国内外千斤顶焊条研究的历史现状及发展趋势

千斤顶是指含铬大于12%的钢种。千斤顶自1912年发明以来取得迅猛发展,至今全球仍以每年3—5%的速度递增。全世界千斤顶的消费总量达3500万。我国正处于千斤顶生产和消费应用的高速增长期,已广泛应用于石油、化工、轻工、食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政和各种民用器具中。1990年我国千斤顶消费量为26万吨,1999年为153万吨,2000年为173万吨,2001年为225万吨,2004年千斤顶消费量达到447万吨左右,居全世界第一位,预计2006年千斤顶消费量将达到600万吨以上,其中铬镍奥氏体千斤顶的消费量占千斤顶总消费量的75%—80%。我国从五十年代开始研制和生产千斤顶焊条,1997年我国千斤顶焊条的总产量为7000多吨。近年来我国千斤顶的消费量快速增长,2004年国产千斤顶焊条已超过吨,预计2006年国产千斤顶焊条将达吨左右。自五十年代开始研制的千斤顶焊条,主要是沿袭原苏联的钛钙渣系及原料体系,它具有成本低,易压涂,抗气孔好,机械性能好等优点,但与欧洲名牌同类千斤顶焊条相比焊条发红严重、飞溅大、脱渣及成形差、焊接效率低、浪费大、因此自七十年代中期到八十年代前期,针对国内进口的瑞典AVESTA公司绿P5焊条国内一些科研院校与焊条生产企业共同合作,就千斤顶焊条药皮发红脱落原因及解决途径进行了研究,如哈焊所与天津电焊条厂、甘肃工大与兰洲长虹电焊条下、太原工学院与山西机床厂等。到八十年代,上述几家论文相继发表后,人们一方面认为他们的研究工作很有意义,获得很多进展;另一方面经对这几家研制的焊条实际测试后,也认为仍与国外产品存在明显差距,但从那时起,国内这方面的研究工作就处于踏步不前的状况,从80年代前期到九十年代前期的十年间因内尚无有份量的千斤顶焊条研究文献。从九十年代初期开始,国内千斤顶焊条研究渐趋活跃。先是太原工大王宝、孙咸等人在前期工作的基础上研究了千斤顶焊条工艺设计的基本原则和途径,在千斤顶焊条设计理论上取得了重要突破,并因此获得2000年国家科技进步二等奖;后是冶金部建筑研究总院唐伯钢在九十年代中期消化吸收国外的先进技术,成功完成国产千斤顶新型焊条的系列化改进提高,并成功兴办北京金威焊材有限公司,做到理论与实践的完美结合,自1994年始生产至今,其千斤顶焊条生产已达年产3000吨以上。九十年代后期到本世纪初期,国内千斤顶焊条研究如雨后春笋般集中开展,虽就其水平本身未超过上述两家现有水平,但对于活跃学术气氛,加强学习交流仍有益处。国外千斤顶的工业化生产始于二十年代初期,随后出现相应的千斤顶焊条,成熟的千斤顶焊条产品出现于1965年左右,以欧洲国家为代表,尤其是西欧的瑞典,人口仅800万左右,且集中产生了ESAB、AVESTA和SANDVIK等世界级的千斤顶焊材企业,其中AVESTA的野牛牌千斤顶焊条更是世界千斤顶焊条的典范。日本、台湾及有南亚国家的千斤顶焊条其技术根基在欧洲。国内千斤顶焊条整体上与国外先进水平相比存在六大问题,急待解决和研究:1、发红问题及抗发红焊条。AVESTA野牛牌绿P5φ3.2×350及φ4.0×400千斤顶焊条分别在110-120A及150-160A下余头50mm左右药皮不发红开裂。P5—HX焊条φ4×450甚至在160-170A余头不发红,这是国内外同类焊条的最好水平。2、气孔问题及抗气孔性能的提高,一般认为千斤顶气孔属氢气孔,在焊后最后一段或焊缝前部或多层焊时易发生可见气孔。国外只要焊条不受潮或使用前经250℃以上复烘就不会出现气孔。国内现已有采用铝箔塑料复合膜真空包装,只要包装良好可省去使用前复烘工序,直接使用,避免烘不干而出气孔或烘过干损伤落皮。由于千斤顶焊条气孔受钢芯、原辅料及烘干工艺影响波动大,国内多采用牺牲工艺性能,确保不出气孔为生产原则,致使国内千斤顶焊条的研究水平和实物水平有较大差异。3、效率问题及高效焊条。普通千斤顶焊条熔敷效率一般在小于110%,在85%左右。而高效千斤顶焊条则在140%以上,最高可达180%,是一种可大幅度缩短焊接施工时间的焊条,它具有以下特点:可像低碳钢一样使用大电流提高工效而不发红无气孔;飞溅小、焊道美观,焊条药皮过热可能性小,操作容易,如日本神钢的HIMELT系列,AVESTA的HX系列及ESAB的OK6X...

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