我國(guó)新型鋼鐵材料及焊接性與焊接材料的發(fā)展

郭星+馮嘉仁

【摘 要】對(duì)各種鋼材進(jìn)行焊接，將會(huì)影響到鋼材的焊接質(zhì)量、鋼材產(chǎn)量以及發(fā)展趨勢(shì)，影響了焊接行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。焊接產(chǎn)量與鋼材消耗量影響著整個(gè)焊接行業(yè)的發(fā)展，所以，面對(duì)大量的焊接材料，需要為焊接產(chǎn)業(yè)提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，使其焊接技術(shù)向著自動(dòng)化方向發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】鋼鐵材料；焊接性；發(fā)展

隨著冶金行業(yè)的不斷進(jìn)步，鋼材質(zhì)量得以提高，使焊接性得以改善。但期間，也出現(xiàn)一些問(wèn)題。所以，為了推動(dòng)焊接技術(shù)的積極發(fā)展，需要為其制定新的焊接方法和焊接工藝以及焊接材料。

一、鋼鐵技術(shù)引起焊接性的轉(zhuǎn)變

鋼產(chǎn)量能夠?qū)σ粋€(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和重要指標(biāo)進(jìn)行衡量，能夠促進(jìn)我國(guó)工業(yè)化的積極進(jìn)步和發(fā)展。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，鋼工業(yè)得以進(jìn)步，鋼鐵技術(shù)的研究，將引起焊接性的轉(zhuǎn)變，所以，要對(duì)這種轉(zhuǎn)變進(jìn)行深度探討。

鋼的焊接性發(fā)展。合金結(jié)構(gòu)鋼能夠滿足焊接結(jié)構(gòu)的需求，促進(jìn)高強(qiáng)度等特點(diǎn)的形成，可以應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，如：發(fā)電設(shè)備、工程機(jī)械以及橋梁等。對(duì)合金結(jié)構(gòu)鋼性能進(jìn)行轉(zhuǎn)變，主要對(duì)鋼中碳、合金元素含量進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)椴煌匿摲N表現(xiàn)的焊接性問(wèn)題也不同，如果其中含有大量的碳、合金元素含量，將導(dǎo)致接頭軟化等多個(gè)問(wèn)題。所以，改變合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性，促進(jìn)其新的變革。微合金化鋼的焊接性。微合金控軋冷鋼具有高強(qiáng)度、高韌性特點(diǎn)，其具備較高的強(qiáng)韌性，在工程中得以進(jìn)步和使用。其中，熱影響區(qū)的脆化問(wèn)題經(jīng)常產(chǎn)生，如果使用的熱量大，脆化現(xiàn)象就會(huì)更嚴(yán)重。為了防止該現(xiàn)象，就要降低碳含量，控制好雜質(zhì)的含量。還要控制好熱影響區(qū)內(nèi)的晶粒，改善熱影響區(qū)的組織。保證能夠使用合理的焊接工藝參數(shù)，尤其是對(duì)于一些比較敏感的鋼種，在焊接過(guò)程中，要對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，減少一些高溫停留現(xiàn)象，促進(jìn)其組織的合理性。新型鋼鐵材料的焊接性。因?yàn)樾滦偷匿撹F材料晶粒比較細(xì)化，在焊接期間，存在的問(wèn)題主要是焊縫具備的強(qiáng)韌化、熱影響區(qū)晶粒的成長(zhǎng)問(wèn)題。對(duì)于焊縫金屬的強(qiáng)韌化，主要是利用合金化對(duì)焊縫組織進(jìn)行控制。例如：800MPa級(jí)以上的超細(xì)晶鋼，執(zhí)行焊縫金屬與母材匹配存在較大困難。對(duì)于熱影響區(qū)晶粒的成長(zhǎng)問(wèn)題，主要是對(duì)超細(xì)晶粒鋼進(jìn)行焊接期間，將存在嚴(yán)重的熱影響區(qū)晶粒的成長(zhǎng)問(wèn)題。該問(wèn)題的產(chǎn)生會(huì)產(chǎn)生HAZ脆化和的軟化。所以，要對(duì)其有效解決，可以利用激光焊等一些低熱輸入的焊接方法[1]。

二、鋼鐵工業(yè)促進(jìn)焊接材料的發(fā)展

（一）焊材結(jié)構(gòu)的調(diào)整

近幾年，隨著鋼材數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)的焊接材料消費(fèi)量也得以增長(zhǎng)，同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)用鋼量的不斷增加，使焊接材料的消耗量也逐漸上升。近幾年，焊接技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始向著自動(dòng)化、質(zhì)量化方向發(fā)展，進(jìn)而使焊材結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生較大變化。主要是焊條的比例不斷下降，但焊絲的比例得以增加[2]。

