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药芯焊丝的研究与实践

（铁道部科学研究院 北京 BP） 摘要 本文介绍了药芯焊丝的发展历程和药芯焊丝的主要渣系，药芯焊丝的分类与药芯焊丝的发展前景。作者成功地进行了Ti 、B、Re等微量元素提高药芯焊丝焊缝低温韧性的研究，结合芜湖长江大桥工程进行了14MnNbq桥梁钢的焊接试验。介绍了自行设计药芯焊丝生产线与药芯焊丝生产质量之间的情况，因而本文对我国发展国产药芯焊丝有一定的参考价值。 关键词 药芯焊丝 渣系 焊缝金属 低温韧性 制造技术 0 前言

众所周知，药芯焊丝1954年起源于美国，是从20年代管状焊条的基础上发展起来的。由于药芯焊丝具有电弧稳定、飞溅小、成形美观、根据焊缝力学性能的需要调整药芯配方，可以大批量制造和实际焊接中连续使用的优越性。与实芯焊丝、手工焊条相比，生产效率高，焊工的操作环境得到改善，药芯焊丝的综合优势深受人们的欢迎。药芯焊丝在国外得到迅速发展和广泛应用于各种金属结构。但因药芯焊丝的制造技术难度大，国内相关技术和水平落后，我国药芯焊丝的发展经历了不平凡的历程。结合近年来对药芯焊丝研究与实践中的问题，观察国内药芯焊丝的发展情况和谈谈作者对药芯焊丝发展的体会。 1 药芯焊丝的发展基本情况

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（?3.2mm, ?2.4mm)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（?1.2～1.6mm)使用直流电源，其中直径为?1.2～1.6mm的全位置药芯焊丝大量用于船舶的制造并得到飞速发展，微机控制人造板万能实验机大大提高了造船焊接的铁叉半自动化程度。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，?1.2～1.6mm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，?1.2～1.6mm气保护药芯焊丝多品种的制造与使用范围得到迅速推广，在非造船行业使合适做包装材料用和扩大。随后发展了金属粉芯药芯焊丝和无缝药芯焊丝。目前药芯焊丝已广泛用于建筑、桥梁、化工、冶金、电力等制造与修复行业。

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e.延续实验夹具增多吨。现在美国药芯焊丝占焊接材料总产量的比例为40％左右。美国生产粗直径药芯焊丝（2.0mm以上）比例较大，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1传统打样997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。目前我国药芯焊丝与国外药芯焊丝的发展相比，差距甚远。我们就这样不知不觉地进入了药芯焊丝时代，加上技术经济落后，发展药芯焊丝将付出巨大的代价。 2 药芯焊丝的分类及主要渣系