连续涂层电焊条技术的推广应用
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【摘 要】我国前些年研究开发的连续涂层电焊条及其相应的焊接设备和工工艺系列技术（CCEW），是焊接技术的一次突破性发展，是对传统焊接方法的彻底变革，对经济建设具有十分重大的意义。本文作者全面介绍了连续涂层电焊条系列技术的概念，工艺装备、焊接的性能和优点，提出全方位推广应用这项高新焊接技术以取代传统焊接方法的建议，
【关键词】焊接；连续涂层；电焊条；深溶特性；大电流；动态输电；焊缝
一、概述
焊接技术包含着电学、热学、化学、光学和力学等多种学科的理论综合，区区焊接熔池，混合进行着复杂而激烈的电弧燃烧、熔滴过渡、冶金熔炼、力学搅拌、化学反应和渣气排逸等过程，其影响因素之多，以及千变万化的各种随机现象，给大幅度的科技突破造成严重障碍。所以，已往焊接技术的发展，多为单项改进性的科研成果，而本质性的整体技术变革少见。
由于CCEW所独具的技术特性和工程实用价值，这意味着焊接技术发展史上又一个里程碑的出现。近年来，这一高新焊接技术以它的技术先进性和它的强大生命力在各个行业工程建设中正在逐步彻底替代传统焊接技术。
二、连续涂层电焊条简介
连续涂层电焊条是采用特殊的挤压工艺和专门设备，将各种配方的焊剂涂复在长度为几十米至几百米的焊芯钢丝上，经自烘干筒绕制成圆盘状产品。
连续涂层电焊条第一代产品的钢芯直径的选择范围比手工电弧焊条为宽，批量生产的规范为Φ1毫米～Φ6毫米，也可为用户特制小于1毫米的超细连续涂层电焊条。目前推向市场的连续涂层电焊条有两大类：一是全自动焊连续焊条（Automatic连续涂层电焊条），另一类是半自动连续焊条（Semi-Automatic连续涂层电焊条）。
连续涂层药皮的类型很多，有氧化钛和氧化铁型，钛铁矿和氧化钛钙型，低氢钾和低氢钠型，纤维和石墨型，盐基型等。此外根据用户之需尚可配制特殊型的药皮涂料。
连续涂层电焊条焊条的种类几乎复盖了目前工程上应用的所有钢种。在工程大量使用的结构钢焊条，分别按焊缝金属抗拉强度从420Mpa到980Mpa做成8个档次的连续涂层电焊条。耐热钢连续涂层电焊条亦按铬和钼元素的含量做成8个档次，铬含量分别为0.5～11%，钼含量0.5～1%。不锈钢焊条，其铬含量分别为13%和17%两种；另一类为铬镍奥氏体不锈钢焊条，分别由不同铬镍含量比制成8个品种。此外还有碳量小于0.04%的超低碳不锈钢焊条。适用于堆焊的连续涂层电焊条按主要用途也分为8种类型，包括：不同硬度的常温焊条，常温度锰钢焊条，刀具焊条，工具焊条，钴基合金焊条等。在高强度耐气蚀钢的连续涂层电焊条系列中，包括耐火气腐蚀，耐海水腐蚀，抗高温硫和硫化氢腐蚀，抗高温氢、氯、氨腐蚀和中温高压介质工况下耐氯、氨腐蚀结构的连续涂层电焊条，还有海洋钻井平台、船舶和压力容器等低合金钢结构的连续涂层电焊条。在低温连续涂层电焊条系列中，包含有能适应工作温度为—90℃含镍4.5%的低温结构连续涂层电焊条。总之，产品系列的范围可以任意满足当今各种工程焊接的要求。
连续涂层电焊条除了有能连续不间断施焊和产品适用范围广这两个特点之外，第三个特色是具有短的导电距离，可以承受比手工电弧焊大几倍的焊接电流（一般可达3～5倍），这对提高熔敷效率、强化弧柱电流密度、促成电弧的高等离子化、提高电弧穿透能力等都有明显的效果。正因为是以大电流动态输电法焊接，所以连续涂层电焊条奇特的熔深特性是任何传统焊接方法都不能比拟的。
