我国不锈钢焊材的发展现状及趋势

作者：崔晓东　来源：网络　日期：2013/3/6 11:32:49　点击：1074　属于：焊材综述

我国不锈钢焊材的发展现状及趋势

 

北京金威焊材有限公司 崔晓东

 

近年来，随着我国经济的高速发展，不锈钢的用量越来越大，不锈钢焊材的用量也越来越大。同时随着技术的进步和提高，不锈钢焊材的质量也随之提高，逐步缩小了与国外先进水平的差距。下面就我国的不锈钢焊材的发展现状做一概述。

 

1. 我国不锈钢焊材需求量的发展趋势

 

进入20世纪90年代以来，我国不锈钢的消费量增长很快，从1990年占世界不锈钢总销量的3%上升到2000年的10~15%，近两年更是取得了令人震惊的发展速度。经统计，1998年我国不锈钢的表观消费量达到130万吨，1999年表观消费量达到了150万吨，2000年表观消费量达到165万吨以上。2001年底专家预测，根据过去两年不锈钢消费的增长速度及发展趋势，参考国民经济增长的速度，预测2005年中国大陆不锈钢消费总量将达到230万吨，成为世界第一。可是，根据统计资料，2001年中国的不锈钢表观消费量就已达到225万吨，2002年已达到320万吨，2002年较2001年绝对量增加了93万吨以上，增长了41%。2003年初专家估计，我国不锈钢消费的增长保守估计不低于10%，表观消费量将达到350万吨以上，而据经济日报报道，2003年我国不锈钢消费量已达到420万吨，消费总量，增长速度居世界第一位。2004年我国不锈钢的表观消费量已达510万吨。
我国不锈钢消费量的快速增长，必然带动不锈钢焊材的同步增长。根据统计结果，2000年我国共消耗不锈钢焊条约1.1万吨，2001年共消耗不锈钢焊条约1.2万吨，2002年共消耗不锈钢焊条约1.5万吨，2003年共消耗不锈钢焊条约1.7万吨，2004年共消耗不锈钢焊条约2万吨。目前不锈钢焊丝的用量估计约为不锈钢焊条总量的10%左右。未来几年我国不锈钢焊材的消费量将至少以每年10%以上的速度增长。
2．我国不锈钢焊材的技术水平
经过近年来国内焊接技术人员的努力，国外引进技术的消化吸收和一些合资企业的努力，国内不锈钢焊材的水平有了很大的提高，但与国外先进水平相比，还有一定的差距。
2．1国内不锈钢焊条的配方体系
目前国内不锈钢焊条的技术水平正处在一个进一步发展的阶段。市场上销售的不锈钢焊条配方体系大致有三种，第一种是有些厂家继续使用以前钛钙型偏碱的配方技术思路，这种焊条突出的优点是焊条熔敷金属的力学性能优良，焊接过程中不容易出现气孔，容易保证焊接质量。但其缺点也非常明显，焊条焊接工艺性能不良，飞溅大，成形不好，焊条熔敷金属易增碳，容易降低焊缝金属的耐腐蚀性能。这种焊条配方技术已濒临淘汰。在一些技术提高比较慢或缺乏技术人员的厂家，生产这种焊条的比较多。第二种是采用钛酸型配方思路生产的焊条。这种焊条耐发红，焊接工艺性能优良，飞溅小，成形美观，焊条熔敷金属不易增碳，容易保证焊缝金属的耐腐蚀性能。其缺点是焊条熔敷金属力学性能不如钛钙型焊条，焊缝容易出现热裂纹，焊接时如处理不当，容易出现气孔。第三种是采用介于钛酸型与钛钙型配方之间的技术思路生产的焊条。这种焊条基本上兼顾了钛钙型与钛酸型焊条的优点，具有较好的焊接工艺性能和力学性能，比较适合我国国情，尤其是在一些不按规范进行焊接的场合。北京金威焊材有限公司生产的金威牌焊条采用的就是第三种技术思路。
国外知名焊材公司，如阿维斯塔（AVESTA）、山特维克（SANDVIK）、伊萨（ESAB）公司生产的不锈钢焊条，基本上都属于钛酸钙型配方体系。
2．2 国内不锈钢焊条的制造工艺水平现状
目前全国取得焊条生产许可证的厂家有340多家，根据2002年行业报表统计的65家焊条生产企业，生产不锈钢焊条的有35家，年生产销售100t 以上的企业有13家，年生产销售500t以上的企业有7家。目前国内不锈钢焊条的生产正向国内少数几大厂集中。国内以传统方式生产的不锈钢焊条与国外先进水平相比，除了配方技术的差距外，焊条的制造工艺水平不高也是一个方面。国内不锈钢焊条的制造绝大多数都是沿用以前的制造方式，即用双“S”搅拌机搅拌，采用模数（M）为3.0~3.2左右的钾钠混合水玻璃做粘结剂。以这种制造方式生产的焊条，其缺点为焊条药皮脆性比较大，在经过高温（350℃左右）烘焙时，焊条药皮会变脆开裂，在焊接过程中焊条药皮会脱落，影响焊接质量。由于钛钙型偏碱的配方体系焊条要求的烘干温度较低，一般为250℃左右，在这种烘干温度下，焊条药皮变脆不明显，不会影响焊接质量。若以这种制造方式生产钛酸型焊条，由于其烘干温度较高，一般为350℃左右，焊条药皮会变脆开裂，无法保证焊接质量。
