6.5 特种药芯焊丝

6.5.1 不锈钢药芯焊丝

随着我国工业化进程的不断推进和科技的蓬勃发展，对特种材料的需求不断增加。不锈钢以其优异的耐腐蚀性能在石油化工等工业领域得到了广泛的应用，配套的不锈钢焊接材料也取得了较大的发展。

不锈钢药芯焊丝与不锈钢焊条相比，具有施焊效率高、适应性广和综合成本低等优点，近年来发展迅速。国外的一些企业起步早，不锈钢用药芯焊丝门类齐全，几乎可做到一站式服务，且质量较稳定。而我国不锈钢药芯焊丝的研制起步较晚，随着不锈钢药芯焊丝生产设备的改进、生产工艺技术的进步以及配方技术的日益成熟，国产药芯焊丝也取得了长足进步，部分产品已经接近国外先进水平，不锈钢用药芯焊丝的品种更加齐全，质量水平明显提升。一些以不锈钢类焊接材料为主导产品的专业化公司开始涌现，如北京金威、江苏孚尔姆焊业股份有限公司（简称江苏孚尔姆）等。北京金威在奥氏体不锈钢系列药芯焊丝的基础上，推出了细丝阀门堆焊焊丝JWD507、JWD507MoT、JWD516MAT、JWD517T及小管内壁堆焊专用焊丝309L、347L、316L、308L、309LMo等系列不锈钢焊丝产品。江苏孚尔姆作为一家上市企业，志在打造高端不锈钢焊丝产品，其不锈钢药芯焊丝产品系列多样，开发出了适于多种特殊应用的专用焊接材料，包括堆焊、超低温系列产品，在产品推广和应用上也取得了一定业绩。

虽然国内不锈钢药芯焊丝的水平有了很大的提高，但与国外先进水平相比还有一定差距，许多高端不锈钢药芯焊丝仍然依赖进口。目前，国内造船业转型升级，大力发展具有高附加值的化学品船，各种双相不锈钢板材得到应用，与之配套的药芯焊丝绝大部分使用奥地利伯乐公司的阿维斯塔品牌，国产药芯焊丝由于在认证级别、质量稳定性和品牌认可度方面还有差距，尚难与之相争。在清洁能源LNG的生产、使用和储存领域，需要大量使用超低温的不锈钢容器，由此耐低温（-196℃）的不锈钢药芯焊丝的用量大增，但对其有两点要求：一方面要求焊接材料具有与母材相匹配的低温韧性，另一方面为了提高焊接材料的熔敷金属性能，需要对焊缝金属中的铁素体含量做严格限制，一般要求铁素体数在3%～7%之间，这样焊缝的抗热裂能力就面临严峻的挑战，这些严苛的要求目前国产药芯焊丝还难以满足，因此大部分制造企业还在使用进口知名品牌产品。在有高温使用要求的场合，不锈钢焊缝金属必须具有抗高温裂纹的能力，同时对焊缝金属的Bi元素含量有严格限制，这就使焊接工艺性能恶化，开发工艺性能好的无铋型不锈钢药芯焊丝也是目前的一道难题。因此，必须加大投入，对高端不锈钢药芯焊丝进行研制、开发、生产，同时需采用先进的生产设备和改善现有的生产工艺。

6.5.2 表面改性药芯焊丝

表面改性技术几乎在所有制造业均有应用，通过表面改性可以延长零部件的使用寿命，降低成本，改进产品设计，尤其对合理使用贵重金属等材料具有重要意义。近年来，随着国家对装备再制造的大力提倡，以及绿色制造的日益推进，表面改性药芯焊丝如雨后春笋般大量推出，如天津金桥焊材集团（简称天津金桥）研发的药芯焊丝JQ·YD60-J适用于各种受磨损机件表面的修补，如工程机械、矿山机械等；明弧堆焊药芯焊丝JQ·YDZ601堆焊层硬度≥58HRC，适用于立磨、破碎辊、耐磨板等的焊接。四川大西洋研制的药芯焊丝CHD507M、CHD517M、CHD167Q、CHD212Q等，可用于各类轧辊表面修复及复合制造。为解决硬度58～65HRC的高韧性耐磨件堆焊的难题，武汉铁锚成功研制出埋弧堆焊药芯焊丝MD4846，其堆焊层使用硬度为58～65HRC，该焊丝采用Cr-Mo-W-V-Nb-Re系合金，具有优异的焊接性、耐金属间磨粒磨损性、抗冲击磨损性及抗高温回火软化性。其堆焊工艺可控性、熔敷层抗剥落性及成本、使用寿命等综合性能指标，明显优于WC/Ni基热喷焊、激光（等离子）熔敷等表面技术。与此同时，北京金威还推出了阀门堆焊系列气体保护药芯焊丝，主要有JWD507T、JWD-507MoT、JWD516MAT、JWD517T等气保护药芯焊丝，具有工艺性能良好、飞溅小、成形好、脱渣容易、气孔敏感性低等特点，焊丝可用于半自动及自动焊。基于API 600等标准对阀门密封面堆焊的技术要求，北京金威阀门堆焊系列气体保护药芯焊丝已广泛应用到闸阀、蝶阀、截止阀、止回阀及安全阀等的密封面堆焊。

在表面改性制造中，药芯焊丝的使用在逐年增长，但是目前科技含量较高的药芯焊丝国内与国外相比仍存在品种不全、不够系列化、质量不稳定等问题，许多高端产品仍需要进口，且对进口产品还不能很好地实现国产化，需要相关科研人员在此方面投入更大精力进行攻关。