浅谈我国焊材产业的发展和原辅材料的改进

刘 巍

我国经济和钢材消费量的快速增长,拉动了焊材产业的发展。目前,各国的焊接钢结构用钢量,均在其钢材消费量的40%～60%范围内波动。因此,钢材消费量的增长,将直接带动焊接产业的发展。我国尚未完成工业化的目标,21世纪前期在以信息化带动工业化的指导方针下,经济发展仍需主要依靠传统产业的改造与增长。美、日、欧洲等发达国家相继于20世纪70年代至80年代,完成工业化目标向信息时代发展后,其钢材消费量与焊接产业均呈下降趋势。

一、加入WTO与国际市场接轨后,我国的焊材产业面临的机遇与挑战

我国焊材产业的结构存在很大问题,一是生产规模膨胀而分散,经前几年的关停并转调整,目前仍有400多家焊条厂,150多家焊丝厂、30多家焊剂厂,其通用产品的生产能力超过市场需求量一倍以上,导致恶性竞争,压价销售,而无力进行技术改造;二是焊材企业整体生产和检验设备仍较落后,原创性技术开发能力薄弱,高性能焊材的品质仍与国外名牌产品有较大差距。因此,加入WTO后,将会面临较大的冲击。目前,世界各国的名牌焊材企业,都看好我国仍在不断增长的焊材市场。面对激烈的国内外市场竞争,我国有希望“作大作强”的焊材企业,务必要看到培育企业核心技能和名牌产品的重要性。在这方面下大功夫,才能提高企业和产品的竞争力。

我国生产量最大的结422焊条,由于售价低,国外同类产品难于进入国内市场。这类产品今后仍主要是国内竞争的问题。但过去外销量最多的结421(MT-12)和结422焊条,目前已成为国际市场的低挡产品,出口价每吨仅四百美元左右,在东南亚各国的零售价每吨仅六百美元左右,而东南亚各国本地制造的“相当于全位置立向下结421焊条”,零售价为每吨九百多到一千美元。

加入WTO,与国际市场接轨后,对我国焊材市场冲击较大的产品,将是技术含量较高、利润也较高的产品,包括药芯焊丝、烧结焊剂、低飞溅气保护焊实芯焊丝、高强钢用焊材、低温钢用焊材、耐热钢用焊材、不锈钢用焊材等。

21世纪前期钢材品质的提高,将对焊材产品的品质升级提出更高的要求。在2000～2005年冶金科技发展指南和轧钢科技发展指南中,明确要研制和推广使用高层建筑用高强度钢板(代替日本SM490C)、石油管线用X70钢材、造船用高强度钢板、工程机械用1250Mpa高强钢,发展轻钢结构建筑用热轧镀锌钢板,发展H型钢、耐火钢、耐侯钢、防震钢和高性能耐热钢及低温钢等。

二、焊条用原辅材料的改进

预测今后五年,我国焊条的年产量将在95万吨～110万吨之间波动。年产100万吨焊条,要消耗焊条用盘条钢约70万吨,消耗各种铁合金和矿石粉等粉料约30万吨,消耗各种水玻离约7万吨。而为了提高焊条约的性能,就必须相应提高各类原辅材料的品质。

1.对低合金钢焊条用焊芯盘条,需增加品种,提高质量

我国和美国、欧洲、日本的《碳钢焊条》与《低合金钢焊条》标准,均规定按熔敷金属性能检验焊条,而未规定用什么焊芯来制造焊条。钛钙型、高钛型、钛铁矿型等酸性渣系焊条,采用沸腾钢作焊芯,如H08A等。而低氢型焊条,我国过去也同样采用沸腾钢H08A作焊芯。

近年来,随着钢材品质的改进,各种高强钢和低温钢的硫、磷、氧、氮、氢杂质大幅度下降,钢材的低温冲击韧性大幅度提高。为了改进相应的焊条性能,国外已对高强钢焊条和低温钢焊条采用超低碳和低杂质的镇静钢作焊芯。例如,采用C<0.04%、Si≤0.10%、Mn≤0.30～0.6%、S≤0.010%、P≤0.015%的超低碳镇静钢H04E作焊芯。由于是镇静钢,因此钢中的氧、氮,氢杂质含量远低于沸腾钢。

我国今后要提升高强度钢、低温钢以及耐热钢焊条的品质,也必须采用超低碳镇静钢作焊芯,希望有关钢厂生产镇静钢H04E盘条钢。

2.对不锈钢焊条用焊芯钢丝,需提高品质

近年来,我国不锈钢的消费量快速增长,成为仅低于美国(不锈钢年消费量200万吨以上)的不锈钢消费大国。按现在的增长速度预计,我国不锈钢的消费量将达到215万吨,2010年将达到265万吨。目前,不锈钢薄板广泛用于轻工、食品、制酒、饮料、乳品、食油加工、医药、家用电器、环保和建筑装饰等行业,中厚板则主要用于石油、化工、机械等行业。

我国不锈钢焊条的产量,已知从过去的年产几千吨,增长到现在的11000吨以上。但与国外先进水平相比,焊芯所用的不锈钢焊丝,还有以下差距:

(1)含碳量偏高。我国H0Cr21Ni10、H0Cr19Ni12Mo2等焊丝含碳量的实物水平为0.05～0.08%,而国外名牌产品实物水平为0.03%～0.05%。我国超低碳H00Cr21Ni10、H00Cr19Ni12Mo2等焊丝含碳量实物水平为0.03%左右,而国外名牌产品实物水平为0.01%～0.02%。因此,国外超低碳不锈钢焊条熔敷金属含碳量可稳定小于0.02%,而国产超低碳不锈钢焊条熔敷金属含碳量波动在0.03%～0.04%之间,品质呈现明显差距。

(2)含硅量偏高。国内大多数厂家供货的不锈钢焊丝,只能控制Si≤0.40%,而国外名牌产品不锈钢焊丝的实物水平可保证Si≤0.20%,差距明显。焊丝硅含量偏高时,不利于提高焊条的抗气孔能力。因此,宜选用Si≤0.02%不锈钢焊丝作焊芯。

(3)含氮量偏高。国内大多数厂家供货的不锈钢焊丝含氮量为0.023%～0.035%之间,国外不锈钢焊丝名牌产品含氮量为0.01%～0.02%。氮含量增高,将增长熔敷金属强度,降低铁素体含量,增加其热裂纹倾向,并在多层焊时,由于氮的积累,而易产生气孔。

(4)采用废钢冶炼的小电炉,各种杂质元素易偏高。可喜的是,上述差距,我国已有企业在努力解决。上海有关冶金科研单位合作,成功开发了对电炉冶炼的“不锈钢水”进行炉外真空吹氧精炼的装备和工艺,大幅度降低了不锈钢焊丝的碳、硅、氮等杂质含量,可在供货时,按用户要求,在不锈钢焊条用焊丝的化学成分中,控制C≤0.02%,Si≤0.20%,N≤0.02%,达到国外名牌产品的实物水平,有利于提高我国不锈钢焊条的品质。

(作者单位:山东省莱芜市高级技工学校)