淺談我國焊材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和原輔材料的改進(jìn)

劉 巍

我國經(jīng)濟(jì)和鋼材消費(fèi)量的快速增長,拉動(dòng)了焊材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,各國的焊接鋼結(jié)構(gòu)用鋼量,均在其鋼材消費(fèi)量的40%～60%范圍內(nèi)波動(dòng)。因此,鋼材消費(fèi)量的增長,將直接帶動(dòng)焊接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國尚未完成工業(yè)化的目標(biāo),21世紀(jì)前期在以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的指導(dǎo)方針下,經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍需主要依靠傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造與增長。美、日、歐洲等發(fā)達(dá)國家相繼于20世紀(jì)70年代至80年代,完成工業(yè)化目標(biāo)向信息時(shí)代發(fā)展后,其鋼材消費(fèi)量與焊接產(chǎn)業(yè)均呈下降趨勢(shì)。

一、加入WTO與國際市場(chǎng)接軌后,我國的焊材產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

我國焊材產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)存在很大問題,一是生產(chǎn)規(guī)模膨脹而分散,經(jīng)前幾年的關(guān)停并轉(zhuǎn)調(diào)整,目前仍有400多家焊條廠,150多家焊絲廠、30多家焊劑廠,其通用產(chǎn)品的生產(chǎn)能力超過市場(chǎng)需求量一倍以上,導(dǎo)致惡性競爭,壓價(jià)銷售,而無力進(jìn)行技術(shù)改造;二是焊材企業(yè)整體生產(chǎn)和檢驗(yàn)設(shè)備仍較落后,原創(chuàng)性技術(shù)開發(fā)能力薄弱,高性能焊材的品質(zhì)仍與國外名牌產(chǎn)品有較大差距。因此,加入WTO后,將會(huì)面臨較大的沖擊。目前,世界各國的名牌焊材企業(yè),都看好我國仍在不斷增長的焊材市場(chǎng)。面對(duì)激烈的國內(nèi)外市場(chǎng)競爭,我國有希望“作大作強(qiáng)”的焊材企業(yè),務(wù)必要看到培育企業(yè)核心技能和名牌產(chǎn)品的重要性。在這方面下大功夫,才能提高企業(yè)和產(chǎn)品的競爭力。

我國生產(chǎn)量最大的結(jié)422焊條,由于售價(jià)低,國外同類產(chǎn)品難于進(jìn)入國內(nèi)市場(chǎng)。這類產(chǎn)品今后仍主要是國內(nèi)競爭的問題。但過去外銷量最多的結(jié)421(MT-12)和結(jié)422焊條,目前已成為國際市場(chǎng)的低擋產(chǎn)品,出口價(jià)每噸僅四百美元左右,在東南亞各國的零售價(jià)每噸僅六百美元左右,而東南亞各國本地制造的“相當(dāng)于全位置立向下結(jié)421焊條”,零售價(jià)為每噸九百多到一千美元。

加入WTO,與國際市場(chǎng)接軌后,對(duì)我國焊材市場(chǎng)沖擊較大的產(chǎn)品,將是技術(shù)含量較高、利潤也較高的產(chǎn)品,包括藥芯焊絲、燒結(jié)焊劑、低飛濺氣保護(hù)焊實(shí)芯焊絲、高強(qiáng)鋼用焊材、低溫鋼用焊材、耐熱鋼用焊材、不銹鋼用焊材等。

21世紀(jì)前期鋼材品質(zhì)的提高,將對(duì)焊材產(chǎn)品的品質(zhì)升級(jí)提出更高的要求。在2000～2005年冶金科技發(fā)展指南和軋鋼科技發(fā)展指南中,明確要研制和推廣使用高層建筑用高強(qiáng)度鋼板(代替日本SM490C)、石油管線用X70鋼材、造船用高強(qiáng)度鋼板、工程機(jī)械用1250Mpa高強(qiáng)鋼,發(fā)展輕鋼結(jié)構(gòu)建筑用熱軋鍍鋅鋼板,發(fā)展H型鋼、耐火鋼、耐侯鋼、防震鋼和高性能耐熱鋼及低溫鋼等。

二、焊條用原輔材料的改進(jìn)

預(yù)測(cè)今后五年,我國焊條的年產(chǎn)量將在95萬噸～110萬噸之間波動(dòng)。年產(chǎn)100萬噸焊條,要消耗焊條用盤條鋼約70萬噸,消耗各種鐵合金和礦石粉等粉料約30萬噸,消耗各種水玻離約7萬噸。而為了提高焊條約的性能,就必須相應(yīng)提高各類原輔材料的品質(zhì)。

1.對(duì)低合金鋼焊條用焊芯盤條,需增加品種,提高質(zhì)量

我國和美國、歐洲、日本的《碳鋼焊條》與《低合金鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn),均規(guī)定按熔敷金屬性能檢驗(yàn)焊條,而未規(guī)定用什么焊芯來制造焊條。鈦鈣型、高鈦型、鈦鐵礦型等酸性渣系焊條,采用沸騰鋼作焊芯,如H08A等。而低氫型焊條,我國過去也同樣采用沸騰鋼H08A作焊芯。

