中国焊接材料的生产与应用
马凤辉 李春范
（国家焊接材料质量监督检验中心）
摘 要：介绍2001年中国焊接材料（电焊条、气保护实心焊丝和药芯焊丝、埋弧焊丝和焊剂）的产量及产品结构相对比例，对焊接材料行业的发展提出了切实的建议。
关键词：焊接材料 生产 应用
1 概述
目前我国已成为世界第一大焊接材料生产国，总产量已达120多万吨，在产品结构上仍然以低品位的普通焊条为主，高效率和高技术含量的焊接产品所占比例较小。我国焊材产业与工业发达国家之间的差距已不在产量上，而是在整体素质和科研水平上，包括人员素质、管理水平、生产装备、检测技术、产品研发等方面。
近年来我国焊接材料产品的结构也发生着改变，总体趋势是：电焊条的产量由逐年增加而至稳定并有减少的趋势，焊丝（包括气保护焊丝和埋弧焊丝）、烧结焊剂的产量正在逐年增加，焊接材料总产量的增长也由快而至的缓慢，通用焊接材料生产的集中度逐年提高，不断向大型企业集中，小型企业正在寻求特色产品的特定市场的经营。2001年中国各种焊接材料的产量见图1，2001年我国80家主要焊材企煊的部分经济指标见表1。
表1 2001年我国80家主要焊材企业的部分经济指标（万元）
| 全年工业总产值（现行价） | 全年工业销售产值（现行价） | 出口交货值 | 利润总额 | 研究与发展经费支出 |
| 345316 | 334014 | 17391 | 15325 | 1280 |
2 各种焊接材料产品生产
2.1 电焊条
目前我国焊条生产企业大约有400余家，其中具备完善的生产条件、检测手段和合理的质保体系的约250家；具备一定生产条件、缺乏检测手段的近150家；全行业的生产能力约150万吨，远远超出市场的需求。电焊条生产企业分布于除西藏外的各个地区，隶属于机械、冶金、能源、造船、农业等各部门，经济类型有国有、集体、私营、合资、独资、股份制。
电焊条行业在经历了1992年―1993年的效益颠峰期后，由于生产企业的急剧增加，致使生产能力快速提高，产量不断增加，因而导致普通产品价格不断下降，焊条的利润率大幅降低至微利或亏损。目前，除少数规模经营、多产业发展和以特种焊条（指低氢条、不锈钢焊条、堆焊焊条、镍基焊条、铸铁焊条极其它特殊钢用途焊条）特色经营的企业保持一定的利润外，其它大部分企业处于保本或亏损状态中。普通碳钢焊条的生产越来越集中于几个大的焊材生产企业，如天津市金桥焊材有限公司、天津大桥集团公司、四川大西洋焊材集团公司等。
面对激烈的市场竞争，各中小企业都在积极的降低原辅材料成本和能源消耗成本，以维持经营，由此带来了一些企业产品质量在一定程度上的下降，较大的企业除利用规模经营、加强管理、提高技术水平等于手段降低电焊条的生产成本以外，还积极调整产品结构，开拓焊丝、焊接或其它产业，以提高企业的市场竞争能力，并积极开拓国外市场，2001年各类电焊条的产量见表2。
表2 2001年各类电焊条的产量（万t）
| 结构钢焊条 | 不锈钢焊条 | 堆焊焊条 | 铸铁焊条 | 副热钢焊条 | 其他焊条 |
| 90.0 | 2.0 | 0.5 | 0.15 | 0.2 | 0.15 |
2.2 焊丝
2.2.1 气保护实芯焊丝
目前我国的气保护实芯生产企业150余家，已从德国、瑞典、加拿大、日本、瑞士、意大利及台湾地区引进各种生产设备近50套，国产或自行研制的设备100余条，生产能力达近30万t，主要由国有、集体、私营、合资及独资企业组成，另外一些大型焊条生产厂逐年成为焊丝生产的骨干企业。产量较大的生产厂有锦州锦泰金属工业公司、自贡大西洋焊丝制品有限公司等。
近年来大部分企业在关键性技术方面取得了突破性进展，因而各生产企业均在增加气保护焊丝的生产设备和产量，但由于冶金方面的影响，气保护焊丝的品种较少，除ER49-1和ER50-6型号生产量较大外，其余大部分品种产量较小。
2.2.2 气保护药芯焊丝
近年来，药芯焊丝的生产得到了较大的发展，从1996年的800余t发展至2001年的约1.1万t产量，目前已有30家生产企业，具有生产线49条，其中引进生产线24条，自制生产线25条，现有设备生产能力达2万余t，目前年产量超过1000t的企业有4家。1996年―2001年国有药芯焊丝数量见图2（略），国内市场使用量见图3（略）。
2.2.3 埋弧焊丝
目前能够供应埋弧焊丝的企业有数百家，部分企业可以盘状供货，由于埋弧焊工艺除单电极外，以进步至多电极及多规格焊丝等，使得埋弧焊丝的应用量有所增加，近年来镀铜埋弧焊丝的生产数量不断增加。2001年国产CO2气保护实芯焊丝、药芯焊丝和埋弧焊丝的产量见图4（略）。
