第一節(jié) 硬面堆焊藥芯焊絲基本生產(chǎn)技術(shù)

藥芯焊絲的制造方法主要有三種即鋼管法、鋼帶法、盤圓法，在我國目前比較成熟的制造方法是鋼帶法和盤圓法。采用鋼帶法制造藥芯焊絲，因制造工藝相對容易，是國際上普遍采用的生產(chǎn)方法，也是國內(nèi)生產(chǎn)藥芯焊絲的主要生產(chǎn)方法。采用盤圓法制造藥芯焊絲，因生產(chǎn)藥芯焊絲的原材料成本低，焊絲利潤空間大，而受到人們的普遍重視。

1、鋼帶法：鋼帶法藥芯焊絲制造方法又分為全軋式和軋拔結(jié)合式兩種。全軋式藥芯焊絲生產(chǎn)線，設(shè)計精致，結(jié)構(gòu)緊湊，容易操作。比如北京寶鋼焊業(yè)有限公司引 進的英國生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線長約左右，操作方便，一人可以同時操作兩條生產(chǎn)線。一邊進鋼帶一邊直接生產(chǎn)出成品焊絲，生產(chǎn)工藝一氣呵成，生產(chǎn)效率是比較高的。

軋拔結(jié)合式鋼帶法藥芯焊絲制造方法又分為被動成形和主動成形兩種。 被動成形是指鋼帶軋制填充成形部位無動力驅(qū)動，結(jié)合拉絲機動力完成運行的生產(chǎn)線。該生產(chǎn) 線成形機無動力，一是節(jié)省電控系統(tǒng)二是設(shè)備簡單易維修。生產(chǎn)線的速度是由成形機 軋輥孔型設(shè)計和拉絲機的運行速度來決定的。成形機軋輥的孔型設(shè)計十分重要，合理的孔型設(shè)計可以減少無功功率的消耗，同時提高焊絲成形的表面質(zhì)量。但該類型生產(chǎn)線的加粉裝置及摩擦動力部位設(shè)計還不太理想，有待進一步改進設(shè)計。該生產(chǎn)線主要適用于藥粉填充率較低的藥芯焊絲生產(chǎn)。主動成形軋拔結(jié)合生產(chǎn)線又分為單動力電動機和多動力電動機兩種。 單動力成形機與拉絲機配合使用的生產(chǎn)線，如天津金橋和大橋引進的美國生產(chǎn)線。采用單電動機 作為動力來驅(qū)動鋼帶成形和加粉，結(jié)構(gòu)合理，容易操作。該生產(chǎn)線采用的螺旋加粉裝 置，可以適用于不同松裝比的藥粉?？梢灾圃於喾N類型的藥芯焊絲。 如酸性藥芯焊絲、堿性藥芯焊絲、堆焊藥芯焊絲和自保護藥芯焊絲，這種生產(chǎn)線在瑞典、比利時等國家普遍采用。

主動成形軋拔結(jié)合多動力電動機系統(tǒng)是目前較理想的生產(chǎn)線。生產(chǎn)線成形 機采用兩臺以上電動機，甚至每個軋輥用一臺電動機。這樣的生產(chǎn)線一般采用變頻調(diào) 速技術(shù)，用PLC編程控制。用計算機和觸摸屏來改變參數(shù)，很容易對整條生產(chǎn)線的運 行參數(shù)進行修改和保存。 鋼帶法制造藥芯焊絲生產(chǎn)線的主工藝由鋼帶裁剪機組、鋼帶復繞機組、 鋼帶清洗、 成形機組、加粉機組、合縫機組、直線式拔絲機組和工字輪收線機等組成。購進的鋼帶首先經(jīng)化學成分檢驗合格后，進行裁剪成一定寬度的鋼帶，進入下一道工序。采用 金屬清洗劑超聲波振動清洗，清水沖洗、熱風烘于的辦法來進行鋼帶清洗，清洗后的 鋼帶應(yīng)無油、無水、無銹。在成形機機組將鋼帶軋成“U”形槽，再經(jīng)加粉機組按一 定配比加入藥粉，在合縫機組將邊緣合縫，經(jīng)拔絲機組減徑，最后進人收線機，成為 藥芯焊絲成品。 其主要工藝流程如下： 

1）鋼帶縱剪復繞

2）藥粉設(shè)備

3）藥芯焊絲成型

4）藥芯焊絲精拉

5）層繞包裝

2、盤元法：第一個提出采用盤元為原料生產(chǎn)藥芯焊絲的是美國林肯公司，其 申請的專利中提出一種完全采用冷軋工藝使盤元成形為藥芯焊絲方法。 這種方法的主 要出發(fā)點是： ①當時冷軋帶鋼無論在長度和寬度方向都存在著較大的化學不均勻性和 厚度公差。②當時冷軋鋼帶價格是盤元的“好幾倍”。林肯專利的要點是不采用熱軋， 也不采用中間退火，完全采用冷軋就可以使盤元展軋成U形，合口成O形，并減徑到 成品尺寸。林肯專利認為所提出的從盤元截面正中向兩側(cè)劈展的方案，有利于用較少 的軋制道次形成U形槽，產(chǎn)生最小的加工硬化，減少軋制動力消耗和獲得較大的減薄 量。采用盤元法的優(yōu)點是原料價格比較便宜，缺點是工藝路線較長，設(shè)備龐大，生產(chǎn)的技術(shù)難度大，經(jīng)過與冷軋帶鋼法全面 分析 比較，現(xiàn)在用這種方法的廠家較少，不過 采用盤圓制造藥芯焊絲最具有經(jīng)濟性，生產(chǎn)藥芯焊絲的原材料成本最低，其發(fā)展前景也是可觀的。

