小議藥芯焊絲電弧焊與承壓設備
問：有什么標準規定疲勞壓力容器不能使用氣保焊藥性焊絲？
答：不是所有的容器都限制使用藥芯焊絲，部分類型的壓力容器不推薦使用藥芯焊絲基于一些客觀存在的問題，爭議也比較大。
藥芯焊絲電弧焊使用連續送絲的方式于焊絲和母材之間建立電弧并進行焊接的焊接方法。常用類型有自保護型，外加保護氣型和金屬粉型。本文將對藥芯焊絲電弧焊在部分工況被限制使用的可能的原因以及標準/文獻條款進行描述。
與手工焊條電弧焊或非熔化極鎢極惰性氣體保護電弧焊相比，藥芯焊絲電弧焊由于連續送絲具有更高的熔敷效率；
與非熔化極鎢極惰性氣體保護電弧焊或熔化極氣體保護電弧焊（實心焊絲）相比，藥芯焊絲電弧焊由于焊藥的作用對母材表面清潔狀態耐受度高，且在需求單面焊雙面成型的工況有優勢。
與熔化極氣體保護電弧焊（實心焊絲）相比，藥芯焊絲電弧焊可通過改變藥芯粉料來滿足不同需求且在一些高合金需求的領域具有優勢；
藥芯焊絲電弧焊本身可適用于全位置焊接，可用于厚材焊接，熔深大，成型好，能效高，綜合成本低等顯著優點。
由于藥芯焊絲特有的制造過程，混粉和加粉過程中可能存在的不穩定的情況可能導致局部粉料不均勻或局部斷粉；
有縫的藥芯焊絲在包裝打開之后可吸潮，而常用的標準（見下文）中部分標準條款中的氫含量指標基于剛從包裝中取出的情況，而實際工況中對于焊材領用后的時限管理，再烘干等若未得到規范實施則可能導致熔敷金屬氫含量偏離預期。而去除焊絲端部這一措施并不能完全解決此問題；
有縫的藥芯焊絲盤可能出現焊絲扭轉以及由于扭轉而導致的局部漏粉，且此問題在使用中可能被忽略而導致在焊接過程中尤其是高合金焊接的過程中導致熔敷金屬成分及性能偏離預期；
藥芯焊絲渣系堿性的要求可能仍未完全公認的解決，市場信心仍在逐步建立。
在不同的執行標準中對于不同材質的母材以及服役工況的設備采用藥芯焊絲電弧焊存在不同要求或描述。
如NB/T 47015-2011（見本文圖1）未采用藥芯焊絲，其釋義為本標準中沒有采用藥芯焊絲，這是因為目前還沒有成熟的適用于鍋爐壓力容器藥芯焊絲藥芯焊絲渣系，對藥芯粉料的均勻性、熔敷金屬化學成分、力學性能的穩定性都沒有達到以用于壓力容器焊材的水平。此系列標準NB/T 47018.3-2011未見采用藥芯焊絲（見本文圖2至圖3）。
圖1：截圖來自NB/T 47015-2011 <壓力容器焊接規程>
圖2：截圖來自NB/T 47018.3-2011 <承壓設備用焊接材料訂貨技術條件 第3部分：氣體保護電弧焊鋼焊絲和填充絲>
圖3：截圖來自NB/T 47018.3-2011 <承壓設備用焊接材料訂貨技術條件 第3部分：氣體保護電弧焊鋼焊絲和填充絲>
NB/T 47065.1-2018排除使用藥芯焊絲（見本文圖4）。
圖4：截圖來自NB/T 47065.1-2018 <容器支座 第1部分：鞍式支座>
API RP 582-2016對藥芯焊絲的使用做限制和說明，其中對自保護和外保護藥芯焊絲分別予以說明，以及備注了合金添加量的微小變化會對性能產生重大影響。（見本文圖5至圖6）。
圖5：截圖來自API RP 582-2016 <Welding Guidelines for the Chemical, Oil, and Gas Industries>
圖6：截圖來自API RP 582-2016 <Welding Guidelines for the Chemical, Oil, and Gas Industries>
BS EN ISO 17634-2015對熔敷金屬氫含量進行了進一步說明，大意包括：對于該標準中的氫含量，制造商應聲明其對儲存條件，電流，電弧電壓，干伸長，極性和保護氣體進行要求維持在限制內（見本文圖7）。
圖7：截圖來自BS EN ISO 17634-2015 <Welding consumables —Tubular cored electrodes for gas shielded metal arc welding of creep-resisting steels —Classification>
AWS A5.20/A5.20M:2005條款聲明按照該標準的氫含量試驗應由未打開包裝的焊絲進行。焊接注意事項的描述大意包括：生產中的條件和工藝可能與本標準中的存在區別，這些區別可能導致焊縫金屬的性能不同，這種不同可大可小（見本文圖8至圖9）。
圖8：截圖來自AWS A5.20/A5.20M:2005 <Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding>
圖9：截圖來自AWS A5.20/A5.20M:2005 <Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding>
核電領域標準NBT 25085-2018中適用焊接方法包括藥芯焊絲而對承壓管道及壓力容器等設備構件的推薦焊接方法中未包括藥芯焊絲（見本文圖10至圖12）。
圖10：截圖來自NBT 25085-2018 <核電廠常規島焊接技術規程>
圖11：截圖來自NBT 25085-2018 <核電廠常規島焊接技術規程>
圖12：截圖來自NBT 25085-2018 <核電廠常規島焊接技術規程>
由于藥芯焊絲現狀客觀存在可能斷粉，吸潮，渣系等問題未完全公認的解決，對于特定服役條件可能被要求保守處理而限制其應用。但藥芯焊絲所具備的顯著優勢也是其用量占焊材總量穩步提高的原因，藥芯焊絲在等級，規格，應用領域具有的發展空間前景可觀。
藥芯焊絲用于壓力容器有失效案例歷歷在目，也有成功案例比比皆是，這并不是這一種焊接方法所獨有的。有些標準對其禁止使用，但也有標準對其帶限制的使用或無限制的使用。就壓力容器一詞的范疇，也有若干定義，是廣義上的壓力容器還是某個標準中指定定義的壓力容器也需區分。此外服役工況之用還可能涉及是否低溫，強度等級，等參數。
至于在特定的項目中是否可以應用此焊接方法則需要結合合同，執行標準以及甲乙方協商一致的技術要求來執行，不宜一概而論。
