全球焊接材料市场现状与发展方向2012焊接年会

1、全球焊接材料市场现状与发展方向哈尔滨焊接研究所哈尔滨焊接研究所2012.072012.07 提提 要要前言前言全球结构材料的市场现状全球结构材料的市场现状全球焊接市场现状全球焊接市场现状全球焊接材料市场现状全球焊接材料市场现状全球焊接设备市场现状全球焊接设备市场现状焊接材料新产品焊接材料新产品/ /新技术发展方向新技术发展方向1.1. 总结总结1 1、前、前 言言焊接的最终目标是实现材料的良好连接，焊接材料是实现焊接的基本食量。国内外专家认为：到2020年乃至今后更长一段时间，焊接技术仍将是制造业的重要加工手段，它是一种精确、可靠、低成本，并采用高技术连接材料的方法。2008年以来的欧债全球及

2、金融危机，导致全球市场持续低迷。焊接行业许多人士关注：全球焊接市场（焊接材料市场）如何？今后的市场需求与产品开发方向是什么？为此， 我们总结分析了近年来全球焊接（焊接材料市场）市场现状与探讨了新产品/新技术发展方向，供行业参考。2 2、全球结构材料的市场现状、全球结构材料的市场现状人类社会发展到今天，主要结构材料仍然是人类社会发展到今天，主要结构材料仍然是金属材料，这些金属材料主要包括钢、铝、金属材料，这些金属材料主要包括钢、铝、铜、钛、镁及其合金等，与此同时，塑料和铜、钛、镁及其合金等，与此同时，塑料和复合材料也得到快速的发展与应用。复合材料也得到快速的发展与应用。Fig.1Fig.1 全球

3、主要结构材料产量全球主要结构材料产量/ /百万吨百万吨在过去四十年中，全球钢产量增长2.2倍，铝产量增长2.7倍，镁产量增长3.4倍，高分子及复合材料产量增长9倍。2008年以来，全球钢产量均超过10亿吨，是其它主要结构材料产量的4倍多，钢仍然是第一大结构材料。Table 1 Table 1 全球主要国家及地区粗钢产量全球主要国家及地区粗钢产量/ /百万吨百万吨近年来全球钢产量没有明显增长。北美地区近年来全球钢产量没有明显增长。北美地区、欧盟及日本的最大降幅达、欧盟及日本的最大降幅达20-35%。全球仅全球仅有中国和印度的钢产量保持明显增加，中国有中国和印度的钢产量保持明显增加，中国的钢产量近

4、全球钢的一半。的钢产量近全球钢的一半。2010年，中国的年，中国的总产量达到欧洲、美国、日本、韩国与印度总产量达到欧洲、美国、日本、韩国与印度的总和。的总和。 Table 2 Table 2 主要国家及地区成品钢表观消费量主要国家及地区成品钢表观消费量/ /百万吨百万吨2009年全球成品钢表观消费量为年全球成品钢表观消费量为11.2亿吨，比亿吨，比2008年降低年降低6.7%，除金砖四国外，全球成品钢除金砖四国外，全球成品钢表观消费量比表观消费量比2008年降低年降低26.8%，而金砖四国而金砖四国消费量增长消费量增长17.5%，其中中国是最大的钢材消，其中中国是最大的钢材消费国，并持续增长。

5、费国，并持续增长。2010年，金砖四国持续增年，金砖四国持续增长，其它国家也有恢复性增长。长，其它国家也有恢复性增长。近两年，受国近两年，受国家对房地产的调控，中国普钢的消费量也明显家对房地产的调控，中国普钢的消费量也明显降低。降低。 Fig.2 Fig.2 20092009年各领域的钢材消费比例年各领域的钢材消费比例基础设施（建筑、桥梁等）、基础设施（建筑、桥梁等）、交通运输（运输车辆、轿车、交通运输（运输车辆、轿车、船舶、铁路车辆）、机械制造船舶、铁路车辆）、机械制造（能源、电力、工程机械等）（能源、电力、工程机械等）是用钢大户是用钢大户，约占约占80%。值得注意的是：值得注意的是：从本世

