可顺利实现立向下焊接，这是其它焊接方法不能比拟的。

2.3节约焊接费用

能源特别是电能十分紧张是世界普遍存在的状况，从实际测算的数据表明:

实崐芯焊丝电耗量是手工电焊条的1/3，药芯焊丝电耗量是实芯焊丝电耗量的

1/2，瑞典崐ESAB公司及英国焊接协会考察1mm左右长的焊缝的所需的各种耗费价值作比较，与崐实芯焊丝相比采用药芯焊丝成本可降低25％。

2.4焊接质量优异

药芯焊丝采用气渣双重保护，电流密度高，有得于电弧电离，CO2气体的保护崐和对熔池的搅拌作用，克服了气体金属电弧焊的一些缺陷如熔化不良，未焊透，气崐孔飞溅等，故药芯焊丝焊缝性能明显基于实芯焊丝气体保护焊，尤其是抗脆断能力突出。

3.药芯焊丝的分类

药芯焊丝的分类方法很多，按其外层结构可分为冷轧薄钢带的有缝药芯焊丝和崐焊成钢管型的无缝药芯焊丝。后一种由于最后可镀铜，性能高，同时成本又低，所以已成为发展的趋势。

按其保护形式来分，可分为用单一气体保护的药芯焊丝、混合气体保护药芯焊崐丝/自保护药芯焊丝/埋弧焊药芯焊丝、电渣焊药芯焊丝。

按其内层填充材料中有无造渣剂可分成造渣型(有造渣剂)和金属型(无造渣剂)，崐按照渣的碱度又可分为钛型(酸性渣)、钛钙型(中性或碱性渣)和钙型(碱性渣)。

上述分类方法中第二种使用的比较多，气保护药芯焊丝又可划分为酸性、碱性、崐金属型和不锈钢药芯焊丝。自保护药芯焊丝通常是碱性渣系的，含易与O、N相结崐合的Al、Mg元素等，对于埋弧焊药芯焊丝常规的是金属型，依靠焊剂来提供渣气保护，这种类型的药芯焊丝可以用于堆焊也可用于焊接。

一般来说，钛型渣系的焊道成形美观，全位置焊接工艺性能(飞溅、稳弧等)优崐良，但焊缝的韧性和抗裂性能稍差。相反钙型渣系的焊缝韧性和抗裂性能稍差。崐相反钙型渣系的焊缝韧性和抗裂性能优良而焊道成形和焊接工艺性能稍

差。钙钛型渣系介于二者之间。金属型为无造渣剂类型，其焊接特性类似于实芯焊丝，在抗裂性和熔敷效率方面基于造渣剂类型，该焊丝已应用于产。

4我国药芯焊丝的研究现状

国内药芯焊丝的研究现状我国药芯焊丝的应用和生产从上世纪90年代快速起步，近年来每年都以20%~30%速度发展。近十年，中国的药芯焊丝产业已取得突飞猛进的发展，已从初露端倪到尽显锋芒。当年的霸主日本药芯焊丝已基本退出中国市场，取而代之的是天津三英、天津金桥、北京安泰等民族品牌的药芯焊丝。到2008年，民族品牌的药芯焊丝已经占到中国市场的60％以上，若加上在中国内地生产的外资品牌药芯焊丝，国产药芯焊丝市场份额已超过95％。2007年中国的药芯焊丝总产量跃居世界第一，达22万吨，2008年超过34万吨，其中结构钢药芯焊丝约32万吨，堆焊药芯焊丝约2万吨，继续保持世界冠军的地位。药芯焊丝是国内近年来焊接材料行业发展速度最快的板块。国内生产药芯焊丝的企业目前已有70家左右，其中约有30家为近几年新上的中小企业。在较大型生产企业中，国资控股、外资和民营企业均有突出代表。2009年这些较大型企业生产的药芯焊丝产量在32万吨左右，约占中国药芯焊丝产量的近80％。国内已有15家左右药芯焊丝企业年产量在1万吨以上，其中年产量过3万吨的企业约有8家。上述这些企业药芯焊丝品种比较齐全，包括碳钢、低合金高强钢、耐候钢、低温钢及不锈钢等气体保护药芯焊丝，也包括自保护焊、气电立焊、埋弧焊药芯焊丝及各类堆焊药芯焊丝产品等。包装形式有不同重量的盘状焊丝和桶装药芯焊丝。

目前国内药芯焊丝品种主要有钛型气保护、碱性气保护和耐磨堆焊三大系列。其中前两种以细丝气保护为主，耐磨堆焊以粗丝为主。目前药芯焊丝中使用量最大的仍然是钛型气保护药芯焊丝，作为主导型产品约占全部药芯焊丝的90％。进一步改进其工艺性能，提高其力学性能和抗裂性依然是钛型气体保护药芯焊丝的主攻方向。

国内的昆山天泰、天津三英、北京安泰、武汉铁锚、山东维坊等焊丝制造厂已形成了具有中国品牌的药芯焊丝，完全可以与国外的焊丝媲美和替代。国内在金属芯药芯焊丝的开发方面已取得了重要进展，目前，天津市三英焊业有限公司已开发出了一种性能与日本MX-200性能相当的产品，其抗气孔（压痕）性能及工艺、力学性能优良，已通过了英国劳埃德船级社和挪威船级社的认证。

国内药芯焊丝生产及应用起步较晚，但近10年来发展很快。1997年我国药芯焊丝只占焊接材料总量的0.6％（日本已占20％），2006年我国的药芯焊丝产销量已达12万t以上，已达到焊材用量的12％，数量上已超过了美、日、韩