药芯焊丝的现状及发展(网上汇总)

中国药芯焊丝产业现状及发展调研报告技术开发部李昌药芯焊丝的现状及发展调研报告1世界药芯焊丝的发展概况药芯焊丝也称粉芯焊丝或管状焊丝，早在1920年就曾被提出过，试图以涂料粉末覆盖电弧焊接熔池，但这个想法并未完全实现，而被涂药焊条和埋弧焊剂取代了。最早的药芯焊丝专利是1926年由SSTOODY提出的，其焊丝的断面形式是管形的，其包皮是由薄钢带制成，芯部药粉的填充系数较高，直到现在这种形式的药芯焊丝仍有应用。1927年由DWORZAK提出了一种类似电焊条的药芯焊丝，其填充系数较小，现在已不应用这种形式。尽管在1940年已经知道焊接过程要防止来自于空气中的氮的危害，但直到1953年才采用CO2作保护气体，同时配合少量渣保护即可得以满意的焊缝质量。1958年焊接时不用外加气体的自保护药芯焊丝研制成功。随着拉拔技术的提高，到60年代具有多种性能的药芯焊丝已出现并得到应用。早期研制生产的药芯焊丝直径仅为φ4.0mm、φ3.2mm、φ2.4mm等粗丝，电弧特性极差，药芯松散，填充额度低，松装比小，造成药芯的保护作用欠佳，近切需要发展小直径的药芯焊丝，相继出现了φ2.0mm、φ1.6mm的细丝药芯焊丝，第一代商品药芯焊丝出现于上世纪50年代的美国，而药芯焊丝的真正高速发展是在80年代，以日本研发出细直径φ1.2mmCO2气保护船用药芯焊丝为标志，此时药芯焊丝的制备技术已经成熟，之后药芯焊丝无论产品种类还是应用领域得到快速发展。到目前，发达国家药芯焊丝占焊接材料（填充金属部分）接近30%，实心焊丝40%，手工电焊条30%，日本上述比例大致为40%、40%、20%。2我国药芯焊丝的行业现状2.1我国药芯焊丝的发展概况我国药芯焊丝的发展可分为三个阶段。第一阶段时间上大致为上世纪60至80年代中后期，主要针对药芯焊丝制备技术所涉及的技术领域进行基础研究，包括药芯焊丝线生产所需要的设备、生产工艺、生产配方以及药芯焊丝的应用等。这一阶段参与的单位以科研院、所为主；第二阶段，80年代中后期至2000年，以引进第一条细直径（φ1.6mm）药芯焊丝生产线以及在国家重点工程（宝钢设备安装等项目）使用药芯焊丝为标志，药芯焊丝进入工程应用阶段。这一阶段工程上使用的药芯焊丝多为进口药芯焊丝，同时一批企业引进了数十条药芯焊丝生产线。另外国产药芯焊丝生产设备不断完善，逐步满足了药芯焊丝生产对技术装备的要求，国产药芯焊丝在全年用量中所占比例逐渐增加，为下一阶段的发展奠定了良好的基础；第三阶段，2000年以后特别是2004年后，药芯焊丝应用高速发展。在经过了多年的市场储备后，伴随制造技术和生产设备的不断进步，我国药芯焊丝行业的生产规模发生了巨大的变化，尤其是近10年来。产能的扩张是以国内焊接材料生产厂家购置国产药芯焊丝生产线为主，这些企业对焊接材料生产内在规律的掌握以及现成的销售网络，对药芯焊丝年用量成倍增长起到了强有力的推动作用，并且国产药芯焊丝的产品质量能够满足工程的技术要求，价格也从每吨两万多降至一万左右。资料表明，1996～2006年，我国药芯焊丝的产量以年均69.86％的复合增长率在高速增长，这样的增长速度在我国制造业中是相当惊人的，到2008底药芯焊丝用量更是突破20万吨，占焊接材料总量超过5%。2.2我国药芯焊丝的市场状况2.2.1药芯焊丝市场构成情况国内药芯焊丝的使用始于宝山钢铁公司的建设。其后，机械制造行业、能源化工行业、船舶制造和海洋结构行业、建筑和桥梁业、输油及输气管线建设行业等相继使用了进口焊丝和国产焊丝。从各行业的使用品种上看，在船舶制造和海洋结构行业、建筑和桥梁业、机械制造行业、能源化工行业、钢结构行业，主要使用钛型气保护药芯焊丝；在输油及输气管线建设中主要使用自保护药芯焊丝；耐磨堆焊药芯焊丝应用于各行业材料的表面性能改进上。