6、纪开始，从本世纪开始，日本、北美及西欧的汽车市场日本、北美及西欧的汽车市场持续萎缩，而中国、印度、巴持续萎缩，而中国、印度、巴西的销售市场却分别以西的销售市场却分别以25%、15%、5%的速度快速增长，中的速度快速增长，中国已经成为汽车生产与消费大国已经成为汽车生产与消费大国。国。在欧盟、美国及日本等国，在欧盟、美国及日本等国，机械制造业受金融危机的影响机械制造业受金融危机的影响较大，其产量减少较大，其产量减少25-55%。从从2005年到年到2008年，中国在全球机械制造业领域的市场份额由年，中国在全球机械制造业领域的市场份额由12%上升到上升到17%。但近几年的市场不容乐观，出现产能过剩问

7、题。但近几年的市场不容乐观，出现产能过剩问题。Fig. 3 Fig. 3 20092009年国内各行业钢材消费比例统计年国内各行业钢材消费比例统计50%15%10%4%4%2% 1% 3% 1%10%建筑用钢是消费主体，消费比例较低的钢通常为高品质钢建筑用钢是消费主体，消费比例较低的钢通常为高品质钢TableTable 3 3 全球主要国家和地区粗铝及铝合金产量全球主要国家和地区粗铝及铝合金产量/ /千吨千吨中国占三分之一，但铝合金焊接材料主要依靠进口中国占三分之一，但铝合金焊接材料主要依靠进口3 3、全球及主要地区焊接市场、全球及主要地区焊接市场3.1 全球总体概况有统计表明，轧制钢材的三分

8、之二要经过连接加工（主要是焊接），因此可以通过钢产量及种类来估测焊接设备、特别是焊接材料的市场需求。欧洲专家对欧美发达国家的综合统计平均值为焊接加工一吨钢材需要3公斤熔敷金属。在发展中国家，由于建筑领域用钢量较大，焊接自动化率低，手工焊比例还较高，焊接材料的有效利用率较低，焊接材料用量比例高。按照按照2010年的统计分析数据，国内焊接加工一吨钢年的统计分析数据，国内焊接加工一吨钢材需要材需要9.5公斤熔敷金属。公斤熔敷金属。（外国专家估计中国熔敷（外国专家估计中国熔敷金属总量不超过金属总量不超过300万吨。照此计算，焊接加工一万吨。照此计算，焊接加工一吨钢材需要吨钢材需要8.6公斤熔敷金属）。

9、公斤熔敷金属）。 Table 4 Table 4 全球焊接市场全球焊接市场/ /百万欧元百万欧元Fig.4Fig.4 各种焊接产品市场比例（各种焊接产品市场比例（a a）与区域分布（）与区域分布（b b） （a） （b） 近几年来，全球焊接市场（销售额）在近几年来，全球焊接市场（销售额）在120-150120-150亿亿欧元。欧元。 焊接材料与表面熔敷材料占整个市场的一半以上；焊接材料与表面熔敷材料占整个市场的一半以上； 焊接设备的市场份额占焊接设备的市场份额占24%24%； 亚洲市场份额约占亚洲市场份额约占50%50%，欧洲约占，欧洲约占25%25%，美洲约，美洲约占占20%20%，其它国家

10、，其它国家5%5%； 美国、欧洲及日本的焊接市场持续减少，亚洲国家美国、欧洲及日本的焊接市场持续减少，亚洲国家市场份额的增长主要归功于中国和印度的增长，中市场份额的增长主要归功于中国和印度的增长，中国成为全球制造大国，国成为全球制造大国，印度也在快速增长印度也在快速增长。Fig.5 Fig.5 焊接主要应用领域（焊接主要应用领域（销售收入销售收入）3.2 欧洲焊接市场现状Table 5Table 5 2007 2007年欧盟国家焊接设备与辅助产品年欧盟国家焊接设备与辅助产品/ /服务产值服务产值/ /百万欧元百万欧元在欧洲，焊接工艺装备及其相关技术的产值在欧洲，焊接工艺装备及其相关技术的产值达

11、到了达到了7575亿欧元，其中德国和意大利是生产亿欧元，其中德国和意大利是生产大国，所占比例达大国，所占比例达50%50%，德国占三分之一。，德国占三分之一。特别值得注意的是，辅助产品与综合服务是特别值得注意的是，辅助产品与综合服务是焊接设备的焊接设备的1.61.6倍，广义焊接市场接近倍，广义焊接市场接近200200亿亿欧元。欧元。Table 6 Table 6 2007年德国和其他欧盟国家焊接及其相关技术装备产值与比例 百万欧元百万欧元焊接装备在欧盟占整个产值的焊接装备在欧盟占整个产值的50%以上，在德国占到了以上，在德国占到了66%。名列第二位。名列第二位的是激光技术装备，在欧盟占整个产值

