我国焊接行业发展概况

我国焊接行业发展概况焊接是一种低成本、高科技连接材料的可靠工艺方法。到目前为止，还没有另外一种工艺比焊接更为广泛地应用于材料间的连接，并对所焊产品产生更大的附加值。因此无论现在和将来，焊接都是成功地将各种材料加工成可投入市场产品的首选工艺。焊接技术已发展成为融材料学、力学、热处理学、冶金学、自动控制学、电子学、检验学等学科为一体的综合性学科。焊接作为一种现代的先进主导制造工艺技术，正逐步集成到产品的主寿命过程，即从设计开发、工艺制定、制造生产，到运行服役、失效分析、维护、再循环等产品的各个阶段。焊接技术从单一的加工工艺发展成新兴的综合性工程技术，已涉及到原材料、构造设计、焊接工艺方法、焊接设备及工艺装备、焊接材料、焊接预热处理、切割下料、坡口加工、焊接工艺制定及相关标准、焊接生产、焊接过程监控和管理、焊后处理和涂装、检验、焊接环境保护、焊接接头运行等众多技术过程。焊接作为一种广泛的系统工程，其应用范围不仅应用于重型机械、电力设备、石油化工、交通运输、建筑工程、航天航空等行业，还扩大到电子器件、家用电器、医疗器械、通讯工程等领域。1.我国焊接行业与发达国家的差距我国焊接科技和生产技术水平虽有很大发展，但从整体生产水平看，与发达国家相比还存在很大差距，尤其在高新技术的应用上差距更大。1.1焊接材料焊接材料生产的发展趋势应为：焊条产量逐年减少，气体保护焊丝产量逐年增加。世界工业发达国家焊条产量下降到20-30%，气体保护焊丝产量上升到60-70%。而我国焊接材料产品构造不合理，2000年焊条产量约占77%，气体保护焊丝约占10%。说明我国使用手工电弧焊的比重仍然很大。气体保护实芯焊丝、埋弧焊丝品种较少，碳钢、低合金钢焊丝的数量和质量基本能满足国内应用企业的要求，但中合金钢、高合金钢、镍基合金以及其他合金焊丝的品种很少，且质量不尽人意，许多应用企业仍靠进口。新型焊接材料开发缓慢，压力容器和电站锅炉使用的新材料国内没有匹配的焊接材料，只能通过从国外进口。国内自保护药芯焊丝的生产还是空白，纤维素焊条生产刚刚起步，西气东输所用X70、X80管线钢国内匹配的焊接材料需要进一步开发。1.2焊接装备⑴焊接设备构造不合理在电弧焊机中交流弧焊机所占比例仍较大，高耗能的旋转式直流焊机仍占有一定的比例，CO2焊机所占比例还有待提高。⑵焊接设备的自动、半自动化程度不高以电弧焊机为例，自动、半自动焊机所占比例较小，1996～2000年统计结果，自动、半自动焊机仅占电弧焊机的10～25%。⑶数控切割机的制造已形成一定的规模，但配套的等离子切割电源还要大量进口，专用的数控切割设备品种不多。⑷焊接机器人制造能力、制造水平和推广应用有待进一步提高。国内投产使用的焊接机器人绝大部分从国外进口，国内一些科研院所和制造厂家具有一定的焊接机器人设计和制造能力，但是没有形成产品的商品化。与日本、美国、西欧等工业发达国家相比较，焊接机器人的数量极少，据统计2000年全国焊接机器人的数量不到1000台，焊接机器人的正常运行率不理想。(5)焊接装备水平相对落后我国在特种焊机、成套设备及其他焊接装备方面发展较慢，满足不了焊接生产的需要。很多国产新型焊接设备自行研制开发的少，仿制、组装的多。(6)焊接设备、TIG、CO2焊枪和配件制造的自动化程度不高，手工作业较多，产品性能稳定性和一次合格率有待提高。1.3焊接技术应用方面⑴焊接技术应用不广、数量不多在世界工程技术界已公认将焊接构造用钢量作为衡量一个国家工业发达及焊接技术先进的主要指标。全世界平均45％的钢材要经过焊接才能成为投入市场的产品。据资料介绍世界工业发达国家焊接构造用钢量占本国钢产量的60％以上。1996~2000年随着我国工业现代化的高速发展，许多重型构造如电站锅炉、压力容器、船舶、建筑工程、冶金装备、重型机械等都趋于大型化、规模化、高效化，焊接构造用钢量将大幅度上升。