1. 研究目的与意义（文献综述）

药芯焊丝是20世纪50年代发展起来的高效焊接材料，它继承了焊条成分可调的优点，又克服了焊条不能连续、自动焊接的缺点，熔敷效率甚至高达手工电焊的4倍，除此之外，它还具有成型美观，焊接变形小，它的面世受到了制造业的欢迎。随着我国制造业的快速发展，与制造业密切相关的焊接材料和焊接工艺也得到了快速的发展[1]。我国的药芯焊丝的应用和生产从上世纪90年代快去起步，从初露端倪到锋芒毕露，药芯焊丝的研究成为近年来焊接材料行业发展最快的板块。目前国内药芯焊丝主要分为钛型气保护、碱性气保护和耐磨堆焊三大系列[2]。
药芯焊丝凭借其焊接生产率高，焊接过程 烟尘量小，工艺性能优良，熔敷金属化学成分可调且熔敷率高，加之其成本低廉，因此成为目前堆焊方法中最经济、最方便的绿色焊接技术。药芯焊丝的研究顺应了时代发展的需求，正有取代手工电焊条和实心焊丝的趋势[3]。药芯焊丝的高速发展，见证了中国制造业的崛起。那么，它究竟有哪些特殊的工艺性能呢？目前关于药芯焊丝熔敷金属的组织性能和焊缝的成型的研究日趋成熟，研究的目的是为了降低焊缝金属气孔、改善熔敷金属组织性能，提高焊缝金属力学性能和抗裂性能。从焊接工艺性来说，熔敷金属组织和性能，除了受到不同焊接参数（电流电压）的影响[4]，还和自身药芯的合金元素有着密切的关系[5]。
药芯焊丝按照药芯渣系分类，可以分为酸性钛型各类渣系，碱性各类渣系两大类，目前对于药芯焊丝的研究主要集中在焊丝配方的调整和焊丝生产工艺改进两大版块[6]。其中配方的改进对于焊缝成型和熔敷金属的组织和性能起到了决定性的作用[7]。研究表明，随着药皮合金元素的增加，焊缝的组织相变化不大，但是，对于焊缝的冲击韧性却有大幅度的提高作用[8]，学术界关于合金元素对药芯焊丝组织和性能影响的研究比比皆是，比如由王征教授等人发表的《钛对气保护药芯焊丝熔敷金属组织任性的影响》一文中指出:在气保护药芯焊丝的药粉中直接添加不同的钛铁，随着焊丝钛含量的增加，熔敷金属的韧性得到了显著的改善，同时进入熔敷金属组织中的固溶钛，提高了组织的强度和硬度[9]；随着焊丝钛含量的增加，Ti、Si、Mn联合脱氧逐渐转换为Ti脱氧为主，结果导致熔敷金属合金元素含量增加，屈服强度趋近于抗拉强度[10]；合金元素Ni、Cr对熔敷金属的强度、塑型和低温冲击韧性影响各不相同，当Cr含量不变时，随着熔敷金属中Ni含量的提高，熔敷金属的强度和韧性变化不大，但塑性下降，而当Ni和Cr的组合能够进一步提高熔敷金属的强度[11]。如何获得优良的低温冲击韧性是自保护药芯焊丝研究的关键[12]。微量元素，焊接位置和焊接热输入[13],合金元素都会影响药芯焊丝熔敷金属的的组织和低温韧性。
综上可知，对于药芯焊丝的研究，囊括了焊接工艺，焊接参数，及其药芯配方等方面，其中药芯配方的的调整对于改进和发展药芯焊丝意义重大[14]！查阅资料显示:于焊缝金属中引入Mn元素既能起到脱氧脱硫的作用，同时还可以提高合金过渡系数，熔敷金属的组织性能会有很大的质变[15]。本课题将以某公司开发的一种药芯焊丝为研究对象，在碳钢表面制备堆焊层，制备熔敷金属金相样品和标准冲击试样，然后对熔敷金属试样进行组织观察，通过对熔敷金属标准试样冲击韧性实验，测量冲击功数据，从而分析Mn含量对组织和冲击韧性的影响，为新的药芯配方的调整研究提供一些可行性意见。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究（设计）的基本内容：

1．查阅文献和调研，了解国内外相关研究的现状和发展；

2.采用药芯焊丝在碳钢表面制备堆焊层；

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需要的原料、仪器和设备。制定实验技术方案，完成并提交开题报告。

第4-5周：实施堆焊，截取熔敷金属试样。

第6-7周：制备金相样品 第8周：进行显微组织观察。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]桂赤斌，黄毅.我国药芯焊丝的现状分析与发展建议[j].现代制造工程，2006（04）:138-142.

[2]张文毓.药芯焊丝的现状与发展[j].现代焊接，2014（07）:07-10.

[3]蒋旻，栗卓新，蒋建敏.自保护药芯焊丝的国内外研究进展[j].焊接，2003（12）:05-08.