12、的的是激光技术装备，在欧盟占整个产值的18%，在德国占到了，在德国占到了9%。 尽管基础设施是用钢大户（吨），但不是焊接市场大户（销售收入）； 能源电力是全世界的发展战略，也是焊接大市场（销售收入），并集中于中高端焊接工艺装备与焊接材料，也是我国目前依赖进口的焊接产品； 汽车、船舶也是重要的焊接市场，对中高端焊接工艺装备与焊接材料需求较多； 焊接修复与再制造不可忽视； 全球焊接市场在150亿欧元，广义的在400亿欧元。4 4、全球焊接材料市场现状、全球焊接材料市场现状全球焊接材料的市场约占整个焊接市场的一半。全球焊接材料的市场约占整个焊接市场的一半。 Fig.6 Fig.6 各种焊接材料消费量

13、 手工焊条手工焊条 40% 实心焊丝实心焊丝 40% Fig.7 Fig.7 各个地区的焊接材料消费量亚洲是焊接材料的主要市场，占球的亚洲是焊接材料的主要市场，占球的70%70%Table 7 2006-2010年中国焊接材料产量及其产品结构近年来，尽管美国、欧洲、日本市场的销售量大幅降低，中近年来，尽管美国、欧洲、日本市场的销售量大幅降低，中国焊接材料产量及消费量持续增加。手工焊条维持的国焊接材料产量及消费量持续增加。手工焊条维持的50%50%，实心焊丝与药芯焊丝的比例不断提升。实心焊丝与药芯焊丝的比例不断提升。Table 8 Table 8 日本各种焊接材料消费量/千吨日本焊接材料消费量降

14、低，实心日本焊接材料消费量降低，实心/ /药芯气药芯气保焊丝占保焊丝占75%75%，焊条仅占焊条仅占10%10%。Table 9 Table 9 印度焊接材料消费量/千吨印度焊接市场充满生机，焊材市场约占整个焊接市场的印度焊接市场充满生机，焊材市场约占整个焊接市场的70%70%。近年来，焊材市场年增长率达到。近年来，焊材市场年增长率达到15%15%。手工焊条约。手工焊条约占占80%80%，是焊接材料的主导品种。有专家预测，焊条的占，是焊接材料的主导品种。有专家预测，焊条的占比将降低到比将降低到65%65%，气保焊丝将由，气保焊丝将由17%17%提升到提升到27%27%，其它材，其它材料的占比基

15、本保持不变。料的占比基本保持不变。Fig.8 Fig.8 韩国焊接材料品种结构（近几年的产量（近几年的产量25-30万吨）万吨）手工焊条20% 药芯、实心气保药芯、实心气保焊丝焊丝70%70%Table 10 Table 10 2007年欧盟国家焊接材料产值/百万欧元焊接材料的主要生产国是德国、法国和意焊接材料的主要生产国是德国、法国和意大利，产量占一半以上，其中德国占近大利，产量占一半以上，其中德国占近25%25%。Table 11 Table 11 2007-20092007-2009年德国焊接材料产量年德国焊接材料产量/ /吨吨 Table 12 12 2007-20092007-200

16、9年德国焊接材料产值年德国焊接材料产值/ /百万欧元百万欧元Table 13 Table 13 德国焊接材料平均价格德国焊接材料平均价格（欧元（欧元/ /吨）吨）Table 14 20042004年年-2007-2007年俄罗斯焊接材料产量年俄罗斯焊接材料产量/ /万吨万吨Table 15 乌克兰焊接材料表观产消量乌克兰焊接材料表观产消量/ /千吨千吨 全球焊接材料的市场约占整个焊接市场的一半，并进入一个稳定期。亚洲是最大市场，占70%。 尽管焊条在中国、印度、南美及独联体国家的的比例还比较高，但实心与药芯焊丝将据发展的主导地位。 从焊接材料的平均价格来看，国内焊接材料品种还主要集中于价格及附

17、加值较低的中低端，而工业发达国家主要集中于价格及附加值较高的中高端。5 5、全球焊接设备市场现状、全球焊接设备市场现状全球有全球有15001500多家大中型焊接设备制造企业（包括集多家大中型焊接设备制造企业（包括集团），著名企业有：团），著名企业有：ACROACRO公司、公司、Boehler Thyssen Boehler Thyssen 公司、公司、ITW ITW 公司、公司、DatalogicDatalogic公司、公司、ESABESAB公司、公司、KUKAKUKA公司、公司、Air Liquide Air Liquide 公司、公司、Lincoln Lincoln 公司、公司、Mille