近年來,隨著鋼材品質(zhì)的改進(jìn),各種高強(qiáng)鋼和低溫鋼的硫、磷、氧、氮、氫雜質(zhì)大幅度下降,鋼材的低溫沖擊韌性大幅度提高。為了改進(jìn)相應(yīng)的焊條性能,國外已對(duì)高強(qiáng)鋼焊條和低溫鋼焊條采用超低碳和低雜質(zhì)的鎮(zhèn)靜鋼作焊芯。例如,采用C<0.04%、Si≤0.10%、Mn≤0.30～0.6%、S≤0.010%、P≤0.015%的超低碳鎮(zhèn)靜鋼H04E作焊芯。由于是鎮(zhèn)靜鋼,因此鋼中的氧、氮,氫雜質(zhì)含量遠(yuǎn)低于沸騰鋼。

我國今后要提升高強(qiáng)度鋼、低溫鋼以及耐熱鋼焊條的品質(zhì),也必須采用超低碳鎮(zhèn)靜鋼作焊芯,希望有關(guān)鋼廠生產(chǎn)鎮(zhèn)靜鋼H04E盤條鋼。

2.對(duì)不銹鋼焊條用焊芯鋼絲,需提高品質(zhì)

近年來,我國不銹鋼的消費(fèi)量快速增長,成為僅低于美國(不銹鋼年消費(fèi)量200萬噸以上)的不銹鋼消費(fèi)大國。按現(xiàn)在的增長速度預(yù)計(jì),我國不銹鋼的消費(fèi)量將達(dá)到215萬噸,2010年將達(dá)到265萬噸。目前,不銹鋼薄板廣泛用于輕工、食品、制酒、飲料、乳品、食油加工、醫(yī)藥、家用電器、環(huán)保和建筑裝飾等行業(yè),中厚板則主要用于石油、化工、機(jī)械等行業(yè)。

我國不銹鋼焊條的產(chǎn)量,已知從過去的年產(chǎn)幾千噸,增長到現(xiàn)在的11000噸以上。但與國外先進(jìn)水平相比,焊芯所用的不銹鋼焊絲,還有以下差距:

(1)含碳量偏高。我國H0Cr21Ni10、H0Cr19Ni12Mo2等焊絲含碳量的實(shí)物水平為0.05～0.08%,而國外名牌產(chǎn)品實(shí)物水平為0.03%～0.05%。我國超低碳H00Cr21Ni10、H00Cr19Ni12Mo2等焊絲含碳量實(shí)物水平為0.03%左右,而國外名牌產(chǎn)品實(shí)物水平為0.01%～0.02%。因此,國外超低碳不銹鋼焊條熔敷金屬含碳量可穩(wěn)定小于0.02%,而國產(chǎn)超低碳不銹鋼焊條熔敷金屬含碳量波動(dòng)在0.03%～0.04%之間,品質(zhì)呈現(xiàn)明顯差距。

(2)含硅量偏高。國內(nèi)大多數(shù)廠家供貨的不銹鋼焊絲,只能控制Si≤0.40%,而國外名牌產(chǎn)品不銹鋼焊絲的實(shí)物水平可保證Si≤0.20%,差距明顯。焊絲硅含量偏高時(shí),不利于提高焊條的抗氣孔能力。因此,宜選用Si≤0.02%不銹鋼焊絲作焊芯。

(3)含氮量偏高。國內(nèi)大多數(shù)廠家供貨的不銹鋼焊絲含氮量為0.023%～0.035%之間,國外不銹鋼焊絲名牌產(chǎn)品含氮量為0.01%～0.02%。氮含量增高,將增長熔敷金屬強(qiáng)度,降低鐵素體含量,增加其熱裂紋傾向,并在多層焊時(shí),由于氮的積累,而易產(chǎn)生氣孔。

(4)采用廢鋼冶煉的小電爐,各種雜質(zhì)元素易偏高?？上驳氖?上述差距,我國已有企業(yè)在努力解決。上海有關(guān)冶金科研單位合作,成功開發(fā)了對(duì)電爐冶煉的“不銹鋼水”進(jìn)行爐外真空吹氧精煉的裝備和工藝,大幅度降低了不銹鋼焊絲的碳、硅、氮等雜質(zhì)含量,可在供貨時(shí),按用戶要求,在不銹鋼焊條用焊絲的化學(xué)成分中,控制C≤0.02%,Si≤0.20%,N≤0.02%,達(dá)到國外名牌產(chǎn)品的實(shí)物水平,有利于提高我國不銹鋼焊條的品質(zhì)。

(作者單位:山東省萊蕪市高級(jí)技工學(xué)校)