50年代初，我国向苏联学习了埋弧焊技术，同时引进了配套的焊剂。上世纪九十年代之前，我国的烧结焊剂基本处于研制阶段，产量也非常少，在这期间，主要使用的是熔炼焊剂。84~87 年期间，国内部分企业和科研院所合作，研制了一些烧结焊剂，而在随后的十多年间也得到了迅速的发展。其中的代表就是1985年锦州天鹅焊材有限公司与瑞士奥尔康公司焊接工业有限公司签订了“埋弧焊用烧结焊剂全套生产线”合同，引进了年产5000t的烧结焊剂生产线及3个烧结焊剂配方，原材料全部实现国产化，开始了国内烧结焊剂的规模化、批量化生产。埋弧焊剂产量发展情况如下图1-6所示[20]。

图1-6  我国埋弧焊剂产量发展情况

同时，我国的焊接科研人员也在进行积极的实验研究，为不断出现的新焊接工艺提供了不同类型的烧结焊剂。比如王宗杰等人研究出了用于16MnR钢的CaF2-MgO-CaO-Al2O3渣系新型高强钢烧结焊剂，各项性能表现良好 [21]。姚润钢等人通过对高碱度低活性超低氢型烧结焊剂的研制，得到了性能优异的焊剂 [22]。蒋瑞珊研制出了船用碳钢埋弧焊用高韧性碱性渣系烧结焊剂，可以交、直流两用，在-40℃时的低温韧性比较高[23]。浦娟等人研究了氧化铈对FAB埋弧焊缝组织与性能的影响，发现CeO2能使焊缝增氧，细化焊缝中的金属夹杂物，并促进针状铁素体的产生[24]。

1。3 FCB法焊接材料现状

1。4本课题研究内容

（1）焊剂配方设计

通过XRD检测仪来确定进口衬垫焊剂的成分，并根据烧结焊剂研制理论、FCB埋弧焊的特点和焊缝发生的冶金反应，选择合适的基础焊剂渣系，并其确定碱度范围。

（2）焊剂制作 

按照烧结焊剂的制造方法来研制基础焊剂，并根据衬垫焊剂的使用环境、固化性能要求、对焊缝的影响等来选择合适的固化剂，运用覆膜技术对焊剂进行覆膜。

（3）热固化实验 

通过模拟固化实验，研究焊剂的热固化性能，既探究固化温度、固化时间、粘结剂加入量与固化率之间的关系。通过均匀设计方法，挑选出具有良好焊接工艺性能的配方，为后续试验作准备。

（4）焊接装置组建与焊接工艺试验

依据FCB法的定义，根据实验室现有条件设计FCB法焊接装置，在合适的焊接工艺参数下用自制焊剂和进口焊剂进行焊接，研究在现实条件下焊剂的热固化性能和焊剂的焊接工艺性（脱渣性、成形性、余高等）。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

（5）接头性能分析

对熔敷金属进行金相分析，根据相图说明衬垫焊剂对焊缝金属的性能影响。对比自制焊剂与进口焊剂焊接出的样品，对自制焊剂进行评定。

第二章  焊剂的设计

2。1引言

FCB法焊接已广泛应用于船厂生产中，与之相配套的衬垫焊剂的消耗量越来越大。衬垫焊剂与普通烧结焊剂最大的区别就是焊接时它能够在熔池下方形成一个衬托来保护熔敷金属。因此根据FCB法的焊接特点来设计焊剂成分，保证焊剂能够基本满足FCB法焊接的要求，然后确定其固化要求，从而确定向焊剂添加的固化剂。

2。2基础焊剂的成分设计

2。2。1碱度和渣系的确定

碱度是焊剂的重要参数，它既影响焊剂的工艺性能，也影响焊缝的机械性能。通常，碱度高的焊剂，有利于合金元素的过渡，并可以减小焊缝金属的含氢量,从而提高焊缝的韧性。同时,还有利于焊缝金属的脱硫、脱磷反应，净化熔敷金属。相反地,碱度低的焊剂，合金元素的过渡系数小，脱渣性和成形性等工艺性能比较好，焊缝成形美观。