随着国民经济的发展和对石油、天然气资源需求的急剧增加,管线建设如火如荼。以适合野外施工,抗风能力强的自保护药芯焊丝得到了广泛的应用。但是,我国管道焊接用的全位置自保护药芯焊丝主要依靠进口美国林肯公司和哈伯特公司的产品,国内迫切需要提高自保护药芯焊丝的质量。药粉预处理对焊丝的工艺性能具有很大的影响。本文首次提出用水代替钾钠水玻璃作为药粉粘结剂,效果很好,既节约了粘结剂的费用,又可以充分利用筛分掉的细粉,具有很大的经济效益。同时确立烧结温度在700⁸50°之间,保温半小时。经过预处理,不但提高了药粉的均匀性、耐潮性、流动性,而且还除去了药粉中有害化学成分,改善了焊丝的工艺性能。熔滴过渡形式影响药芯焊丝的工艺性能和力学性能,本文借助高速摄影设备对研制的X80管线钢用自保护药芯焊丝的熔滴过渡形态及冶金因素对熔滴过渡的影响进行了研究。发现电弧燃烧过程中不存在滞熔性渣,药芯的熔化先于钢带,熔滴过渡以附渣过渡和爆炸过渡为主。渣系中Fe₂O₃、Li₂CO₃、Al-Mg等对熔滴过渡行为有较大的影响,本文设计三组试验,对采集的焊接电弧的电压电流信号进行统计分析,总结出其对熔滴过渡及焊接工艺的影响规律。Fe₂O₃降低熔滴的表面张力,细化熔滴,但提高药粉的熔点,增大飞溅。Li₂CO₃的影响比较复杂,含量较少时,细化熔滴作用不明显,含量多时,增大飞溅。Al-Mg增加电弧温度,降低熔滴表面张力,细化熔滴,但焊接时增大烟雾。综合考虑,Fe₂O₃含量为10,Li₂CO₃含量为2,Al-Mg含量为14时,整体效果较好。成功研制了BaF₂- Al-Mg渣系的自保护药芯焊丝,按照西气东输二线管道工程线路焊接技术规范,对焊丝的工艺性能和接头的力学性能进行了综合评定,评定结果良好。