2.按焊丝的形状结构 实心焊丝和药芯焊丝。药 芯焊丝又分为气保护和自保护两种。
• 钛型全位置药芯焊丝占世界和中国药芯焊丝市场的90%以上，是市场 的主导产品，经过十几年的发展，该类型的国产产品已经达到国际先 进水平，完全可以取代进口。以前困扰药芯焊丝企业的三大问题，气 孔（凹坑）、裂纹和送丝都得到明显改善。
• 国产自保护药芯焊丝已成功用于西气东输二线的X80钢管道焊接，达 到世界先进水平。
• 2008年中国药芯焊丝出口量约为有8.1万吨，其中外资企业 占6.6万吨，内资企业占1.5万吨。内资企业的出口主要以 贴牌贸易为主，真正以民族品牌出口的药芯焊丝份额很小。
• 中国已有3家内资企业的药芯焊丝年产销量超过3 万吨，跻身世界药芯焊丝产销量前十强。
• 中国药芯焊丝生产企业呈现国资控股、外资和民 营三足鼎立之势。
焊丝: •以丝线盘、塑料线盘或线圈方式提供 •随机缠绕或有序缠绕
提供：Lincoln Electric
塑料线盘
提供：Lincoln Electric
丝线盘
பைடு நூலகம்
提供 ： Lincoln Electric
线圈
• 随着自动焊接技术的迅速发展，焊丝的需 求量和品种增长很快，尤其是药芯焊丝的 发展速度更加突出。
✓ 占全部焊接材料的比例由10%提高到30%，表明中国 焊接自动化水平的不断提高。
• 中国部分行业实心焊丝的年使 用量见表4，可见气体保护焊实 心焊丝的应用面在不断扩大， 应用前景十分广阔。
• 在2008年焊接材料出口统计中， 气体保护焊实心焊丝ER70S-6 等品种出口约15万吨，出口量 约占焊接材料总出口量的39.5%。
成功了低碳微合金焊丝，用于X70、X80管线钢的埋弧焊接。 但一些特殊要求的焊丝，目前仍依赖进口。 • 埋弧焊丝的发展方向，一是与钢厂联合，开发研制各种强度 级别的低碳高韧高强钢焊丝；二是发展金属粉芯埋弧焊丝。
药芯焊丝的现状
• 中国药芯焊丝的研制始于20世纪60年代中期，但很长时间 停留在试验摸索阶段，没有实现工业化生产。
• 美国的金属粉芯焊丝在注重提高焊缝内在质量的同时，还注重改善焊 接工艺性能，提高熔敷效率，一些品种可适用于全位置焊接。
• 2008年，日本药芯焊丝产量占焊接材料总产量的 36%~37%，韩国占52%。
• 2008年，中国药芯焊丝总产量约占焊接材料总量 的9.1%，仍然有较大提升空间。
• 预计未来10年内，药芯焊丝份额将达到焊接材料 总量的15%~20%。
• 2007年中国的药芯焊丝总产量跃居世界第一，达22万吨， 2008年超过34万吨，其中结构钢药芯焊丝约32万吨，堆焊 药芯焊丝约2万吨，继续保持世界冠军的地位。
• 到2008年，民族品牌的药芯焊丝已经占到中国市场的60% 以上，若加上在中国内地生产的外资品牌药芯焊丝，国产 药芯焊丝市场份额已超过95%。
• 外资企业主要有美国ITW集团、天泰公司、美国 林肯公司、韩国现代、韩国高丽等；
• 国资控股企业主要有天津三英、北京安泰等；
• 民营企业主要有天津金桥和天津大桥等。
• 目前国内已有药芯焊丝生产企业60多家。2008年 产销超过3万吨的企业有6家以上，年产1万吨以 上的企业有10余家。
药芯焊丝产品现状
• 年产能在5~10万吨以上的骨干企业群已初步形成。 • 许多大型生产企业可生产高效桶装实心焊丝，反映了中国
焊接技术水平的提高，焊接材料生产技术的逐步完善和成 熟且向高效自动化方向发展，并与国际接轨。 • 气体保护焊实心焊丝行业的发展趋势为产能和产量不断增 加、产品质量逐步提高、产品品种日渐完善。
✓ 10年来实心焊丝产量由1999年的10万吨提高到2008 年的116万吨；平均年增长率超过30%；
埋弧焊焊丝现状
• 目前，年产量约20万吨，生产厂商近百家，分布全国各地； • 生产品种有20多种，大部分以盘状供货，只有少数生产企业
可提供桶装埋弧焊丝； • 低碳钢、低合金钢用埋弧焊丝占80%以上，产品质量基本满
足中国低碳钢、低合金钢的焊接技术要求。 • 为了适应钢材高强度、高韧性、微合金化的发展趋势，研制
• 金属粉芯药芯焊丝的品质提升和推广应用，是药芯焊丝的一个重要发 展方向。金属粉芯药芯焊丝与传统金红石型或中性及碱性熔渣型药芯 焊丝相比，具有熔敷速度高、焊接熔渣少、焊接烟尘少、扩散氢含量 低、焊缝成形好、熔敷金属化学成分和力学性能容易调整等一系列优 点。
• 日本开发的各类金属粉芯焊丝，偏重于提高熔敷速度和效率，大都只 能进行平焊和平角焊，少数品种可用于横焊，但基本不能适用于全位 置焊接。
• 目前国产焊丝已达70余种，我国焊丝和焊 剂的产量约占焊材总量的10%左右，远远 低于工业发达国家的比例。
• 随着社会需求和药芯焊丝制造技术的提高， 估计在不远的将来，我国焊丝生产将有一 个较大的飞跃，逐步缩小与欧、美等工业 发达国家的差距。
实心焊丝现状
• 中国现有气体保护焊实心焊丝生产企业200余家，生产品 种包括碳钢、低合金高强钢、耐热钢、不锈钢等气体保护 焊实心焊丝。
• 中国药芯焊丝将由造船业逐步向钢结构、石化、 汽车和机械制造等行业普及推广。
• 将工作重点转移到调整结构、优化升级、研发新 品上，大力发展优质高效的新型药芯焊丝。
5.1 焊丝的分类
焊丝有多种分类方法，常用分类方法为：
1.按适用的焊接方法 埋弧焊焊丝、CO2焊焊丝、 钨极氩弧焊焊丝、自保焊焊丝及电渣焊焊丝等
• 近5年中国气体保护焊实心焊丝 出口情况如图5示，可见出口量 及其所占焊接材料总出口量的 比例逐年上升。
• 在实心焊丝的制造工艺方面，近年国外推 出了先进制造工艺，如非镀铜特殊涂层实 心焊丝制造工艺，国内已有类似产品推出。
• 目前这种焊丝成本较高，对导电嘴磨损较 大和承载大电流能力较弱的问题尚待进一 步完善和解决。
焊接物理
(Welding Physics)
山东大学材料科学与工程学院 孙俊生
第5章 焊丝设计基础
焊丝是焊接时作为填充金属或同时作为导电用的 金属丝，它是埋弧焊、气体保护焊、自保护焊、 电渣焊和气电立焊等工艺方法的焊接材料。 随着焊接技术的发展，焊丝的消耗量不断增加。
药芯焊丝
MIG/MAG焊接耗材