也说CO2气保护实心焊丝

        也说CO2气保护实心焊丝

                   陈 邦 固

市焊接协、学两会刊物《天津焊接》决定开办《回顾》和《热点论坛》两个栏目。我认为此议甚佳！张智博士的开篇之作《国产实心焊丝发展态势之我见》所述又正好切中我国焊业当前的热点问题。我愿就以上题目也略谈几点粗浅看法。

一.同意张智博士关于我国实心焊丝发展历程的有关评述，并就其历史渊源稍作补充。

天津市是我国全部三大焊材品系：手工焊条、CO2气保护实心焊丝及埋弧焊丝、药芯焊丝的发祥地，也一直是我国焊材生产的主要基地，占据着我国焊材市场半壁以上江山。这是天津焊接人的光荣和骄傲。天津焊接人要保持和发扬这个荣誉，为天津市经济发展作出更大的贡献！

我国实心焊丝起步于原天津市冶金局第五金属制品厂。

天津市原冶金局金属制品五厂，早在60年代末就根据国家的需要，开发并小批量生产出第一代CO2气保护实芯焊丝；70年年代又自行研发了化学镀铜工艺；1977年主持制定了我国第一个实心焊丝国家标准GB1380——77。

1983年在国内率先引进西徳和意大利设备；1984年成功建成当时国内第一套完整的，基于活套拉丝机粗、中拉拔，水箱拉丝机湿式细拉和化镀，层绕成品工艺的生产线。生产出达到当时国际水准的镀铜实芯焊丝。这可算是我国的第二代实芯焊丝。

上述工艺和设备后来被冶金部金属制品研究院和机械部郑州机械所整理、测绘推向全国。我国实芯焊丝产业由此发端。

天津第五金属制品厂老厂长、总工程师、天津市级劳动模范，已故马志先同志从始至终参加了全部第一代、第二代实芯焊丝的研发、设备引进、生产组织。是我国当之无愧的实心焊丝开创人！现在中国实心焊丝的生产技术水平早已今非昔比。但今天的成就是在许多焊接人不懈的接力中完成的。

二.中国CO2气保护实心焊丝到底有多大市场？

2011—2020十年间，我国焊材总产量没有增加，反而从475万吨略降至455万吨，这是手工焊条逐步被溶敷效率更高的自动化焊材，特别是被CO2气保护实芯焊丝取代的结果。此间CO2实心焊丝产量从150万吨增加到198万吨。其在焊材中占有率从31.57%猛增至43.51%，10年间占比约增加12个百分点，平均每年净增加1.2个百分点。这个趋势和八、九十年代日本各种焊材比例变化的趋势是一致的。

本文初步推测：近十年内我国CO2实心焊丝占焊材的比例可能会从目前43.57%，进一步上升到55%左右，此后进入相对稳定阶段。考虑到我国钢材产量已经达到13亿顿，已占全球一半以上，在国家绿色发展总的产业政策下，今后钢铁总产量虽可能有小幅波动，再持续大幅增长可能性不大。因此预判和钢材相关的焊材总量会相对稳定在460万吨左右。但由于CO2实心焊丝比例的上升，该产品的绝对产量还会持续增加到250万顿左右。也就是说在今后5到10年内，还有50万吨的国内市场空间。即每年净增约5—8万吨。至于各年变化幅度，根据国内外经济形势有较大不确定性。

但是据笔者所知，目前国内不少厂家都有扩产意向，总意向扩产幅度远大于此。未来产能过剩和无序竞争的潜在趋势值得注意。

   三.关于无镀铜环保型CO2气保护实芯焊丝

镀铜CO2气保护实芯焊丝制造工艺严重影响环境，已成为各地限制发展产业；同时铜烟雾还会影响焊工身体健康，因此大力发展环保型实心焊丝已成大势。

国内已有多家厂商推出较好的产品，市场也在稳步扩展。但是此种焊丝在送丝稳定性、对导电嘴的过快磨损等方面仍然和镀铜焊丝有一定差距。究其原因，主要是镀铜层有利于减小焊丝和导电嘴之间的接触电阻，减少了焊丝和导电嘴之间产生微电弧焊合的倾向。同时镀铜层与铜导电嘴之间的摩擦力也大大小于裸焊丝和铜导电嘴之间的摩擦力的缘故。此外，裸焊丝在干伸长度内表面强烈氧化，在溶滴反应阶段的氧化还原反应大大超过镀铜焊丝，因此形成较多细小密集的内生飞溅，这也是堵塞焊嘴，影响送丝稳定性的原因。笔者认为：对无镀铜焊丝还需从焊接冶金、送丝力学、摩擦力学、电化学防锈、送丝机构和器材等诸方面进行深入系统研究，综合施治，才能使无镀铜焊丝及焊接工艺性能、质量上一个大台阶！此外，也需要用户的大力支持和配合，毕竟推广无镀铜环保型焊丝最大的受益者还是焊工！

四.多丝展开式化镀生产工艺和一体化高速单丝独进新工艺及设备性能之我见

多丝展开式CO2气保护实芯焊丝化镀工艺是1992年台资锦泰公司带到大陆的日式生产工艺。这种生产工艺在直线干式粗拉、细拉至成品尺寸1.6mm，然后采用24线、32线焊丝集中化镀。这是连续在数十米长的清洗槽和镀槽内，从容地完成酸洗、碱洗、中和、化镀等工艺步骤。因此，此工艺具有生产效率高、产品质量稳定的特点。从90年代到目前一直是国内的CO2气保焊丝主导生产工艺。但是该工艺产生大量废液，环保处理较难。车间占地面积也较大。同时，多线并进，对原料和上道工序的稳定性和生产质量管理水平要求较高。也正因如此，产品质量的一致性较好。

一体化高速单丝独进式CO2实芯焊丝生产线，是在原欧式拉拔——化镀一体化生产线的基础上，同时又整合了近年国内高速直线拉丝机，无酸洗剥壳、电——化镀技术等一系列新成果，形成的新型高速一体化生产线。它的特点是从原料盘圆进入生产线，到成品焊丝下线一气合成，减少了两次收、放线工艺，降低了设备费用和人工成本。其整体设计思路符合绿色环保、自动化和智能化生产的总趋势。但是，由于生产流程过长，对于原材料和生产质量管理要求更高，否则一旦中间某个环节出现问题，造成全线停车，耽误工时更多。另外，由于受生产线长度限制，电化镀工艺流程时间较短，镀层质量能否稳定达到要求，尚有待实践考验。相信这些能够在实践中进一步改进、完善。此外，对于拉丝机主机而言，速度再高也不是问题，但是太高的运行速度，对于拉丝工艺、拉丝模等一系列工艺的影响也要同步审慎考虑和实验。相信新型CO2气保护实芯焊丝生产线能迅速成熟、完善，为我国焊材产业的发展作出新的贡献！