2.3 埋弧焊剂
我国焊剂生产企业有30余家，整个焊剂业年生产能力15万t左右，其中熔炼焊剂11-12万t，烧结焊剂3-4万t。目前能够生产烧结焊剂的企业有10余家。近年来，烧结焊剂市场不断扩大，烧结焊剂在焊剂中的比例也在不断提高。
2001年国产埋弧焊剂产量越7万余t，其中熔炼焊剂约5万余t，烧结焊剂近2万t ，熔剂焊剂和烧结焊剂的比例见图5（略）。
3 焊接材料的应用趋势
相关线材制品均与现代焊接应用有关，在石化设备制造业（如热交换器、压力容器、储罐等）、运输工具制造业（如船舶、轨道车辆、汽车、飞机等）、机械制造业（如产业机械、机具等）、锅炉、桥梁与建筑行业等产业都与焊接材料产业具有极大的发展密切相关。
3.1 船舶制造
我国造船系统已提出，到2005年各主要船厂的焊接高效化率要达到80%以上，其中CO2气保护焊的应用率达到70%左右。
造船行业经过“八五”、“九五”十年的高效焊接技术推广，已在全行业使用了药芯焊丝气保护焊和埋弧焊技术。随着我国造船业国际化进程的发展，对焊接材料的高效性、工艺性、发尘量等方面提出了更高要求。
3.2 桥梁与建筑
正处于从手工焊向半自动、自动焊转变过程中，桥梁建造用低碳合金实心焊丝、药芯焊丝会有更发的发展。手工电焊条和埋弧焊材仍然会保持一定比例。
3.3 汽车与轨道车辆
半自动、自动焊接材料的应用比例正杂快速增长，适于MAG焊和埋弧焊的焊丝需求量会增大。
3.4 压力容器和储罐
各种高效焊接公司，不同品种的焊丝（如CO2气保护实心焊丝、药芯焊丝和埋弧焊丝）将会有一定的需求。
总之，焊接材料的应用趋势是高效率、高质量、适合于自动焊的焊材使用量将逐渐增加，而其他焊材，尤其是低品质焊材的使用量竟将逐渐减少。
4 焊接材料的发展趋势与建议
4.1 “十五”期间焊接材料的发展趋势
4.1.1 电焊条
由于普通低价焊条的产量已经趋于极限，未来此种焊条的产量将会逐渐减少，而焊条的产品结构将会得到调整，特种焊条（指低氢、耐热钢、不锈钢、镍基及堆焊焊条等）的比例将会提高，焊条总产品将维持不变，但其在整个焊接材料中所占比例将由目前的接近80%逐渐下降到70%以下。
4.1.2 焊丝
（1）气保护实芯焊丝
虽然目前气保护实芯焊丝品种很少，能够提供给市场的主要有ER49-1和ER50-6两种产品，但其需求量与产量逐年在增加，其产量占整个焊材的比例将逐渐上升到18%左右。
（2）药芯焊丝
药芯焊丝的产量在1996年-2000年间增长率较高，目前国内产量最大的是气保护碳钢药芯焊丝，将来药芯焊丝的品种将会快速增加，实芯焊丝不能提供的用于低温钢、耐候刚、耐热钢、耐海水腐蚀钢及高强度结构钢用的焊丝将由药芯焊丝填补，另外，用于输油气管道焊接的自保护药芯焊丝及各行业表面修复用的堆焊用药芯焊丝产品也将不断开发，因而“十五”期间，药芯焊丝将得到长足发展，其占全部焊材的比例将增加到4%左右。
（3）埋弧焊丝
埋弧焊丝的比例将不会有大的变化，我国将保持在10%-13%的比例。
4.1.3 焊剂
埋弧焊剂和埋弧焊丝一样，总产量也将保持在一定的范围内波动，不会有大的增加，但埋弧焊剂的结构将会发生一定的变化。“十五”期间，在埋弧焊剂的总量中，烧结焊剂的比例将会增加，而熔炼焊剂的比例将会有所下降。
4.2 焊接材料发展建议
（1）大型焊接材料企业加快产业结构调整和产品优化升级。
大型焊材企业在保留通用焊材规模优势的基础上，应向自动化焊材方面发展，如CO2实心焊丝、药芯焊丝、埋弧焊丝、烧结焊剂、铝合金焊丝等。
（2）中、小企业向特色产品、特定市场经营方向发展。
开发特色产品和特定市场，有助于企业集中人力、地域优势，避开市场上低品位焊材的价格战。
（3）加大研究、开发的投入，提高老产品的品质，开发高技术新产品。
提高老产品的品质，主要改进要求是减少烟尘、减少飞溅、提高焊材的全位置焊接性能，改善脱渣性。
开发高技术新产品，包括研制不镀铜实心焊丝、高效率金属芯药芯焊丝、自保护药芯焊丝、大线能量焊接用埋弧焊丝、低烟尘焊条、Cr-Mo钢和双相钢用焊条、纤维素和低氢全位置立向下焊条及高强钢用焊材。
（4）在行业组织的推动下，加强技术交流与合作
焊材行业组织应进一步发挥行业组织的协调作用，促进焊接材料生产企业之间及原、辅材料生产企业之间的交流与合作，推动焊接材料行业的进步。
作者简介：马凤辉，1966年出生，高级工程师，工学学士，多年从事焊接材料产品检验、开发研制和国家标准的制修订工作。
李春范：1954年出生，教授级高工，国家焊接材料质量监督检验中心常务副主任。
