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中國焊接市場開發的分析

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【摘要】:
焊接是一種先進的制造技術,它已從單一的加工工藝發展成為現代科技多學科互相交融的新學科,成為一種綜合的工程技術,它涉及到材料、結構設計、焊接預處理、焊接工藝裝備、焊接材料、下料、成形、焊接生產過程控制及機械化自動化、焊接質量控制、焊后熱處理等諸多技術領域。焊接技術已廣泛地應用于工業生產的各個部門,在推動工業的發展和產品的技術進步以及促進國民經濟的發展都發揮著重要作用。

一、 焊接技術在國民經濟中的地位和作用   
      焊接是一種先進的制造技術,它已從單一的加工工藝發展成為現代科技多學科互相交融的新學科,成為一種綜合的工程技術,它涉及到材料、結構設計、焊接預處理、焊接工藝裝備、焊接材料、下料、成形、焊接生產過程控制及機械化自動化、焊接質量控制、焊后熱處理等諸多技術領域。焊接技術已廣泛地應用于工業生產的各個部門,在推動工業的發展和產品的技術進步以及促進國民經濟的發展都發揮著重要作用?! ? 

      焊接技術是機械制造關鍵技術之一,是許多高新技術產品制造不可缺少的加工方法。例如,世界上最大的1200KW火電機組、700KW水電機組、1300KW的核電設備、重達1200噸的加氫反應器、航天技術的運載火箭、宇宙飛船、太空站以及微電子技術的元器件都是采用焊接技術完成制造的。不采用焊接技術這些高新技術產品的制造將是很難完成?! ? 

      焊接技術是保證產品質量的基礎,其技術水平高低直接影響到產品的質量和使用可靠性,例如,一臺60萬千瓦電站鍋爐受熱面焊接接頭達6萬多個,一臺30萬千瓦火電機組耐高溫高壓焊接接頭有5萬多個,連用安裝接頭達8.5萬個,如果有千分之一的接頭發生質量問題,就有85處隱患,直接威脅著電站的安全。核電主設備,如壓力殼、蒸汽發生器、穩壓器等,均為焊接結構,都在一回路中,經受輻射、高溫、高壓等長期作用,如果不慎接頭發生泄漏造成的損失是不堪設想的。焊接技術是節能節材取得經濟效益的重要手段。例如舉世矚目的三峽工程水電機組,單機容量為70萬千瓦,其水輪機轉輪直徑為9.8米,重達500噸,采用異種鋼拼接而成,與整體不銹鋼轉輪相比,每臺可節省材料2000萬元,三峽共有26臺機組可節省人民幣達5.2億元,其經濟效益是十分可觀的。  

二、 我國焊接行業的特點    
      改革開放20余年來,隨著我國社會主義市場經濟的進一步成熟,我國焊接行業也有了很大的發展,特別是大型焊接生產骨干企業的焊接生產技術有了顯著的提高,但就整個焊接行業來看,我國焊接技術與工業發達國家相比,還存在較大的差距,目前我國行業有以下特點:  

      1、焊接結構與鋼材產量的比例偏低    
      目前世界工程技術界已公認將焊接結構用鋼量作為衡量一個國家工業發達及焊接技術先進的主要指標。焊接已成為制造業,尤其是裝備制造業中的重要加工手段,全世界平均45%的鋼用于焊接結構,而工業發達國家焊接結構用鋼量已達到占鋼產量的60~70%。近些年來,隨著我國工業現代化的高速發展,許多重型結構如電站鍋爐、壓力容器、重型機械、船舶等結構大型化,使焊接結構用鋼量大幅度上升,目前我國焊接結構用鋼量已達到占鋼產量的40%左右,與工業發達國家相比,還有一定的差距。  

      2、焊接生產機械化、自動化水平低    
      為提高生產效率,降低工人勞動強度,國外焊接生產機械化、自動化已達到很高的程度。按熔敷金屬量計算,工業發達國家,焊接機械化、自動化程度已達到65%以上,而我國僅為30%左右。  

      3、焊接生產工藝落后,手工焊比重過大    
      手工焊條電弧焊是傳統的焊接方法,耗能耗材大、效率低,在工業發達國家已很少應用,但在我國仍在大量應用,按熔敷金屬量計算,2001年我國達71.4%,而1998年日本僅占15.5%。氣體保護焊是高效優質節能節材的焊接方法,在國外已得到廣泛應用,日本1998年按熔敷金屬量計算達77.6%,而我國2001年僅占20%。其它一些高效優質的焊接方法如電子束焊、激光焊、等離子焊、焊接機器人工作站、焊接柔性生產系統、窄間隙焊接技術、雙絲高效氣體保護焊技術等在國內已經得到運用,但應用的廣度和水平與工業發達國家相比尚有一定的差距。  