在各行业中，以船舶制造和海洋结构行业使用药芯焊丝量最大，近年来在其他行业药芯焊丝的使用量正不断提高；在药芯焊丝的使用品种上，以钛型气保护碳钢和低合金钢药芯焊丝最多，硬面堆焊药芯焊丝和自保护药芯焊丝次之，气保护不锈钢药芯焊丝（少量用于耐腐蚀容器和大型医疗器械中）和金属粉芯药芯焊丝（少量应用于钢结构和桥梁上）为最少。在进口产品中，以钛型气保护碳钢、低合金钢药芯焊丝为主，占全部药芯焊丝的比例约为95%；自保护药芯焊丝约占5%；其他品种（气保护不锈钢药芯焊丝等）约占1%。从进口国家和地区来看，以韩国、日本、台湾省和美国产品为主，从德国、英国、瑞典、挪威、奥地利等国也有少量进口。在国产产品中，以钛型气保护碳钢、硬面堆焊药芯焊丝为主，钛型低合金钢和不锈钢药芯焊丝占有一定的比例，近年来自保护药芯焊丝的发展速度也较快。2.2.2药芯焊丝市场需求情况近年来国内药芯焊丝的使用市场一直呈现加速上升趋势，每年增长率高达60%以上。就国内药芯焊丝生产能力远不能满足市场的旺盛需求，这样也就为国内建设新的药芯焊丝企业提供良好机遇！通过对少数一些行业对药芯焊丝需求量调查，结果如下：（1）冶金行业冶金行业也是我国使用药芯焊丝最早行业之一，它主要用于室外的高炉修补及其它方面，所用焊丝基本上是直径为φ2.4mm自保护药芯焊丝，产品来自美国，每年用量也不少。以钢铁生产为例，在当今现代化的钢铁生产过程中，耐磨材料的应用随处可见，从原材料的提取、粉碎、烧结、高炉炼铁、炼钢、连铸、冷轧、热轧和热锻等的工艺过程中，加工设备工作于非常苛刻的环境，会受到高温、高应力、磨料磨损、金属间粘着磨损、冲击磨损、冷热疲劳及腐蚀等，导致设备运转效率急剧下降，维修周期缩短，甚至出现非计划的设备停产，不但造成运营成本的剧增，还可能造成意外损失。一、烧结破碎机烧结破碎机的主要部件是破碎齿辊和蓖板，破碎辊由破齿和主轴等组成，其所破碎的物料为炽热而坚硬的烧结矿，温度高达800°C左右，所以它在工作过程中会受到很高的热和冲击载荷以及坚硬物料的冲击磨损，还会受到一定腐蚀，造成破碎齿辊和蓖板的严重磨损，使用寿命大大缩短。使用破碎齿辊和蓖板的专用堆焊焊丝，相比普通的破碎齿辊和蓖板，其使用寿命可以得到数倍的提高。二、高炉溜槽高炉溜槽位于料钟的下端，起到布料的作用，炉顶温度300-400℃，高强冶炼时可达700-800℃，炉况不佳时甚至高达900℃以上。因此，溜槽内壁既要耐磨料磨损，又要耐高温；溜槽外壳要具有很强的防烧能力。溜槽内衬板是高炉布料的重要耐磨零件，一旦溜槽被磨穿，烧结矿及小粒度的焦炭最先从漏洞直接入炉，从而造成中心堆积，炉况顺行破坏，渣铁分离差，上渣带铁多，渣口容易损坏。因此，溜槽使用寿命长短直接影响炼铁产量。溜槽专用HC-O高铬铸铁型堆焊焊丝可使溜槽的使用寿命成倍提高。三、连铸辊连铸是炼钢过程中的重要环节，钢水从盛钢桶流出来，结晶后在连铸辊的带动下经过扇形段，钢水由液态逐渐凝固，再经过相关处理后进入轧制工序，在整个工艺过程中，连铸辊受到高温和冷却水的作用，形成交变的温冲作用于连铸辊，极易产生穿晶疲劳裂纹，加之蒸汽腐蚀、压应力和金属间的粘着磨损，使连铸辊的工作环境进一步恶化。在国内很多钢厂连铸辊的使用寿命较低，维修周期短，甚至出现非计划的停车，造成很大损失。用于连铸辊的埋弧堆焊丝广泛应用于钢厂，大幅度提高了连铸辊的工作寿命。四、冷/热轧辊在钢厂轧辊生产环节中，冷/热轧辊是整个环节中极其重要的耐磨部件，现以热轧辊为例。众所周知，随着现代化热轧板带轧机向大型化、高速化、自动化方向发展，相应对热轧支撑辊的要求也越来越高。对于热轧板带轧机使用的大型支撑辊，受到极强的压应力，形成金属间的粘着磨损，并在法向剪切应力的作用下造成0.5b（b为接触面宽度之半）的疲劳裂纹，该裂纹裂纹延伸至表面形成剥落，当然热轧辊工作环境的腐蚀性也是表面裂纹的成因之一。所以如何在非常苛刻的工作环境下，循环利用已磨损的废旧轧辊，降低生产成本，成为钢铁行业日益关注的课题。轧辊专用堆焊焊丝(如打底层采用DY-YD430(M)，工作层采用DY-YD423(M))已经很好的解决了轧辊磨损面临的各种问题。