18、r Miller 公司、公司、Miyach Miyach 公司、公司、Motoman Motoman 公司、公司、Panasonic Panasonic 公司、公司、Soudronic Soudronic 公司等。公司等。20082008年销售收入排名前年销售收入排名前五位的公司：五位的公司：Lincoln Lincoln 公司，总收入达公司，总收入达2525亿美元；亿美元；ESABESAB公司，总收入公司，总收入2525亿美元；亿美元；ITW ITW 公司，总收入公司，总收入1818亿美元；亿美元；Air Liquide Air Liquide 公司，总收入公司，总收入9 9亿美元；亿美元；

19、Boehler Thyssen Boehler Thyssen 公司，总收入公司，总收入8 8亿美元。亿美元。 全球焊接设备市场主要在中国、美国、欧盟、日全球焊接设备市场主要在中国、美国、欧盟、日本和韩国，这些市场占全球焊接设备市场的本和韩国，这些市场占全球焊接设备市场的75%75%。中国是中高端焊接设备的主要进口国；中国是中高端焊接设备的主要进口国； 近三十年来，手工电弧焊的用量减少一半；弧焊近三十年来，手工电弧焊的用量减少一半；弧焊的发展趋势是手工电弧焊逐步被气保焊所代替；的发展趋势是手工电弧焊逐步被气保焊所代替；专家预测，未来工业发达国家的手工电弧焊的用专家预测，未来工业发达国家的手工电

20、弧焊的用量将保持在量将保持在15%15%（以熔敷金属量计算）的水平；（以熔敷金属量计算）的水平； 工业发展中国家的手工电弧焊用量仍将保持在较工业发展中国家的手工电弧焊用量仍将保持在较高水平，约高水平，约50-60%50-60%； 气保焊设备为市场主导产品，并不断向数字化技气保焊设备为市场主导产品，并不断向数字化技术方向发展，计算机控制的数字化焊接设备为高术方向发展，计算机控制的数字化焊接设备为高速、精确及优化焊接工艺提供了坚实基础；激光速、精确及优化焊接工艺提供了坚实基础；激光- -电弧复合、等离子电弧复合、等离子- -电弧复合、电弧电弧复合、电弧- -电弧复合热电弧复合热源等焊接装备发展迅速

21、并具有良好的市场前景；源等焊接装备发展迅速并具有良好的市场前景； 结构轻量化，铝合金用量不断增加，相关焊接设结构轻量化，铝合金用量不断增加，相关焊接设备的需求不断增长；备的需求不断增长； 综合焊接系统发展迅速：机器人焊接、焊接专机综合焊接系统发展迅速：机器人焊接、焊接专机、自动化、自动化/ /智能化焊接生产线。智能化焊接生产线。Fig. 9 Fig. 9 全球每年投用的工业机器人全球每年投用的工业机器人有专家预测，在今后几年，中国将成为机器人使用大国，占全球用量的30%。目前，国内工业机器人的总量不超过10万台，假定全球工业机器人的总量在今后10年保持在120万台水平，中国如要占有全球总量的3

22、0%，则今后十年要新增机器人20多万台，年均增加2万多台，由此可见其巨大的市场空间。焊接机器人是提高焊接效率和焊接质量、降低劳动强度和改善操作环境的重要手段。6 6、焊接材料新产品、焊接材料新产品/ /新技术发展方向新技术发展方向 国外对焊接技术发展的预测 我国战略新兴产业对焊接材料的需求 钢铁行业的发展方向及对焊接材料的需求 焊接材料研制开发的发展方向Fig.10 欧盟国家对连接技术发展的预测欧盟国家对连接技术发展的预测（2005年年-2015年）年）我国战略新兴产业对焊接材料的需求“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中与焊接/焊接材料密切相关的有：（四）高端装备制造产业要大力发展现代航空装

