近年来，对能源的需求不断增加，导致焊接应用所用材料发生了重大变化，为该行业服务的公司也在不断努力控制成本，提高生产力。这些公司的目标是一样的：在不断增长的市场中确保竞争优势。

从海上石油平台自升式钻井平台的建造到锅炉或压力容器和工艺管道的制造，劳动力始终是一个关键考虑因素。当然，一项工作完成得越快，底线就越好。在这方面，焊接对这些应用的影响不容忽视。填充金属也不能用来完成它们。

当今能源部门的许多应用需要能够承受极高温度的材料，而其他应用则使用承受低温的高强度材料。填充金属可用于这两种应用。

当今能源部门的许多应用需要能够承受极高温度的材料，而其他应用则使用承受低温的高强度材料。最近，填充金属技术——特别是药芯焊丝——取得了多项进步，可以帮助公司满足这两种技术的需求。特别是，这些填充金属提供了与材料匹配所需的化学和机械成分，还提供了帮助公司提高焊接质量、降低成本（尤其是劳动力和返工成本）和提高生产力所需的特性。

以下是对其中一些填充金属技术进步的讨论。

解决高温应用的极端问题

各种等级的铬钼钢在压力容器和锅炉管道的制造中很常见，也用于配件和阀门。这种材料提供了每种应用所需的高温强度和耐腐蚀性，并且需要能够提供相同特性的填充金属。像这样的铬钼应用也需要低X因子。X因子是一个测量焊件抗回火脆化（当焊件在大约450至540℃的温度范围内保持或缓慢冷却时发生的韧性损失）的公式。这是填充金属制造商在开发用于能源部门铬钼应用的产品时密切关注的一个部件。

在过去的几年里，制造商通常依靠焊条为其提供焊接铬钼锅炉和压力容器管道所需的机械和化学成分，这些管道将受到高温使用环境的影响。如今，有两种新的T-5气体保护药芯焊丝可供选择，可以满足这些要求，同时也有助于公司提高生产力。这些金属丝的有趣之处在于它们焊接错位的能力。

大多数具有T-5或基本熔渣系统的药芯焊丝通常不会被认为具有错位性能，因为熔渣的熔点较低，会产生一个流动性太强且难以控制的熔池，除非处于平坦或水平位置。然而，AWS E81T5-B2M H8和AWS E91T5-B3M H8焊丝都很容易焊接错位，尤其是垂直向上和垂直向下。这一特性使其可用于在现有安装的管道系统和车间环境中进行焊接，使公司能够在多个应用程序上进行焊接，而不会产生与工艺转换相关的成本或时间。它还消除了零件移动和与之相关的停机时间。这些电线使用混合保护气体（氩气和二氧化碳），因此与使用纯二氧化碳的标准T-5电线相比，它们具有更稳定的电弧，产生的飞溅更少。

与其他T-5电线不同，这些产品使用直流负极性（DCEN）。

AWS E81T5-B2M H8焊丝设计用于在1-1/4%铬钢/1/2%钼钢上进行焊接，包括ASTM A335 P11级管道。除了提供可靠的韧性特性外，该焊丝还提供低X因子（8-13）和低扩散氢水平（每100克焊件小于6毫克），以分别降低回火脆化和裂纹敏感性的几率。该线材还提供超过86千磅/平方英寸的抗拉强度以及近69千磅/立方英寸的屈服强度。夏比V型缺口冲击值超过了可比较分类的棒电极（如E8018-B2）的冲击值，许多制造商过去曾将棒电极用于锅炉和压力容器应用。在焊后热处理（PWHT）条件下，该焊丝在-40华氏度（-40摄氏度）时的冲击值为91.25 ft-lb（123焦耳），在“焊后”条件下的冲击值则为50.2 ft-lb（68焦耳）。导线可用于单程和多次。

对于由2-1/4%铬/1%钼组成的ASTM A387 P21级和P22级管道的焊接，AWS 91T5-B3M H8焊丝（Hobart FabCO XTREME B3）是E8018-B3棒电极的良好替代品，特别是在其提高生产率的能力方面。这种药芯焊丝在35至50立方英尺/小时（cfh）下使用70%至80%的氩气和20%至25%的CO2的保护气体混合物提供约105ksi的抗拉强度和88ksi的屈服强度。与AWS E81T5-B2M H8焊丝一样，该焊丝具有优异的韧性，同时具有低扩散氢水平（每100克焊件小于6毫升）。该焊丝适用于焊接锅炉和压力容器管道、配件和阀门，X系数低至8-13，可降低回火脆化的风险。其夏比V型缺口冲击性能在-40华氏度（-40摄氏度）下为110 ft-lb（149焦耳）。

满足海上应用的需求

海上应用，如自升式石油钻井平台的建造，在填充金属方面也面临着一系列独特的挑战，特别是因为这些应用使用高强度材料，并且需要能够承受极低温度的焊接。

对于海上应用，一种新的填充金属选项是AWS E121TG-GC H4气体保护药芯焊丝。该焊丝设计用于产生120至130千磅/平方英寸抗拉强度范围内的焊缝，特别适用于需要具有良好冲击性能的高强度、无缺陷焊缝的海上应用。它还可以焊接材料，包括A514、Le Tourneau N25HN、WeldTen 710和780、HY100和其他类似的高强度钢。该焊丝提供了该特定焊丝特有的高度碱性炉渣系统，以及与具有金红石（T-1）炉渣系统的药芯焊丝相当的操作范围；它还具有同样低的飞溅水平和等效类型的除渣。AWS E121TG-GC H4焊丝在-76华氏度（-60摄氏度）条件下提供74.7 ft-lb（101.2焦耳）的夏比冲击性能，并在100%二氧化碳的条件下工作。

AWS E121TG-GC H4焊丝，以及前面提到的AWS E81T5-B2M H8和AWS 91T5-B3M H8焊丝，是为能源行业的公司提供焊条以外的选择以满足焊接要求和关键应用的独特步骤，并通过使用药芯工艺提高其生产率。然而，可以肯定的是，随着对能源需求的增加和新的高强度材料的出现，填充金属制造商将继续面临更多新产品开发的挑战。

还有什么新的？

除了本文中提到的产品外，还有其他可用于海上应用的新型药芯焊丝以及输送管道。

AWS E111T-1-GM H4——专为自升式钻机制造（包括悬臂或齿条和弦杆焊接）和API X80管道焊接而设计，这种全位置气体屏蔽助焊剂焊丝具有良好的冲击韧性，拉伸强度范围为110至130 ksi，扩散氢水平低（每100克焊件4毫升）。它具有低飞溅水平、易于清除熔渣和平滑稳定的电弧。它也可用于高强度钢，如Riverace 710、WelTen 710、ABS EQ56、A514和其他类似的HSLA钢。焊丝在75%至80%氩气/20至25%二氧化碳的保护气体混合物中工作，建议用于单程和多次焊接。

AWS E81T8-Ni2 J―主要设计用于X80管道应用，这种自屏蔽药芯焊丝也可用于海上钻机。一些承包商将电线用于非能源相关应用，包括船舶和驳船建造，以及一般结构和制造应用。它非常适合需要高抗拉强度（94千磅/平方英寸）和低温CVN冲击韧性【在-20华氏度（-29摄氏度）下为107英尺磅（138焦耳），在-40华氏度（-40摄氏度）时为96英尺磅（134焦耳）】的应用，并且在所有位置都表现得特别好，因为它具有快速凝固的熔渣。