热轧支承辊采用DY-YD14(M)焊丝打底，采用DY-YD224A(M)或DY-YD224B(M)焊丝堆焊的过渡层和工作层，可使辊面尺寸回复到原始新辊的尺寸，修复后的支撑辊的各项指标达到甚至超过新辊，而其成本却远低于购买新辊的费用，并可以反复修复，为钢厂轧制环节极大的降低了成本。除此以外，药芯焊丝还可广泛地应用于钢厂的称量斗衬板和下料口、矿石斗与焦炭斗的衬板和下料口、提升小车导轨、鱼雷车导轨与导轮、皮带、滚筒、直料管、托料管等。（2）工程机械、机械制造根据在2000年全国工程机械在合肥会议，提供资料表明：全国有70余家上规模工程机械厂，每个厂家焊接结构件需焊材约200吨，那么全国仅70余家工程机械厂，年消耗量达14000吨，又山东某工程机械厂向日方出焊接构件，对方指定必须用药芯焊丝进行焊接。而近几年金融危机，国家为了拉动内需，大力发展铁路、高速公路等基础设施建设，工程机械快速发展必然对焊材有更大的需求。同样机械制造汽车对药芯焊丝需求其量也不可低估，高压容器用药芯焊丝的量也是相当可观的，如上海某锅炉厂出口的高压容器，外商也坚持用药芯焊丝进行焊接，以保证质量，而所用的药芯焊丝也依赖进口。（3）油汽管道油汽管道焊接作业一般都是在野外进行，需要大量自保护药芯焊丝，未来10年无论大量国内或跨境（来自俄国东西伯利亚、萨哈林、土库曼斯坦）油汽管道建设，其共同特点是长距离、大口径及较高的工作压力。根据国际油汽管线用钢发展及国内油汽管线用钢开发，上述管线用钢将普遍采用APIX60-X80管线钢，预计这几大工程干线管道总长度达到13500-14000公里，需要管线钢近800万吨。此外围绕这些干线管道还将铺设大量支线管网，其长度一般为干线8倍，预计需要管线钢将超过2000万吨。如果按照0.5%自保护药芯焊丝消耗量，保守估计未来10年我国油汽管道安装需要各种性能优良的直径为φ1.6mm自保护药芯焊丝将超过10万吨，眼下我国需求的自保护药芯焊丝大部分来自美国，看看国内自保护药芯焊丝市场，无论从量上，还是高额利润回报上，是有着巨大市场开拓空间。（4）造船行业焊接工作在造船行业中起着重要作用，据称其焊接作业量约占全部工作量30%以上，随着我国造船量逐年增长和焊接作业自动化水平的提高，药芯焊丝使用量也急速增加。这里根据某船厂造船时，焊材用量的经验粗略推算：造一条3万吨级的船需要用钢材7千吨，而每吨钢材消耗焊材为0.03吨。据报2005年我国造船总吨位名列世界前列，达到1000万载重吨，2006年中国造船完工量达1400万载重吨，位列世界第三，约用钢材560万t，消费焊接材料约25万t，其中药芯焊丝占一半以上。2007年一季度中国造船业承接新船订单2010万载重吨，成为该季度国际船市的第一。随着我国造船业的发展，对药芯焊丝的需求量越来越大。（5）铁路机车及桥梁铁路机车现在基本上属于钢结构，桥梁更是如此，这个领域焊丝用量更大（没有进行实际统计），该行业所需要药芯焊丝更重低温轫性。（6）在水泥行业中的应用在当今的水泥行业，磨损问题日益被人们所关注，它是生产成本和经济效益的关键因素之一，但解决磨损问题却是复杂的过程，需要综合考虑多个因素并且没有固定的标准可以查询，需要充分的考虑磨损件的实际使用工况，科学详细的分析它所受的磨损机理，反复验证，才能找到经济有效的解决方案，当然对于耐磨堆焊还要充分考虑到母材的化学成分和可获得的焊接方法等因素。（7）在电力行业中的应用在当今发电站中，无论是火力或水力发电过程中的相关易损设备导致发电机出力和电网不稳定已受关注。德运焊业可针对不同情况提供很好的堆焊、修复等解决方案。火力发电站中，即气轮机、锅炉及发电机室发电站最核心的设备，任何一个环节出现设备磨损都会影响正常的发电。此外还其它有行业，这里就不一一列举了。关于焊接技术及焊接材料（包括焊丝）市场生命周期，我们可以这样看，世界上只要有钢铁存在与市场的需求，它就不会从这个世界上消失。所以焊丝这种产品在可预见未来（至少几十年），市场需求不会减少，而会逐年迅速增加，尤其在我国发展更是不可限量！