loading2007年8月31日，国家“十一五”重大项目－－“川气东送”工程开工。这是继西气东输项目之后我国修建的又一条能源大动脉。从四川的长寿市～上海市横跨东中西部8省市，穿越鄂西渝东山区，横贯江南水网地带，5次跨越长江，地质条件复杂，干线全长1702公里，总投资627亿。
2008年5月将开始建设西气东输二线，全长4800公里，包括支线近8000公里，直径1219mm，全部采用X80钢， 2011年建成。预计从2007年每年将用管线钢350～400万吨，相应每年需各种焊材10万吨（包括制管的埋弧焊材）。管接头将主要采用气保护实芯焊丝和自保护药芯焊丝，其次是纤维素焊条和低氢铁粉型下向焊条。而且长输管道正在向提高钢材强度（X70、X80、X100、X120），增大管道直径和壁厚，提高输送压力的方向发展。相应的国产焊接材料应该紧跟配套。
（7）“十一五”期间电力行业发展迅速
① 计划新增火力发电1.6亿千瓦。到2010年火电用钢平均年需求量预计为65万吨。超临界和超超临界火电机组在“十一五”规划开工的60万千瓦及以上燃煤机组中将达78%。将采用新型耐热钢。包括：
新型细晶强韧化铁素体耐热钢系列中： SA213～T23、T91、T122
SA335～P91、P92、P122、及E911
新型细晶奥氏体耐热钢HR3C、NF709、SAV25
与这些新型耐热钢匹配的焊材，除P91、P92、T91国内已研发部分焊材外，其余焊条、气保护焊丝、药芯焊丝和埋弧焊材仍需全部进口。希望在今后几年内基本实现国产化。
② “十一五”期间水电设备的需求量将达到1.8亿千瓦。预计2010年水电用CF62级别
高强钢的年需求量为8～10万吨。大部分钢材和焊材已国产化。
③我国将兴建百万千瓦核电站30座，从今年开始，每年都将新开工100万千瓦的核电机
组3个以上。预计核电钢材的年需求量为2～4万吨，所需焊材的品种较多。
④ 我国将努力发展风能发电。主要在西北和华北寒冷地区，风能发电的塔架和底座，
对钢材和焊缝都有防止低温脆断的要求。“十一五”期间约需中厚板35万吨左右，平均年需7万吨。需匹配相应优质焊材。
（8）塔架钢结构。全国每年输电铁塔和广播、电视、通讯塔用钢量约150万吨。特别是已启动1000千伏交流电和800千伏直流电的输电工程，输电铁塔将采用Q460高强钢，急需相应的焊接材料配套。
（9）桥梁钢结构。这是我国2020年前的建设热点，将兴建各类公路、铁路和城市交通桥，其中规划在长江上还要再建60多座桥梁，在黄河上还要再建20-30座桥。已确定在2015年前要建成渤海湾、长江、杭州湾、珠江、琼州海峡的五座跨海大桥，总长度达228km，用钢量625万吨，主要为高强高韧性桥梁钢，需匹配相应焊材。
（10）铁路车辆将主要采用不同强度级别的耐候钢，并已开始采用经济型铁素体不锈钢。到2015年，客车将全部实现空调化，需建造新的空调客车2.6万辆，货车将逐步改为70吨新型货车。因此预计今后几年铁路车辆用钢，年均为100万吨左右，年需焊材1万吨以上。
（11）压力容器。2006年我国生产各类压力容器专用钢材129.3万吨，并进口了几十万吨
压力容器用钢板，2006年约消费各类焊接材料4～5万吨。预计今后将每年增涨10%以上。目前这方面的一个发展趋势，是利用控轧控冷（TMCP）技术生产微合金化高纯洁度的非调质高强钢，取代过去的调质高强钢，需配套相应焊接材料。
（12）预计2006～2010年，国家石油储备基地建设工程将建设10万立方米储油罐150台左右，共需钢材29万吨，其中相当CF62级别的高强板12万吨。此外，一些地区和一些企业也在兴建大型储油罐，数量可能也在100台以上。因此今后几年约需与大型储油罐建设相匹配的各类焊接材料1.5～2万吨。
（13）重型机械行业，包括一重、二重、太重、沈重等几十家骨干企业，2005年为各行业制造了约500万吨的重大装备和成套技术装备，约消费钢材542万吨。预计2010年将生产重大装备650万吨以上，需钢材约700万吨，将相应需焊材3～4万吨左右，除通用的高效焊材外，需高性能多品种的各类优质焊材。
（14）我国工程机械行业规模已居世界第三位，仅次于美国和日本。年销售额亿元以上的企业有一百多家。近年来每年用钢量在450万吨左右，制造各种塔式起重机、汽车起重机、装载机、压路机、推土机、挖掘机等工程机械，年需各种高强度、高韧性、耐疲劳、耐磨耐蚀等多品种焊接材料1万吨以上。
