焊接物理 (Welding Physics) 山东大学材料科学与工程学院孙俊生
焊接物理 (Welding Physics) 山东大学材料科学与工程学院 孙俊生
第5章焊丝设计基础 焊丝是焊接时作为填充金属或同时作为导电用的 金属丝,它是埋弧焊、气体保护焊、自保护焊 电渣焊和气电立焊等工艺方法的焊接材料。 随着焊接技术的发展,焊丝的消耗量不断增加 焊丝
第5章 焊丝设计基础 药芯焊丝 焊丝是焊接时作为填充金属或同时作为导电用的 金属丝，它是埋弧焊、气体保护焊、自保护焊、 电渣焊和气电立焊等工艺方法的焊接材料。 随着焊接技术的发展，焊丝的消耗量不断增加
MIG/MAG焊接耗材 焊丝: 以丝线盘、塑料线盘或线圈方式提供 随机缠绕或有序缠绕 提供: Lincoln Electric 提供: Lincoln electric 提供: Lincoln Electric 塑料线盘 丝线盘 线圈
MIG/MAG焊接耗材 焊丝: •以丝线盘、塑料线盘或线圈方式提供 塑料线盘 丝线盘 线圈 •随机缠绕或有序缠绕 提供： 提供 ： Lincoln Electric Lincoln Electric 提供：Lincoln Electric
随着自动焊接技术的迅速发展,焊丝的需 求量和品种增长很快,尤其是药芯焊丝的 发展速度更加突出。 ·目前国产焊丝已达70余种,我国焊丝和焊 剂的产量约占焊材总量的10%左右,远远 低于工业发达国家的比例 随着社会需求和药芯焊丝制造技术的提高, 估计在不远的将来,我国焊丝生产将有 个较大的飞跃,逐步缩小与欧、美等工业 发达国家的差距
• 随着自动焊接技术的迅速发展，焊丝的需 求量和品种增长很快，尤其是药芯焊丝的 发展速度更加突出。 • 目前国产焊丝已达70余种，我国焊丝和焊 剂的产量约占焊材总量的10%左右，远远 低于工业发达国家的比例。 • 随着社会需求和药芯焊丝制造技术的提高， 估计在不远的将来，我国焊丝生产将有一 个较大的飞跃，逐步缩小与欧、美等工业 发达国家的差距
实心焊丝现状 中国现有气体保护焊实心焊丝生产企业200余家,生产品 种包括碳钢、低合金高强钢、耐热钢、不锈钢等气体保护 焊实心焊丝。 年产能在5~10万吨以上的骨干企业群已初步形成 许多大型生产企业可生产高效桶装实心焊丝,反映了中国 焊接技术水平的提高,焊接材料生产技术的逐步完善和成 熟且向高效自动化方向发展,并与国际接轨。 ·气体保护焊实心焊丝行业的发展趋势为产能和产量不断增 加、产品质量逐步提高、产品品种日渐完善
实心焊丝现状 • 中国现有气体保护焊实心焊丝生产企业200余家，生产品 种包括碳钢、低合金高强钢、耐热钢、不锈钢等气体保护 焊实心焊丝。 • 年产能在5~10万吨以上的骨干企业群已初步形成。 • 许多大型生产企业可生产高效桶装实心焊丝，反映了中国 焊接技术水平的提高，焊接材料生产技术的逐步完善和成 熟且向高效自动化方向发展，并与国际接轨。 • 气体保护焊实心焊丝行业的发展趋势为产能和产量不断增 加、产品质量逐步提高、产品品种日渐完善
140 100 120 气体保护焊实心焊丝产量 儿笨品兰 占全部接材料产量比例 100 70 sO 40 104 小少小小少中心乎小小 年度 图4近10年中国气体保护焊实心焊丝的产量及其比例 10年来实心焊丝产量由1999年的10万吨提高到2008 年的116万吨;平均年增长率超过30%; 占全部焊接材料的比例由10%提高到30%,表明中国 焊接自动化水平的不断提高
✓ 10年来实心焊丝产量由1999年的10万吨提高到2008 年的116万吨；平均年增长率超过30%； ✓ 占全部焊接材料的比例由10%提高到30%，表明中国 焊接自动化水平的不断提高