国外生产不锈钢焊条采用的都是碾式搅拌机，采用模数为2.0~2.4的钠水玻璃和模数为3.0~3.2的钾水玻璃混合使用作为粘结剂。以这种方式生产的不锈钢焊条外观光滑，药皮强度高，在经过350℃左右高温烘干后，药皮也不会明显变脆。若生产符合国外同类水平的钛酸型不锈钢焊条，只能采用这种制造工艺。目前国内只有北京金威焊材有限公司等少数几个生产厂家拥有碾式搅拌机。
应该讲，国内不锈钢焊条技术水平与国外相比，差距不仅仅在配方上，装备的落后也是一个方面。
2.3 国内不锈钢焊条质量的稳定性
国内不锈钢焊条质量与国外相比，在稳定性上也有一定的差距，其原因，一是厂家生产时，控制不严；二是国内生产的原材料尤其是主材不锈钢焊丝质量不稳定造成的。
目前，国内不锈钢焊丝主要是由江苏的一些中小企业提供的，其突出问题：
2．3．1批量小，一个炉号一般为700~1000Kg，批量大的也只有2~3t。批量小就造成焊条化学成分不稳定，从而使焊条质量不稳定。
2．3．2 由于设备工艺落后，杂质含量较高影响焊接质量。国内小型不锈钢焊丝厂的生产设备基本上都是中频炉炼钢。仅采用中频炉炼钢，不进行电渣提纯，某种角度上讲，只能算是化钢，不能算是炼钢。其最大问题是焊丝中含C量高，气体含量高，杂质物含量高，尤其是氧化物夹杂，用这种方法生产的焊丝是难以保证焊接质量的。国外生产的焊线，采用的是电弧炉+AOD或电弧炉+VOD，用这种方法生产的焊丝，焊丝中含C量低，气体含量少，杂质含量少，焊丝纯净，而且炉号大，炉号小的有11~12t，炉号大的达到20~30t，而且炉号与炉号之间化学成分非常接近，碳和杂质含量控制得非常好，这也是国外不锈钢焊条质量稳定的一个重要原因。
国内不锈钢焊条质量要达到国外同样的质量和稳定性，必须保证原材料的质量和稳定性。不锈钢焊丝生产厂家必须改变落后的生产工艺，向国际先进水平看齐。不锈钢辅料的生产厂家也必须重视质量的稳定性。国内焊条生产厂家在选购原材料时应注意选择那些生产批量大，工艺先进的厂家生产的原材料。
2.4 用于重要场合、质量要求高的不锈钢焊材必须进口
目前，在一些要求比较高的场合，仍需进口。如尿素级不锈钢焊条、石油化工行业用的加氢反应器焊条、双相不锈钢焊条、特殊耐热不锈钢焊条等。这些焊条要实现国产化，一是焊条生产厂家要提高技术水平，二是原材料供应厂家必须提供符合要求的原材料，特别是钢厂必须提供符合要求的高质量的焊丝。否则，焊条生产厂家再努力，也无法达到国外同类产品的水平。
2.5 焊丝
随着我国经济的发展，自动化水平越来越高，焊丝的用量越来越大。我国不锈钢焊丝与国外的差距相比焊条更大，市场上销售使用的不锈钢焊丝无论在内在质量和外观质量上都存在很大不足。TIG焊丝表现在焊丝外观和内在质量不良的双重问题。除了几个合资企业外，大多数厂家生产的产品远远达不到国外同类产品的水平。MIG焊丝呈现出来的最突出的问题是外观不好，送丝不够稳定，特别是在自动化程度高的用机器人或机械手焊接的场合。不锈钢药芯焊丝在我国目前还刚刚起步，但发展比较快。目前国内已有安泰、天津三英、天泰、锦泰等厂家在生产销售不锈钢药芯焊丝；台湾中钢、韩国高丽、现代和一些欧洲厂家也在积极拓展药芯焊丝在中国大陆的市场。
目前，国内不锈钢TIG焊丝，MIG焊丝，药芯焊丝，已开始形成一定的规模，随着我国自动化水平的提高，用量会呈现大幅度的增长。但我国目前国产大部分不锈钢焊丝的质量令人担忧。我国制造的焊丝水平不高，与国外的差距，除了炼钢引起的化学成分不良，杂质含量较高外，其症结主要在设备和生产工艺上。要想生产出高品质的焊丝，必须采用先进的生产设备和改善现有生产工艺。
焊丝质量不高，除了制造因素外，标准的落后也是一个重要的问题，我国现行的不锈钢焊丝标准为GB4242-84和YB/T5092-96，基本上采用的是前苏联的标准体系，如标准中的H0Cr20Ni10Ti焊丝，存在铁水流动性不良，易出缺陷的问题，在国外早已不大量使用了，而国内还在大量使用。焊丝化学成分中AWS标准都采用中Si或高Si，而依据现行标准生产的焊丝含Si都为中低Si，Si含量的偏低，直接造成铁水流动性不佳，焊接质量不良。在此，笔者强烈建议国家有关部门修订现行不锈钢焊丝标准使之与国标接轨。