23、备、卫星及应用产业，提升先进轨道交通装备发展水平，加快发展海洋工程装备，做大做强智能制造装备，促进制造业智能化、精密化、绿色化发展。（五）新能源产业要发展技术成熟的核电、风电、太阳能光伏等，积极推进可再生能源技术产业化。（六）新材料产业要大力发展新型功能材料、先进结构材料和复合材料，开展共性基础材料研究和产业化，建立认定和统计体系，引导材料工业结构调整。（七）新能源汽车产业要加快高性能动力电池、电机等关键零部件和材料核心技术研发及推广应用，形成产业化体系。规划还提出了20项重大工程。Table 16 高端装备制造对焊接材料的需求钢铁行业的发展方向对焊接材料的需求钢铁行业的发展方向对焊接材料的需

24、求为保障国家重大工程建设、提升装备制造水为保障国家重大工程建设、提升装备制造水平、促进节能减排和相关应用领域技术升级平、促进节能减排和相关应用领域技术升级，钢铁行业也加快产品结构调整，转变经济钢铁行业也加快产品结构调整，转变经济发展模式，其中最为重要的发展方向是高品发展模式，其中最为重要的发展方向是高品质特殊钢。质特殊钢。这些高品质特殊钢具有更高性能这些高品质特殊钢具有更高性能、更长寿命、环境友好、高附加值的特点。、更长寿命、环境友好、高附加值的特点。(一) 高品质特钢的发展目标 （1 1）特殊钢占钢产量的比例由现有的约）特殊钢占钢产量的比例由现有的约5 5提高到提高到1010左右；左右； （

25、2 2）产品质量达到国际先进水平的比例由现）产品质量达到国际先进水平的比例由现有的有的1515以下提高到以下提高到3030以上；以上； （3 3）特殊钢行业新增年产值达到）特殊钢行业新增年产值达到50005000亿元以亿元以上。上。 (二) 高品质特殊钢关键材料开发1超超临界火电机组用特殊钢开发开发6 5 07 0 0蒸汽参数超超临界火电机组用钢关键材料技术，研制出主蒸汽管道和集箱用大口径厚壁耐热钢与耐热合金锅炉管以及汽轮机用末级大叶片、高中压和低压转子锻件，实物质量达到国外同类产品水平。对应焊接材料的开发！？2. 核电装备用特殊钢开发针对新一代压水堆核电站建设的高安全性、针对新一代压水堆核电

26、站建设的高安全性、高可靠性需求与关键特殊钢材料不能自给高可靠性需求与关键特殊钢材料不能自给的现状，研究开发核岛一回路主管道用控的现状，研究开发核岛一回路主管道用控氮不锈钢锻件、主泵用奥氏体不锈钢铸件氮不锈钢锻件、主泵用奥氏体不锈钢铸件、核级焊材核级焊材等核电用钢的冶炼、加工和质等核电用钢的冶炼、加工和质量控制工艺技术，提高量控制工艺技术，提高产品性能稳定性与产品性能稳定性与合格率合格率，为实现核电机组关键钢铁材料的，为实现核电机组关键钢铁材料的国产化提供技术支撑。国产化提供技术支撑。3. 工程机械用耐磨钢开发针对电力、建材、矿山等行业工程机械装备针对电力、建材、矿山等行业工程机械装备用耐磨钢的

27、服役工况和构件特征，开发基用耐磨钢的服役工况和构件特征，开发基于于多元合金协同作用的新型低合金化耐磨多元合金协同作用的新型低合金化耐磨钢钢、钢可控复合的钢基耐磨材料，突破资钢可控复合的钢基耐磨材料，突破资源节约型复合结构耐磨钢在大型高效节能源节约型复合结构耐磨钢在大型高效节能粉碎装备上的应用技术。粉碎装备上的应用技术。配套焊接材料的开发！？4. 先进工模具钢开发针对制造业技术升级对先进工模具钢的需求针对制造业技术升级对先进工模具钢的需求，创新材料设计，突破材料组织精细控制，创新材料设计，突破材料组织精细控制、多功能复合、大规格与复杂形状制造等、多功能复合、大规格与复杂形状制造等关键技术，开发适

28、于粉末冶金和喷射成形关键技术，开发适于粉末冶金和喷射成形的大截面高速工具钢、离心浇铸和电渣液的大截面高速工具钢、离心浇铸和电渣液态复合浇铸的高速钢复合轧辊以及高性能态复合浇铸的高速钢复合轧辊以及高性能低成本热作模具钢、冷作模具钢、塑料模低成本热作模具钢、冷作模具钢、塑料模具钢。建设示范生产线，实现产业化和批具钢。建设示范生产线，实现产业化和批量应用。量应用。配套堆焊、再制造用焊接材料的开发！配套堆焊、再制造用焊接材料的开发！5. 高品质耐蚀钢开发针对油气开采、储运和输送对高品质耐蚀钢针对油气开采、储运和输送对高品质耐蚀钢及耐蚀合金的迫切需求，开发低合金耐腐及耐蚀合金的迫切需求，开发低合金耐腐蚀