2.2 钢铁工业发展中存在的主要问题
我国虽已成为世界上头号钢铁大国，但并非属于钢铁强国，我国生产的钢种多属于低层次普通钢，高效优质钢材生产量较少或不能生产，我国钢铁工业主体上属于高消耗、高能耗、高污染、低质量的状态。
中国正处在现代化工业的建设过程中，基本建设用钢材需求量较大，矛盾尚不尖锐。但过去十年这种高速增长速度，给国家资源、能源和环境造污染造成过重的负担。我国要从钢铁大国走向钢铁强国，上述钢铁发展形势必须及时扭转，实现由量变到质变的飞跃。落实科学发展观，即重在增加高附加值产品、提高质量，不能单纯依靠铺新摊子、上新项目,片面追求数量的扩张；重在降低消耗，提高企业和产品竞争力。使我国钢铁工业走上良性发展轨道，增强竞争力，实现可持续发展。使我国实现由钢铁大国到钢铁强国的根本转变。
目前，我国钢铁行业产品结构调整取得显著成绩；节能降耗和改善环保取得新进展；钢铁企业生产规模扩大；科技进步有重大突破；钢铁工业投资主体多元化取得重大进展。为我国从钢
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铁大国走向钢铁强国奠定了基础。
2.3 我国钢铁工业的装备水平和工艺技术的发展与进步
钢铁工业属于流程工业。从20世纪90年代以来，我国钢铁工业的装备水平和工艺技术有
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长足进步，从整体上推进了流程优化进程，为提高钢材品质和发展钢材品种，打下了坚实基础。例如：
（1）建立了现代化的炼钢生产流程。大、中型钢铁生产企业已实现了包括铁水脱硫预处理、转炉复合吹炼、炉外精炼、连铸连轧等现代化的炼钢生产流程。成分组织的均匀性控制更好。 （2）大幅度提高了钢的纯洁度。现代化的炼钢生产流程，使我国钢水的纯净度，即钢中杂质元素质量分数的总量∑（S+P+T.0+N+H）从传统流程550~600ppm直接跨越到200～250ppm, 宝钢、武钢等先进企业已经达到小于100ppm的国际先进水平，W(s)≤0.003%。
（3）控轧控冷工艺将成为大、中型钢铁企业轧制技术的主流。
控轧指在更低的温度下停轧，拟制高温奥氏体晶粒长大；控冷即轧后立即加快冷却速度，既避免晶粒长大，又提高形核率。通过细化晶粒显著改善钢的强韧性。传统的细晶粒钢其晶粒直径<100μm，而TMCP钢的晶粒可达到10～50 μm，超细晶粒钢的晶粒可达0.1～10 μm 。 TMCP工艺在日本轧钢中应用率达70%以上。我国过去由于轧制装备工艺水平落后，没有真正达到控轧控冷水平的钢材。近三年来，将陆续投产19套中厚板轧机，其性能将超过日本和美国现有的轧机，成为全球新一代现代化中厚板轧机，为实现控轧控冷（TMCP）工艺，生产大批量
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高性能的中厚板奠定了装备基础。
在微合金控轧控冷钢的基础上，正在发展新型高纯洁度、高强度针状铁素体钢、超低碳高强贝氏体钢等，另一方面启动了以“超细晶粒、超洁净度、超均匀性”为特征，以强度、寿命双翻番为目标的“21世纪超级钢”的开发研究及应用。
2.4 “2006～2020年钢铁科技发展指南”提出了今后15年钢材发展目标
2006年中国金属学会和中国钢铁工业协会联合发布了《2006～2020年中国钢铁工业科技与
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技术发展指南》，提出了今后15年的钢材发展目标：
（1）2006～2010年的钢材发展目标主要为：
① 20%普碳钢材在韧性基本不变的情况下，强度提高1倍。
② 稳定生产高强度、高韧性、低屈强比的各类钢板，如屈服强度400～800Mpa，抗拉强度600～1400Mpa级高强韧性板材，X80管线钢等。
③ 稳定生产优质耐火、耐候、抗震钢板，及抗拉强度大于1000～1400Mpa级超洁净、超高强度新钢种。
④ 细晶和超细晶、高洁净度、高均匀性钢材覆盖面不小于10%。
⑤ 全面建成具有中国特色、国际化的冶金新材料体系，包括火电、水电、核电设备用新钢材，造船用焊接不预热和大线能量焊接用钢，-160℃低温钢，汽车用600～800Mpa级高强度钢板、高速火车用各种钢材、石油和海洋工程用新钢材、制造业用各类冶金新材料等。