三、连续涂层电焊条焊接的先进性
在连续涂层电焊条技术中，包含有若干项国家发明技术，国际专利技术，以及几十项国家专利技术。可见连续涂层电焊条技术不但技术含量高，且多数为当今世界的高新技术。例如：
（一）多点动态输电方式是实现连续涂层电焊条焊接的关键，要求外接电源可靠的在施焊全过程中不间断的导入焊芯，并根据不同钢芯的比电阴阻、焊条直径和相应的焊接电流，以及药皮涂料类别的燃烧特性等，综合选择各导电点间距离，以保证连续焊的最佳匹配。
（二）根据目前工程中的应用条件，也顾及到由手工电弧焊向连续涂层电焊条全自动焊转换尚须一过渡时期，采用半自动小型连续涂层焊接设备加上焊接电流的远方遥控，操作者在连续焊的过程中根据焊件对口位置变化需随机调整焊接电流，能够自行在不间断电弧情况下任意调节。
（三）等离子弧连续涂层电焊条焊接设备的开发，是当前连续涂层电焊条技术发展的制高点。它能确保焊接过程中的等离子现象得到充分的表现，以使连续涂层电焊条焊接的三大优势更上新的台阶。
四、连续涂层电焊条焊接的性能
连续涂层电焊条焊接技术具有如下特殊的性能：
（一）焊接工艺的连续性。这是手工塌弧焊和气体保护焊无法相比的，也是它所以能够取代其它传统焊接方法居首位的条件。
（二）能量密度的集中性。连续涂层电焊条电流数倍于手工电弧焊和气体保护焊，在相同焊接电弧柱直径下，弧柱的能量的密度也就成倍的增加，更兼连续涂层电焊条特殊焊药涂层在高能密度电弧燃烧作用下，出现等离子现象后，促使弧柱的能量更加集中，焊接电弧的穿适力也大为增强。焊接时出现了奇特的熔深特性，例如在40毫米厚的钢板不开坡口对接成窄间隙，以ф4毫米连续涂层电焊条全自动施焊，焊接电流为400安，单侧焊双面成型良好，表面及根部焊缝平整美观，经切片金相检验和X-Ray透高检验，焊缝内部未见气孔、夹渣、未焊透和裂纹等缺陷。再如6毫米钢板不开坡口对接，以ф1.2毫米连续涂层电焊条半自动施焊，同样在大电流密度的电弧深熔特性作用下，达到了单面焊双面成型的优质效果。
（三）熔池冶金的强烈性。连续涂层电焊条焊接熔池与传统焊接方法的熔池外形迥然不同，由于弧柱能量高度集中和具有大的能量密度，在强大的焊接电弧穿透力度作用下，其焊接熔池呈大的深宽比（传统方法则相反，熔池宽大于深），加上连续涂层电焊条焊接熔滴速度快，熔池冷凝也快，为保证熔池的各种反应强烈化，否则焊接接头就不能获得优良的质量。
（四）参数调节的灵活性。由于配套了可变焊接电流的焊接电源设备，和随机调整的控制器，使施焊过程的参数调节非常灵活。焊工手持焊枪进行操作时，可根据焊接过程中随时出现的工况变化，及时随意调节焊接电流和其它焊接参数，不仅操作方便，调节灵活，且调幅范围较宽。
（五）焊缝质量的致密性。对于大厚度的焊件，欲求接头熔接焊缝内部致密性高，且在不开坡口条件下进行窄间隙施焊，以手工电弧焊或气体保护焊方法是很难保证质量的，甚至连工艺过程也无法实施。而采用连续涂层电焊条焊接，则能获得微密的熔金属质量并保证焊接头各项力学性能的高指标。
五、结束语
长期以来，由于传统技术、工艺的禁锢，陈旧的焊接手段应付不了现代化工业建设工程所提出的挑战，也束缚了焊接专业的发展。以连续涂层电焊条焊接技术替代传统的手工电弧焊、气体保焊和埋弧自动焊，甚至替代药芯焊丝等现行焊接方法，在学术界已成定论。笔者呼吁，趁连续涂层电焊条高新技术刚步入产业化的时机，将之在工程界广泛推广应用，以推进我国焊接技术的彻底更新换代，使连续涂层电焊条的“高效、优质、低耗”的技术优势尽快在我国生产建设中转换成巨大的经济效益。