29、钢、油船、油舱用耐腐蚀钢、蚀钢、油船、油舱用耐腐蚀钢、X6 0一一X8 0一一X100耐腐蚀用热轧管线钢板和钢带、高耐腐蚀用热轧管线钢板和钢带、高耐腐蚀耐腐蚀(5 6 07 7 0MPa)级热轧钢带和高频级热轧钢带和高频直缝焊钢管，满足强度、韧性和焊接性以直缝焊钢管，满足强度、韧性和焊接性以及腐蚀防护方面的特殊要求。及腐蚀防护方面的特殊要求。配套焊接材料的开发！配套焊接材料的开发！6. 资源节约型不锈钢技术开发针对我国镍资源严重短缺、铬资源对外依存针对我国镍资源严重短缺、铬资源对外依存度高的现状，开发高性能含氮双相不锈钢、度高的现状，开发高性能含氮双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢、高氮不锈钢和节铬

30、型不超级奥氏体不锈钢、高氮不锈钢和节铬型不锈钢及延寿技术，制定节镍、节铬型不锈钢锈钢及延寿技术，制定节镍、节铬型不锈钢的技术标准，改变我国不锈钢产品过度消耗的技术标准，改变我国不锈钢产品过度消耗合金资源的现状合金资源的现状。配套焊接材料的开发！配套焊接材料的开发！(三)高品质特殊钢制造技术开发1.1.特殊钢冶炼和铸造技术开发特殊钢冶炼和铸造技术开发针对电炉冶炼开发顶吹供氧和底吹搅拌、增加铁水针对电炉冶炼开发顶吹供氧和底吹搅拌、增加铁水比和供氧强度、少渣冶炼和高碳出钢等关键技术，比和供氧强度、少渣冶炼和高碳出钢等关键技术，基于转炉流程开发铁水基于转炉流程开发铁水“三脱三脱”预处理、转炉少渣预处理

31、、转炉少渣冶炼和低氧位终点控制等关键技术，冶炼和低氧位终点控制等关键技术，突破以非金属突破以非金属夹杂物控制为核心的洁净高效精炼技术以及铸造过夹杂物控制为核心的洁净高效精炼技术以及铸造过程的凝固组织均质化控制技术。程的凝固组织均质化控制技术。提高特殊钢生产效提高特殊钢生产效率、降低成本和提高钢的洁净度与组织均质度。率、降低成本和提高钢的洁净度与组织均质度。2.2.特殊钢短流程工艺技术开发特殊钢短流程工艺技术开发围绕特殊钢薄带铸轧短流程，围绕特殊钢薄带铸轧短流程，系统研究凝固系统研究凝固与成形工艺、组织演变原理、第二相析出与成形工艺、组织演变原理、第二相析出行为及强韧化机理，行为及强韧化机理，突

32、破铸辊和侧封板长突破铸辊和侧封板长寿命化、水口结构优化和薄带板形控制等寿命化、水口结构优化和薄带板形控制等核心技术，开发铸轧薄带全线控制系统。核心技术，开发铸轧薄带全线控制系统。针对特厚板冶炼和连铸，研究改善偏析、针对特厚板冶炼和连铸，研究改善偏析、控制铸造组织均匀性关键技术，形成特厚控制铸造组织均匀性关键技术，形成特厚板连铸工艺路程。板连铸工艺路程。3.3.特殊钢特种熔炼技术开发特殊钢特种熔炼技术开发开发大型真空感应熔炼的原料超纯化、真空造渣、开发大型真空感应熔炼的原料超纯化、真空造渣、底吹氩、超高温熔炼、中间包冶金等超洁净冶金底吹氩、超高温熔炼、中间包冶金等超洁净冶金技术，电渣重熔过程的专