据不完全统计2000年我国焊接构造用钢在6000万吨左右，约占我国钢材消耗量的45％以上，正接近、超过世界的平均水平。在大型机床、阀门制造中，以焊代铸、以锻焊代铸的技术应加快开发并逐步推广使用，在大型建筑钢架、铁路及公路桥梁和城市交通建设中应该进一步扩大焊接技术的应用。⑵焊接生产机械化、自动化水平低为提高生产率、降低工人劳动强度，国外焊接生产机械化、自动化已到达很高程度，而我国手工焊所占比例却很大。按焊丝与焊接材料的比来计算机械化、自动化的比例，1999年日本为80.6%，西欧为74%，美国为71%，2000年我国为23%。从生产工艺装备看，近年来我国生产了一些成套的焊接工艺装备和焊接生产线，也有的厂家从国外引进了一些设备，数量远不能满足国内工业生产的需要。计算机在焊接生产工艺中的应用，国外较普遍，可用于焊接过程规范参数的控制，还可用于整条生产线、焊机的群控，还可根据材料厚度自动选择、预置焊接规范，对焊接过程实现自适应控制、最正确控制和智能控制。日本生产的微处理控制的焊机，具有电流、电压、弧坑处理、焊丝直径选择等90多种规范参数的存储和再现功能，美、德、法等国家生产了许多由计算机控制的焊机和生产线，并建立了焊接专家系统。我国计算机在焊接中的应用工作起步较晚，经“九五”期间的研制，取得了很好的进展，但很多没有到达生产实用的水平，与国外相比，相差甚远，这也是今后提高焊接技术水平、实现机械化、自动化的课题之一。⑶特种工程条件下的特种材料焊接应用较少我国在特种工程条件下（高温、低温、石化、海洋、核能、航空航天、酸碱腐蚀等）特种工程材料的焊接领域，不管是工艺水平，还是实际应用范围均满足不了目前工业生产发展的需要。在充分发挥焊接构造使用性能、节约材料、降低成本的异种钢材料焊接应用和工艺水平方面，近年来虽有很大进展，但总体仍落后于美、日、德等国家。⑷信息技术在焊接生产管理和技术管理的应用上滞后在信息技术飞速发展的今天，它在各个行业应用得越来越广，发达国家在焊接行业也越来越多地使用了信息技术来管理生产，而我国起步较晚，只有少数企业得以应用。1.3我国焊接行业的发展趋势经过“十五”，特别是参加“WTO”以后，我国各行业将有不同程度的发展，焊接行业也会有更大的发展。总的发展趋势是：⑴扩大焊接构造的应用，大力推广优质高效节能的焊接技术扩大焊接构造的应用是焊接技术发展的趋势，重点是在机床、冶金机械、动力机械等行业。焊接材料正在向着适应焊接生产向高效率、高质量、低成本及自动化方向发展。增加焊丝特别是药芯焊丝产品比重，开发气体保护焊丝、埋弧焊丝、药芯焊丝、焊剂的新品种。焊接设备要提高高效节能、自动、半自动焊机产品的比例，研制、开发和生产专用、特种、成套和生产线焊接设备。焊接辅机具产品的制造要形成一批骨干企业，组织专业化定点生产，开发多种焊接辅助装置，逐步实现标准化、系列化。热切割设备要提高自动及半自动切割机的品种和产品性能，从安全保护用品、专用器具及附件、到环保防护产品均成系列化生产，而且有一整套与生产和检测相关的标准。⑵提高焊接机械化、自动化水平，实现焊接工艺及装备的现代化没有焊接技术现代化，就没有当代工业的现代化。焊接工艺及装备的现代化，是焊接技术现代化的重要标志，是焊接产品高质量的重要保证。高新技术带动焊接技术的发展，焊接技术的发展又推动科学技术的进步。在高新技术高速发展的今天，我们要把现代高新技术引入到焊接技术中来，加快实现焊接工艺及装备的现代化。要建立各种钢材、焊接材料、焊接工艺数据库和焊接专家系统，实现焊接生产的现代化管理和焊接过程的自适应控制、智能控制。使我国的焊接工艺和装备水平、焊接生产机械化和自动化水平、焊接质量和生产率都得到大幅度提高。⑶提高焊接质量，降低成本提高焊接质量，降低成本是我们焊接行业各个领域应该重视的问题。通过开发和采用更先进、高质量、高效率的焊接技术，加强产品质量的现代化管理