（二）提高焊材品質(zhì)

我國(guó)作為鋼材產(chǎn)量大國(guó)和銷售大國(guó)，在世界上具有較大名號(hào)。隨著焊材品種與焊材數(shù)量的不斷增加，一些高質(zhì)量的焊接材料逐漸減少，導(dǎo)致一些高質(zhì)量、高品質(zhì)的焊材需要通過(guò)進(jìn)口才能獲得。所以，我國(guó)的焊材行業(yè)在逐漸發(fā)展過(guò)程中，需要根據(jù)市場(chǎng)上的發(fā)展需求以及自身特點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，保證焊材質(zhì)量與焊材規(guī)格的不斷提升，使其在適應(yīng)當(dāng)代市場(chǎng)發(fā)展要求下，提高我國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)下的競(jìng)爭(zhēng)能力。例如：藥芯焊絲開(kāi)始向低塵、寬電流方向發(fā)展；埋弧焊用焊絲開(kāi)始向著品種多、韌性高等特點(diǎn)發(fā)展；焊條在新型鋼發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)了配套式發(fā)展[3]。

（三）開(kāi)發(fā)微合金軋鋼焊接材料

鋼鐵冶金行業(yè)得以利用和發(fā)展，使一些低合金愛(ài)高強(qiáng)鋼性能得以提高，與相匹配的焊接材料也需要實(shí)現(xiàn)較高的強(qiáng)韌性。但是，焊縫金屬無(wú)法利用控軋控冷措施對(duì)其實(shí)現(xiàn)，也無(wú)法增強(qiáng)鋼材軋制期間的形變，導(dǎo)致其無(wú)法實(shí)現(xiàn)焊接。所以，現(xiàn)代使用的焊接工藝、焊接材料等都不適合低碳微合金化控軋鋼，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)新時(shí)期的鋼材使用性能。因此，要提高焊縫金屬的潔凈度，可以利用冶煉技術(shù)，保證潔凈度能夠達(dá)到國(guó)際化發(fā)展水平，保證更嚴(yán)格的控制原材料的雜質(zhì)含量。在焊接過(guò)程中，存在激烈的化學(xué)冶金反應(yīng)，在該過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)脫氧、脫硫等，促進(jìn)潔凈化技術(shù)的形成。所以，在對(duì)焊接材料進(jìn)行分析期間，需要促進(jìn)配方參數(shù)的合理性和優(yōu)化性，保證其實(shí)現(xiàn)完善的凈化反應(yīng)[4]。

（四）促進(jìn)高科技焊接材料的形成

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷會(huì)加快，一些新鋼材得以利用，進(jìn)而對(duì)焊接材料提出更高要求。因此，要提高焊接材料的質(zhì)量，促進(jìn)新型焊接材料品種的多樣性，保證其能夠滿足現(xiàn)代化發(fā)展需求。如：可以開(kāi)發(fā)高等級(jí)的管線鋼、可以研究高強(qiáng)度、具有大輸熱量的焊條，使其可以應(yīng)用到大型儲(chǔ)油罐中。還要提高現(xiàn)有的不銹鋼焊接材料質(zhì)量，不僅要提高我國(guó)焊接材料企業(yè)的技術(shù)水平，促進(jìn)材料的高質(zhì)量，還需要為其開(kāi)發(fā)出雙相不銹鋼配套焊接材料。

總 結(jié)

基于以上的分析，鋼鐵工業(yè)發(fā)展中的焊接技術(shù)、焊接材料面對(duì)一些問(wèn)題，因此，各個(gè)企業(yè)以及各個(gè)行業(yè)需要加大力度對(duì)其研究，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，保證為新焊接技術(shù)、新焊接材料提供較大的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]文海慶.新型鋼鐵材料及焊接性與焊接材料的發(fā)展[J].建材與裝飾，2013.

[2]王斌，溫磊.我國(guó)新型鋼鐵材料及焊接性與焊接材料的發(fā)展[J].環(huán)球市場(chǎng)，2016.

[3]魏艷紅，申剛，付學(xué)義等.鋼材焊接基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及焊接性分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].焊接，2013.

[4]武永亮，江銳鋒，郭文亮等.ASTM A572標(biāo)準(zhǔn)GR65材料性能及焊接性研究[J].焊接，2014.