33、用渣系、气氛保护、熔技术，电渣重熔过程的专用渣系、气氛保护、熔速精确控制和无偏析凝固组织控制等技术，大型速精确控制和无偏析凝固组织控制等技术，大型真空自耗炉低偏析、高均质熔炼和熔滴控制等技真空自耗炉低偏析、高均质熔炼和熔滴控制等技术。实现特种熔炼流程生产高端特殊钢的超纯净术。实现特种熔炼流程生产高端特殊钢的超纯净熔炼、精准成分控制与凝固组织高均质化的目标熔炼、精准成分控制与凝固组织高均质化的目标。4.4.特殊钢新一代控轧控冷技术开发特殊钢新一代控轧控冷技术开发开发基于超快速冷却的新一代控轧与控冷技开发基于超快速冷却的新一代控轧与控冷技术、工艺及装备，建立特殊钢晶粒组织、术、工艺及装备，建立特殊

34、钢晶粒组织、相组成及其比例的精确控制模型，通过冷相组成及其比例的精确控制模型，通过冷却路径与工艺参数的合理选择，优化控制却路径与工艺参数的合理选择，优化控制第二相粒子的数量、尺寸及其分布，大幅第二相粒子的数量、尺寸及其分布，大幅度提高产品性能。度提高产品性能。焊接材料的研制开发方向焊接材料的研制开发方向（一）与高品质特种钢的配套，满足装备制造（一）与高品质特种钢的配套，满足装备制造的需求；的需求；（二）像高品质特种钢技术发展方向一样，由（二）像高品质特种钢技术发展方向一样，由主要依靠后评价设计研制开发焊接材料，向主主要依靠后评价设计研制开发焊接材料，向主动设计成分动设计成分-组织组织-性能性能

35、+ +后评价优化焊接材后评价优化焊接材料转变；料转变；（三）像高品质特种钢技术发展方向一样，一（三）像高品质特种钢技术发展方向一样，一方面提高焊接材料的洁净度，严格控制各种杂方面提高焊接材料的洁净度，严格控制各种杂质含量，另一方面对夹杂物质含量，另一方面对夹杂物控制和利用控制和利用；（四）系统研究焊接过程（温度场、组织场（四）系统研究焊接过程（温度场、组织场、应力、应力/ /应变场高度非线性）的凝固、组织演应变场高度非线性）的凝固、组织演变、第二相析出行为及强韧化机理，建立微变、第二相析出行为及强韧化机理，建立微观组织结构与宏观性能的关系；观组织结构与宏观性能的关系；（五）将焊接材料的研发与焊

36、接热过程（工（五）将焊接材料的研发与焊接热过程（工艺方法、焊接工艺特征、焊后热处理等）密艺方法、焊接工艺特征、焊后热处理等）密切结合；切结合；（六）加强自动化焊接材料的工艺性研究开（六）加强自动化焊接材料的工艺性研究开发，提升焊接材料的制备水平。发，提升焊接材料的制备水平。七、快速提升自动焊焊接材料的工艺性能，七、快速提升自动焊焊接材料的工艺性能，以适应焊接自动化以适应焊接自动化/ /智能化的需求。智能化的需求。八、提升焊接材料的理化检测能力与检测水八、提升焊接材料的理化检测能力与检测水平，特别是提升焊接工艺性能的数字化检测平，特别是提升焊接工艺性能的数字化检测能力和检测水平。能力和检测水平。

37、Fig.11 镍基合金带极堆焊研 究 开 发 案 例Table 17 Chemical Compositions of weldstrip 52M and weld depositsElementStripLayer 1Layer 2Layer 3C0.0150.0280.0240.022Mn0.691.251.271.22Fe8.1411.78.558.31S0.0010.0020.0020.002Si0.130.230.230.2Cu0.020.010.010.01NiBal.Bal.Bal.Bal.Cr29.4728.429.429.8Al0.11.001.001.001Ti0.210.

38、020.020.02Nb0.81.221.321.19B0.001.001.001.001Zr0.01-P0.0040.0070.0060.007Table 18 Chemical Compositions and Mechanical Properties of Weld Metals for Nuclear ReactorsWelding processSMAWSAWGTAWTrade designationBL-96MF-27X/US-56BPF-200/US-56BTG-S56PolarityAC*1AC*1AC*1DCENC0.060.080.080.05Si0.540.280.110.41Mn1.301.051.231.54P0.0050.0090.0070.008S0.0040.0040.0030.006Ni0.370.870.830.66Cr0.020.060.020.03Mo0.530.500.430.52Co0.0050.0050.0050.005FIG. 12 The material of X120 linepipes is a low-C steel with a lower bainitic structure, and t