表4中国部分行业实心爆丝的年使用量 万吨 结/是输油气 建筑钢 压力重型石油 管线集装箱 容器机械储备 351610 5 4 ·中国部分行业实心焊丝的年使 用量见表4,可见气体保护焊实「+柳出口量 心焊丝的应用面在不断扩大, 16L·占出口焊接材料比例 应角前景午分严阔 12 在2008年焊接材料出口统计中,叫 气体保护焊实心焊丝ER70S6 等品种出口约15万吨,出口量“4 约占焊接材料总出口量的39.5% ·近5年中国气体保护焊实心焊丝 2003200420052006200720082009 出口情况如图5示,可见出口量 年度 及其所占焊接材料总出口量的 图5近5年中国气体保护焊实心焊丝出口情况 比例逐年上升
• 中国部分行业实心焊丝的年使 用量见表4，可见气体保护焊实 心焊丝的应用面在不断扩大， 应用前景十分广阔。 • 在2008年焊接材料出口统计中， 气体保护焊实心焊丝ER70S-6 等品种出口约15万吨，出口量 约占焊接材料总出口量的39.5%。 • 近5年中国气体保护焊实心焊丝 出口情况如图5示，可见出口量 及其所占焊接材料总出口量的 比例逐年上升
在实心焊丝的制造工艺方面,近年国外推 出了先进制造工艺,如非镀铜特殊涂层实 心焊丝制造工艺,国内已有类似产品推出。 目前这种焊丝成本较高,对导电嘴磨损较 大和承载大电流能力较弱的问题尚待进 步完善和解决
• 在实心焊丝的制造工艺方面，近年国外推 出了先进制造工艺，如非镀铜特殊涂层实 心焊丝制造工艺，国内已有类似产品推出。 • 目前这种焊丝成本较高，对导电嘴磨损较 大和承载大电流能力较弱的问题尚待进一 步完善和解决
埋弧焊焊丝现状 ·目前,年产量约20万吨,生产厂商近百家,分布全国各地; ·生产品种有20多种,大部分以盘状供货,只有少数生产企业 可提供桶装埋弧焊丝; 低碳钢、低合金钢用埋弧焊丝占80%以上,产品质量基本满 足中国低碳钢、低合金钢的焊接技术要求 为了适应钢材高强度、高韧性、微合金化的发展趋势,研制 成功了低碳微合金焊丝,用于乂70、Ⅹ80管线钢的埋弧焊接 但一些特殊要求的焊丝,目前仍依赖进口 ·理弧焊丝的发展方向,一是与钢厂联合,开发硏制各种强度 级别的低碳高韧髙强钢焊丝;二是发展金属粉芯埋弧焊丝
埋弧焊焊丝现状 • 目前，年产量约20万吨，生产厂商近百家，分布全国各地； • 生产品种有20多种，大部分以盘状供货，只有少数生产企业 可提供桶装埋弧焊丝； • 低碳钢、低合金钢用埋弧焊丝占80%以上，产品质量基本满 足中国低碳钢、低合金钢的焊接技术要求。 • 为了适应钢材高强度、高韧性、微合金化的发展趋势，研制 成功了低碳微合金焊丝，用于X70、X80管线钢的埋弧焊接。 但一些特殊要求的焊丝，目前仍依赖进口。 • 埋弧焊丝的发展方向，一是与钢厂联合，开发研制各种强度 级别的低碳高韧高强钢焊丝；二是发展金属粉芯埋弧焊丝
药芯焊丝的现状 中国药芯焊丝的研制始于20世纪60年代中期,但很长时间 停留在试验摸索阶段,没有实现工业化生产 ·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。 ·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%。 ·2008年中国药芯焊丝出口量约为有8.1万吨,其中外资企业 占6.6万吨,内资企业占1.5万吨。内资企业的出口主要以 贴牌贸易为主,真正以民族品牌出口的药芯焊丝份额很小
药芯焊丝的现状 • 中国药芯焊丝的研制始于20世纪60年代中期，但很长时间 停留在试验摸索阶段，没有实现工业化生产。 • 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。 • 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%。 • 2008年中国药芯焊丝出口量约为有8.1万吨，其中外资企业 占6.6万吨，内资企业占1.5万吨。内资企业的出口主要以 贴牌贸易为主，真正以民族品牌出口的药芯焊丝份额很小