淺談我國焊材產業的發展和原輔材料的改進

劉 巍

我國經濟和鋼材消費量的快速增長,拉動了焊材產業的發展。目前,各國的焊接鋼結構用鋼量,均在其鋼材消費量的40%～60%范圍內波動。因此,鋼材消費量的增長,將直接帶動焊接產業的發展。我國尚未完成工業化的目標,21世紀前期在以信息化帶動工業化的指導方針下,經濟發展仍需主要依靠傳統產業的改造與增長。美、日、歐洲等發達國家相繼于20世紀70年代至80年代,完成工業化目標向信息時代發展后,其鋼材消費量與焊接產業均呈下降趨勢。

一、加入WTO與國際市場接軌后,我國的焊材產業面臨的機遇與挑戰

我國焊材產業的結構存在很大問題,一是生產規模膨脹而分散,經前幾年的關停并轉調整,目前仍有400多家焊條廠,150多家焊絲廠、30多家焊劑廠,其通用產品的生產能力超過市場需求量一倍以上,導致惡性競爭,壓價銷售,而無力進行技術改造;二是焊材企業整體生產和檢驗設備仍較落后,原創性技術開發能力薄弱,高性能焊材的品質仍與國外名牌產品有較大差距。因此,加入WTO后,將會面臨較大的沖擊。目前,世界各國的名牌焊材企業,都看好我國仍在不斷增長的焊材市場。面對激烈的國內外市場競爭,我國有希望“作大作強”的焊材企業,務必要看到培育企業核心技能和名牌產品的重要性。在這方面下大功夫,才能提高企業和產品的競爭力。

我國生產量最大的結422焊條,由于售價低,國外同類產品難于進入國內市場。這類產品今后仍主要是國內競爭的問題。但過去外銷量最多的結421(MT-12)和結422焊條,目前已成為國際市場的低擋產品,出口價每噸僅四百美元左右,在東南亞各國的零售價每噸僅六百美元左右,而東南亞各國本地制造的“相當于全位置立向下結421焊條”,零售價為每噸九百多到一千美元。

加入WTO,與國際市場接軌后,對我國焊材市場沖擊較大的產品,將是技術含量較高、利潤也較高的產品,包括藥芯焊絲、燒結焊劑、低飛濺氣保護焊實芯焊絲、高強鋼用焊材、低溫鋼用焊材、耐熱鋼用焊材、不銹鋼用焊材等。

21世紀前期鋼材品質的提高,將對焊材產品的品質升級提出更高的要求。在2000～2005年冶金科技發展指南和軋鋼科技發展指南中,明確要研制和推廣使用高層建筑用高強度鋼板(代替日本SM490C)、石油管線用X70鋼材、造船用高強度鋼板、工程機械用1250Mpa高強鋼,發展輕鋼結構建筑用熱軋鍍鋅鋼板,發展H型鋼、耐火鋼、耐侯鋼、防震鋼和高性能耐熱鋼及低溫鋼等。

二、焊條用原輔材料的改進

預測今后五年,我國焊條的年產量將在95萬噸～110萬噸之間波動。年產100萬噸焊條,要消耗焊條用盤條鋼約70萬噸,消耗各種鐵合金和礦石粉等粉料約30萬噸,消耗各種水玻離約7萬噸。而為了提高焊條約的性能,就必須相應提高各類原輔材料的品質。

1.對低合金鋼焊條用焊芯盤條,需增加品種,提高質量

我國和美國、歐洲、日本的《碳鋼焊條》與《低合金鋼焊條》標準,均規定按熔敷金屬性能檢驗焊條,而未規定用什么焊芯來制造焊條。鈦鈣型、高鈦型、鈦鐵礦型等酸性渣系焊條,采用沸騰鋼作焊芯,如H08A等。而低氫型焊條,我國過去也同樣采用沸騰鋼H08A作焊芯。

近年來,隨著鋼材品質的改進,各種高強鋼和低溫鋼的硫、磷、氧、氮、氫雜質大幅度下降,鋼材的低溫沖擊韌性大幅度提高。為了改進相應的焊條性能,國外已對高強鋼焊條和低溫鋼焊條采用超低碳和低雜質的鎮靜鋼作焊芯。例如,采用C<0.04%、Si≤0.10%、Mn≤0.30～0.6%、S≤0.010%、P≤0.015%的超低碳鎮靜鋼H04E作焊芯。由于是鎮靜鋼,因此鋼中的氧、氮,氫雜質含量遠低于沸騰鋼。

我國今后要提升高強度鋼、低溫鋼以及耐熱鋼焊條的品質,也必須采用超低碳鎮靜鋼作焊芯,希望有關鋼廠生產鎮靜鋼H04E盤條鋼。

2.對不銹鋼焊條用焊芯鋼絲,需提高品質

近年來,我國不銹鋼的消費量快速增長,成為僅低于美國(不銹鋼年消費量200萬噸以上)的不銹鋼消費大國。按現在的增長速度預計,我國不銹鋼的消費量將達到215萬噸,2010年將達到265萬噸。目前,不銹鋼薄板廣泛用于輕工、食品、制酒、飲料、乳品、食油加工、醫藥、家用電器、環保和建筑裝飾等行業,中厚板則主要用于石油、化工、機械等行業。

我國不銹鋼焊條的產量,已知從過去的年產幾千噸,增長到現在的11000噸以上。但與國外先進水平相比,焊芯所用的不銹鋼焊絲,還有以下差距:

(1)含碳量偏高。我國H0Cr21Ni10、H0Cr19Ni12Mo2等焊絲含碳量的實物水平為0.05～0.08%,而國外名牌產品實物水平為0.03%～0.05%。我國超低碳H00Cr21Ni10、H00Cr19Ni12Mo2等焊絲含碳量實物水平為0.03%左右,而國外名牌產品實物水平為0.01%～0.02%。因此,國外超低碳不銹鋼焊條熔敷金屬含碳量可穩定小于0.02%,而國產超低碳不銹鋼焊條熔敷金屬含碳量波動在0.03%～0.04%之間,品質呈現明顯差距。

(2)含硅量偏高。國內大多數廠家供貨的不銹鋼焊絲,只能控制Si≤0.40%,而國外名牌產品不銹鋼焊絲的實物水平可保證Si≤0.20%,差距明顯。焊絲硅含量偏高時,不利于提高焊條的抗氣孔能力。因此,宜選用Si≤0.02%不銹鋼焊絲作焊芯。

(3)含氮量偏高。國內大多數廠家供貨的不銹鋼焊絲含氮量為0.023%～0.035%之間,國外不銹鋼焊絲名牌產品含氮量為0.01%～0.02%。氮含量增高,將增長熔敷金屬強度,降低鐵素體含量,增加其熱裂紋傾向,并在多層焊時,由于氮的積累,而易產生氣孔。

(4)采用廢鋼冶煉的小電爐,各種雜質元素易偏高?？上驳氖?上述差距,我國已有企業在努力解決。上海有關冶金科研單位合作,成功開發了對電爐冶煉的“不銹鋼水”進行爐外真空吹氧精煉的裝備和工藝,大幅度降低了不銹鋼焊絲的碳、硅、氮等雜質含量,可在供貨時,按用戶要求,在不銹鋼焊條用焊絲的化學成分中,控制C≤0.02%,Si≤0.20%,N≤0.02%,達到國外名牌產品的實物水平,有利于提高我國不銹鋼焊條的品質。

(作者單位:山東省萊蕪市高級技工學校)