第二節(jié) 硬面堆焊藥芯焊絲新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況

國外硬面堆焊藥芯焊絲發(fā)展到在線焊合法階段。國外從80年代以來，提出了一系列采用在線焊合制造藥芯焊絲的新工藝，其工藝要點是在原軋—拔生產(chǎn)線的鋼帶合口處將已裝入藥粉的有縫鋼管，用高能密度熱源在運動狀態(tài)下焊合。所采用的焊接方法可以是激光焊、脈沖氬弧焊或 高頻感應(yīng)電阻焊。顯然在線焊合法是綜合了冷軋鋼帶軋—拔法生產(chǎn)有縫藥芯焊絲和鋼管拔法制取無縫藥芯焊絲的共同特點而產(chǎn)生的一種新工藝。該工藝不僅可以生產(chǎn)無縫 型藥芯焊絲，而且生產(chǎn)效率很高，代表了藥芯焊絲的發(fā)展方向。

第三節(jié) 硬面堆焊藥芯焊絲國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

連軋法是歐洲普遍采用的一種方法。連軋法是指藥芯焊絲從鋼帶到成品焊絲的全部加工過程都在一套連軋機組上完成。

為了將焊絲減徑至較細的成品尺寸所需軋輥組很多 通常水平軋輥組多達16 架以上同時還要配置大體相當數(shù)量的從動立輥組軋輥組配置的多少取決于原料鋼帶尺寸和成品焊絲的尺寸。

全連軋法生產(chǎn)工藝有如下特點：（1）藥芯焊絲成型和減徑完全在一臺機組上完成因此工藝簡捷設(shè)備緊湊占地面積小。（2）由于越細焊絲軋制越困難若不再經(jīng)拉拔工藝直接軋至Ф1.2mm 以下細焊絲比較困難所以不宜用于制造Ф1.6mm 以下細徑結(jié)構(gòu)鋼用藥芯焊絲比較適合制造粗徑硬面堆焊用藥芯焊絲（3）焊絲的直徑偏差橢圓度表面光潔度及焊絲挺度較差因而送絲性能較差。（4）由于軋輥尺寸有限因此生產(chǎn)效率遠不如后面述及的軋拔法制造工藝高。（5） 由于軋輥對材質(zhì)和加工精度要求很高本身又是易損件因此備品備件費用較高（6）由于焊絲表面沒有拉絲潤滑劑殘留物所以其熔敷金屬的擴散氫含量較低。

第四節(jié) 硬面堆焊藥芯焊絲技術(shù)開發(fā)難點 分析

現(xiàn)階段的制造工藝常出現(xiàn)以下質(zhì)量問題：

1、在焊接過程中焊縫上經(jīng)常出現(xiàn)氣孔， 分析 主要有以下幾方面的原因：①鋼帶上面的油脂清洗不干凈。②穩(wěn)弧劑加得太多，焊接時電弧拉長，保護不好出現(xiàn)氣孔。③拉拔時鋼帶包合不嚴，灌進拉絲粉，出現(xiàn)氣孔。

2、焊接飛濺焊接時飛濺大，會惡化焊接工藝。

3、在焊接過程中，焊縫表面易出現(xiàn)一些小“麻點”。“麻點”又稱氣體壓痕， 是由于焊接過程中熔渣的凝固速度快，產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)來不及從熔池穿過熔渣溢出，從而滯留在熔池和熔渣的界面，凝固壓迫熔敷金屬，在焊縫表面形成壓痕。由于這些“麻點”的存在，焊縫表面成形較差。

3、焊接煙塵。焊接煙塵伴隨著焊接冶金過程產(chǎn)生，煙塵中含有大量鐵、錳氧化物以及添 加輔料經(jīng)過化學反應(yīng)后生成的復雜化合物。焊接煙塵發(fā)塵率雖然隨著焊接工藝、 保護方式不同有一定的變化，但其直接來自焊接材料和母材，因此，焊接材料 本身對發(fā)塵率有直接影響。

如何有效避免這些質(zhì)量問題成為現(xiàn)階段的技術(shù)難點。

第五節(jié) 硬面堆焊藥芯焊絲未來技術(shù)發(fā)展趨勢

1、追求高效率、高質(zhì)量、低成本。目前日本的FCW產(chǎn)量(9.8萬噸，占27%)已超過焊條產(chǎn)量(7.2萬噸，占20%)。

2、提高藥芯焊絲的工藝性，重點是降低飛濺、降低煙塵、提高抗氣孔性能。

3、大力發(fā)展專用的FCW，如焊薄板小焊腳、低變形的FCW；焊接鍍鋅涂層鋼用的具有很強的抗氣孔性能的MX-200和DW-ISZ。此外，用于全位置、立向上焊接用FCW，以及高韌性的低溫鋼用FCW等都會推出新的產(chǎn)品。

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