焊条性能改进研究进展 (综述终稿).doc

焊条性能改进研究进展( 张凯，张元彬* (山东建筑大学 材料科学与工程学院 济南 250101) 摘要：本文从焊条药皮组分调整、焊条冶金性能研究、熔渣结构研究三个方面综述了焊条性能改进的研究进展。指出药皮组分调整是改善焊条工艺性能、控制杂质含量的基本途径。而研究熔渣微观结构及其对焊条工艺性能的影响规律是改善焊条工艺性能的理论基础，可以从熔渣的微观结构及形成机理入手，指导焊条产品的设计。 关键词：焊条；工艺性能；熔渣；微观结构 中图分类号：TG422.1 文献标识码：A The Research Development of Electrode Performance Improvements ZHANG Kai，ZHANG Yuan Bin* （College of Material Science and Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan,250101） Abstract. Research on the improvement of electrode performance were reviewed from three aspects: adjustment of electrode coating, metallurgy quality controlling and welding slag microstructure. Optimizing of the electrode coating is the prime way to improve the usability of electrode and control the impurity content. While the research on the welding slag microstructure and its effect on the usability of electrode is the theoretic basis to impove the usability of the electrode. The microstructure theory of the welding slag should be relied on to instruct the design of welding electrode. Key words：electrode;electrode performance;weld slag; microstructure 引言 焊接材料直接影响到焊接结构的力学性能，焊接材料的工艺性能和熔敷效率对提高焊接工件的质量、减少工时、降低生产成本具有重要作用。虽然我国焊接材料的产量和用量较大，但技术水平不高，与发达国家相比差距较大。过去十多年来我国焊接材料的生产发展很快，近年来焊材总产量在320万吨，跃居世界第一位，是名符其实的焊材大国，但不是焊材强国。据报道，我国电焊条的生产能力已达200万吨以上，但高品位的焊材却十分短缺，需每年大量进口 [1]。林尚扬、关桥院士在中国工程院咨询项目《我国制造业焊接生产现状与发展战略研究》总结报告[2]中指出，我国焊材工艺性能大多不如国外的好，其原因是对焊材基础理论研究重视不足，必须要在理论上、生产上开展深入研究。进一步完善焊接化学冶金理论对研究焊接冶金反应、改善焊接材料工艺性能、指导焊接材料设计有重要作用。焊条工艺性能的改进还要依靠配方的改进，同时利用对焊接熔渣结构的研究进一步完善焊接理论。 1焊条药皮组分的调整 焊条药皮组分中起主要作用的包括碳酸盐、SiO2、Ti02以及其他矿物及微量元素等。目前提高焊条工艺性能的主要途径就是调整焊条药皮的组分。 1.1碳酸盐及SiO2 普通焊条中加入的碳酸盐主要是大理石和白云石，分解后的CaO是碱性氧化物能提高熔渣的碱度，粗化熔滴，影响熔滴过渡形态，分解后的CO2气体，起保护作用，阻止空气中氮气侵入液态金属中，并降低电弧气氛中的氢分压，有利于焊缝的降氢。但焊接过程中大理石分解，产生大量气体，容易在焊道表面产生压痕，而且产生烟雾。为了减小碳酸盐所带来的不利影响，可以用其他物质代替来减少碳酸盐的用量，马彩玲、何少卿[3]通过研究透辉石的矿物组成、物理性能以及化学组成等，根据碱性低氢型焊条熔渣的化学组成进行了透辉石在低氢型J507焊条中应用的试验研究，虽然透辉石中的CaO含量不如大理石中的多，但是透辉石中不仅含有CaO还含有MgO、SiO2，这样既减少了其它辅料的加入量，同时又改善了焊条的焊接工艺性能及熔敷金属的力学性能。碳酸盐等物质对于焊条的脱渣性也有影响，周文浩[4]等就通过大理石和萤石之比、SiO2含