 

1. 我国不锈钢焊材的发展趋势

 

未来若干年来，中国经济仍将处于高速发展期。不锈钢焊材的数量也将处于一个比较快的发展时期。但焊材的结构和质量预计会出现比较明显的变化。
焊材结构的变化主要会体现在MIG、TIG、埋弧焊丝、药芯焊丝的快速增长上，其速度也许会呈现几何级数增长，而焊条的总量也会呈现小幅增长。而在产品类型上，随着国际市场镍价的高位盘整和技术进步，低镍的200系不锈钢，双相不锈钢，铁素体不锈钢的用量会相应增大，相应的不锈钢焊材的用量也会相应增大。
在产品质量上，随着大钢厂，先进的生产工艺设备（如电弧炉+VOD、电弧炉+AOD）介入焊线的生产，落后生产工艺设备的淘汰，焊线的质量会有质的提高。焊接熔敷金属中杂质含量、C含量会大幅度降低，化学成分会进一步稳定，不锈钢焊材的质量会有质的提高。不锈钢焊材市场即将进入品牌时代，靠低价低质将很难有所作为。
在焊材标准上，有关单位已于2004年底对原国家标准GB4241-84《焊接用不锈钢盘条》和YB/T5092-96《焊接用不锈钢丝》进行了修订，新修订的国家标准基本等同于AWS A5.9-93不锈钢光焊丝和填充焊丝标准》。国家标准的修订将使我国不锈钢焊丝的标准与国际接轨，必将促进我国不锈钢焊丝质量的提高

 

1. 建议

 

中国现在已成为世界上最大的不锈钢钢材消费国，同时成为世界上最大的不锈钢焊材消费国，也正在成为世界上各个焊材生产厂家关注的热点市场。竞争会更加激烈。为了适应这种形势，笔者建议如下：
4.1 国内不锈钢焊材生产厂家必须致力于产品质量的提高，保证产品质量的稳定，迅速在质量上缩小与国外先进水平的差距。
4.2 加强对高品质特种不锈钢焊材的研制开发与生产，适应市场的需求，如尿素级不锈钢焊材、双相不锈钢焊材，铁素体不锈钢焊材。
4.3 焊接材料生产厂家应加大投入，抓紧进行高品质不锈钢焊丝的研制、开发与生产，以适应市场对高品质不锈钢焊丝的需求。
4.4 有条件的厂家应迅速扩大规模，降低成本，形成批量，增强自身的竞争能力。
4.5 建议提供不锈钢焊线的钢厂，迅速淘汰落后的生产工艺，提供大炉号，高质量的焊线，以满足国内对高品质不锈钢焊线的需求。
4.6 2004年底进行了修订新的国家标准颁布后，希望有关部门的切实严格执行，以促进我国不锈钢焊丝质量的全面提升。

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