摘 要：本文重点介绍了今后焊接材料在能源、交通、船舶、建筑、石化和军工等领域的应用前景。21世纪随新一代超级钢的问世，焊接材料将发生重大变革，同时焊接材料的可持续发展应引起重视。
关键词：焊接材料 焊接技术 制造业
焊接技术是制造业的重要加工手段。制造业特别是装备结构的制造业都必须通过材料加工才能制成用途不同的各类装备和结构，此外，在国防建设中各种装备的制造技术更为重要。以上各类装备结构的制造，都必须有一流的制造技术，特别是焊接技术。这里要特别强调的是焊接材料的重要性。正如一件漂亮的衣服，虽然买了好的布料，但没有好的线是难以做成的。随着国家经济建设的日益发展，今后将在以下领域对焊接材料提出更多的要求：
1.火电。我国的煤资源很丰富，是世界产煤最多的国家。目前我国的火电机组主要是300MW～600MW级的。锅炉压力容器、过热钢管的厚度有的可达60-110mm,都是一些耐热、耐蠕变钢。此外，还有些奥氏体钢USU321,USU347等。这类钢大部分是引进的，其配套的焊接材料几乎全部进口。
2.水电。我国水电资源居世界之首，至1998年水电的装机容量为58000MW，占全国发电总量的23.2%，居世界第二位。预计2010年将达到全国装机容量的30%。除现在正在建设的三峡电站(700MW×26=18200MW)、二滩电站(550MW×6=3300MW)和小浪底电站之外，在我国金沙江建设四座梯级水电站(向家坝、溪洛渡、虎跳峡、白鹤滩)，总装机容量38500MW，相当于两个三峡电站。建设水电站是用钢的大户，当然也是消耗焊材的大户，目前是以手工焊条和埋弧焊丝、焊剂为主，逐渐向CO2气保护实芯和药芯焊丝方面发展，多为碱性焊条、焊剂和高强高韧的实芯焊丝、药芯焊丝。
3.核电。当今核电是世界电力发展的趋势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆据不完全统计，全世界共有核电站443座(2001年)，约占世界总电量的1/4。我国的核电起步比较晚，90年代建成了自行设计、安装运行的秦山电站(300MW)，其后是大亚湾核电站(2×984MW)、秦山二期(2×600MW)、秦山三期(2×1000MW)以及近期建成的岭奥核电站(4×1000MW)，总共10400MW，只是我国总装机容量的3.8%。核电站的建造比水电站和火电站要复杂得多，除了材料要高强高韧之外，还必须考虑核辐射、耐腐蚀和经受冲击磨损的问题。因此在材质上除一般高强钢、耐热钢之外，还有不锈钢、镍基合金1ncone1600、1ncoloy800以及在低合金钢上堆焊奥氏体、铁素体不锈钢或堆焊镍基合金等。另外，核电站的维修也十分复杂，甚至比建设核电站还难，这里不再介绍。
舰船制造近年来我国舰船的发展很快。由于采用了高效CO2气保护焊(包括实芯焊丝和药芯焊丝)和其他高效焊接方法，以及提高了自动化水平，2002年我国的造船量约450万吨，预计2005年我国的造船可超过700万吨，消耗钢材约200万吨，需要各类焊接材料约15万吨，其中药芯焊丝约4万吨。此外，由于海军的需要，各类舰船建造需要各种高强高韧焊材数万吨。造船业的快速发展，必然要发展相应的配套焊材，不仅数量增多，品种和性能也有很高的要求，特别得造舰船、潜艇方面所需的焊材有更高的要求。
石油化工是以天然气、石油气为原料，经过裂解、分离、合成等工艺，生产出多种工农业所需的产品。制取这些产品所用装置、设备都十分复杂，经受高温、深冷、高压及各种介质的腐蚀环境下工作，有各种反应器、分离器、存储器及压力容器等。此外还有一些管线、塔类结构，使用材料也种类繁多。所采用的焊接工艺复杂，质量要求高，而且设备装置都是在现场工地进行，环境恶劣，施工困难，自动化水平低。所采用的焊接方法多为焊条电弧焊、MAG、MIG及埋弧焊等。所用焊接材料有各类焊条、实心焊丝、药芯焊丝、埋弧焊丝等。
冶金装备及工程机械、大型连铸设备、大型轧钢机、贮氧罐、重型龙门吊车一般皆为厚板结构，除一般手工焊条之外，多采用埋弧焊、CO2气保护实芯及药芯焊丝的MAG焊，以及窄间隙焊等。所用焊材多数为一般结构钢的焊条、焊丝，但也有少量的耐热钢、抗氧化、抗蠕变的CrMoV钢焊材及Cr5Mo钢25-20耐热钢焊材等。工程机械的焊接（装载机、挖掘机、压路机、重型矿山车等）多为超高强钢，其抗拉强度都在900～1500Mpa，所用焊材多为手工焊条，如J857、J9070r、J107等。对焊件要求预热较高的温度（200℃～300℃）焊后缓冷或后热500℃左右处理。近年来开发出超高强钢的药芯焊丝，正在推广应用。
早在上个世纪90年代我国就制定了“超级钢计划”，即“973”计划，就是把碳素钢、低合金钢和合金结构钢在基本不改变化学成分的条件下，经精炼、稍加微量元素，采用控冷控轧之后，可使强度提高一倍，韧性也有所提高。如16Mn钢，可由原σb=500Mpa提高到1000Mpa。新一代超级钢目前正处在试验研究阶段，预计2010～2020年间可批量投放市场，届时将会引起焊接技术和焊接材料发生重大变革。因为超级钢是经微合金化、控冷控轧的“超细晶粒钢”，焊接时热影响区的晶粒长大会降低强度和韧性。为解决上述问题，一方面要开发热能集中、减少热影响宽度的焊接方法及工艺，另一方面要开发研制新型高强高韧焊接材料，如超低碳贝氏体或超低碳马氏体熔敷金属的焊接材料。
参考文献
[1]制造业发展趋势与中国制造业发展战略的选择.2007，8，15。
[2]浅谈我国制造业信息化的途径探索.2007，7，31。
论文作者:王 伟
论文发表刊物:《素质教育》2015年10月总第186期供稿
论文发表时间:2015/9/18
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