⑥ 铁素体不锈钢和用锰、氮代镍、铬不锈钢实现批量生产。 （2）2011～2020年钢材发展目标主要为：
① 各类先进钢铁材料，包括强度提高1～4倍，使用寿命提高1～4倍，节约资源和环境友好型先进钢铁结构材料；不含合金元素，Fe=99.995%，超高均匀度、超高纯度、超细组织钢铁耐蚀材料；超超临界火电机组用超级耐热钢，耐蚀性提高3～5倍的纳米晶不锈钢，可在大于1100℃大火中烧3小时而强度基本不变的超级耐火钢，表面合金化的不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、抗氧化钢，超轻型钢铁结构材料（中空轻型钢材）等。
② 低镍、铬低成本环保型不锈钢成为不锈钢产品主流，氮合金化的双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢形成系列、稳定生产并广泛应用于石化、船舶、汽车和建筑等行业。
3 钢材焊接性的发展、评定方法及存在问题
3.1 钢材焊接性的发展
传统合金结构钢是靠调整钢中碳及合金元素的含量并配以适当的热处理来实现各种优越使用性能，用于制造不同应用条件下的焊接结构。但总的趋势是随着碳及合金元素的含量增加，强度提高，钢的焊接性变差。不同钢种所出现的焊接性问题不一。在合金结构钢中，随着碳及合金元素含量增多，势必会引起接头的脆化、软化及裂纹倾向增大。这些焊接性问题的出现，往往会降低焊接结构安全运行的可靠性，造成焊接结构的早期破坏。
新发展的微合金控轧控冷钢是通过精炼在保持低碳或超低碳、不加或少加合金元素的条件下采用微合金化和TMCP工艺实现细晶化、洁净化、均匀化来提高钢的强度和韧性，并已开始研究下一代超细晶粒钢。新钢种的出现给钢的焊接性带来了重大的变革。
值的重视的是新钢种的焊接性得到了明显改善，但也出现了一些新的焊接性问题，推动着我们焊接工作者在焊接方法、工艺、材料等方面发展新技术，解决新问题，不断推动焊接技术的向前发展。
3.1 微合金控轧控冷钢的焊接性
微合金控轧控冷钢的主要特点是高强、高韧、易焊。该钢种由于含碳量低、洁净度高、晶粒细化、成分组织均匀，因此具有较高的强韧性。所谓易焊是指焊接时不预热或仅采用低温预热而不产生裂纹；采用大或较大线能量焊接热影响区不产生脆化。但由于每种钢的成分、组织、性能存在较大差异，因此其焊接性也各不相同。但总体看来，其焊接性问题依然在不同程度上存在有焊接裂纹问题、脆化问题，特别是焊缝金属的合金化问题。
（１）焊接裂纹
微合金TMCP钢碳及杂质含量低，如宝钢、武钢、鞍钢生产的X70钢碳含量w(C)≤0.05%，而且C、S、P等元素得到有效控制，因此焊接时液化裂纹和结晶裂纹倾向很小。但由于在钢管成形焊接和安装过程中存在较大的成形应力或附加应力，特别是在采用多丝大线能量埋弧焊制管时，由于焊缝晶粒过分长大，出现C、S、P局部偏析也容易引起结晶裂纹。
正是由于这类钢的含碳量低，合金元素少，淬硬倾向小(如X70钢属于针状铁素体钢)，因而冷裂纹倾向小。但随着强度级别的提高，板厚的增大，仍然具有一定的冷裂纹倾向。如管线钢现场敷设安装进行环缝焊接时，由于常采用含氢量高的纤维素焊条打底，线能量小，冷却速度较快，熔敷金属含氢量高，因而会增加冷裂纹的敏感性。强度越高，冷裂问题将越突出（如X80、X100及X１２０等管线钢）。因此对于X80以上钢种不易用纤维素焊条进行打底焊
强度级别低于700MPa时（如X80以下钢种），裂纹一般在HAZ起裂, 也可能向焊缝扩展； 强度级别高于700MPa（如X100、X120）时，裂纹倾向增大，裂纹既可能出现在HAZ，又可能在焊缝中。具体起裂位置取决于氢的扩散及母材和焊缝的Ms点。
裂纹位置可用焊缝及HAZ的马氏体转变点作判据。 HAZ: MsHAZ=521-350C-143Cr-175Ni-289Mn-37.6Si-295Mo
-1.19Cr·Ni-23.1(Cr+Mo)·C (1)
焊缝： Msweld = 521-350C-13.6Cr-16.6Ni-25.1Mn-30.1Si-20.4Mo
-40Al-1.07Cr·Ni+ 219(Cr+0.3Mo)·C (2)
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