      4、電焊機產品結構不合理,自動、半自動焊機所占比例低  
      2001年我國電焊機行業共生產焊機303,928臺,手弧焊機占78.2%,而自動、半自動焊機僅占15.6%。而日本1997年手弧焊機占40%,而自動半自動焊機達29%。逆變焊機是一種性能優良的焊接電源,在國外已得到大量應用,在美國逆變焊機產量已占弧焊機總產量的30%以上,日本已超過50%,2001年我國逆變焊機產量僅占弧焊機總產量的4%。  

      5、焊接材料產品結構不合理,品種少    
      目前我國已成為世界第一的焊接材料生產大國,焊接材料總產量已超過120萬噸,其總產量已是美國、日本、德國三國焊接材料生產的總和。但我國焊接材料產品結構不合理。2001年我國焊條產量占焊接材料總產量的75%,氣保護實芯焊絲產量占焊材總產量12.9%,藥芯焊絲產量占焊材總產量的0.96%,埋弧焊材料(包括焊絲和焊劑)約占焊材總產量的10.5%。而日本1999年焊條產量僅占焊接材料總產量的19%,氣保實芯焊絲占焊材總產量的38%,藥芯焊絲占31%,埋弧材料占12%。相比之下,我國焊條產量所占比例過高,而自動化焊接材料所占比例過低。另外,我國焊接材料品種單一,如在焊條生產中90%為結構鋼焊條,而對一些特殊需要的不銹鋼焊條、耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條以及管道工程中使用的纖維素型焊條等高品位的焊條十分缺乏,尚不能滿足生產需要。氣體保護實芯焊絲收入到《焊接材料產品樣本》的只有8個品種,而日本神鋼有38個品種,美國林肯公司有11個品種,瑞典伊薩公司有18個品種。藥芯焊絲品種,我國主要有500Mpa級幾種結構鋼氣體保護藥芯焊絲,而日本神鋼有藥芯焊絲79個品種,美國麥凱公司有93個品種。由于我國焊接材料品種規格不全,每年尚需從國外進口大量的焊接材料。  

      6、焊接企業廠家多,規模少    
      目前我國焊接企業很多,但規模很小。例如,電焊機行業1995年全行業有各類焊機制造廠和兼業制造廠、焊接輔具、元器件配套件廠約1500家。在以后幾年內,隨著國民經濟的調整和市場競爭,企業數有所減少,到2001年底,電焊機行業各類企業仍有900家,其中電焊機專業和兼業生產企業約有400家,而在工業發達國家,專業的電焊機制造企業規模較大,在美國、日本僅有3~5家。在焊接材料行業中,焊接材料生產廠有700多家,其中焊條生產廠就有400多家,氣保焊實芯焊絲生產廠有150多家。我國焊接企業在規模上無法與世界大焊接公司相比。以藥芯焊絲生產企業為例,我國截止到2002年已經有29家生產藥芯焊絲企業,而在國外,如美國僅有12家,日本有18家,韓國有8家。而我國29家企業中,年產量超過1000噸的只有4家,而形成年產3000噸以上規模的,僅有三英公司一家。而韓國現代公司1997年月產藥芯焊絲就達3750噸,年產達4.5萬噸。相比之下,我國相差甚遠。  

      7、焊接企業生產技術落后,產品質量還有待提高    
      目前我國焊接企業因隸屬關系比較復雜,大多數企業規模都比較小,生產技術和設備以及檢測手段都比較落后。在焊條生產中,使用的螺旋機、油壓機、切絲機,還都是幾十年的一貫制,由于自動化水平低,影響了焊條的質量的提高,例如藥皮外觀質量,偏心度、焊接工藝性等方面與國外相比還有較大的差距。在焊機制造企業有相當多的企業仍停留在手工作坊和組裝加工階段或停留在簡單的指數檢測階段,沒有完善的檢測設備,使得國產焊機的使用性能,質量還不能滿足國內大多數用戶的要求。2001年對ZX系列弧焊整流器,WS系列TIG焊機,NB系列MIG/MAG焊機和LG系列空氣等離子切割機進行抽查,其產品抽查合格率僅為56.5%,表明我國焊機產品質量還有待進一步提高。  

      8、產品開發投入不足,科研力量薄弱    
     焊接產業盡管是國民經濟中不可缺少的一部分,但焊接產業不是重要的支柱產業,企業規模不大,而且近年我國有些焊接企業經濟效益較差,難以自籌經費開發新產品,企業也很少能夠獲得國家或政府的科研經費資助,完全靠自身的科研實力進行科研開發有一定困難。因此,產品老化,嚴重缺乏競爭力。另外近幾年,我國一些科研院所進行了體制改革,使原來從事焊接技術研究的事業單位變成了科技型企業,改變了原來從事焊接研究的工作方向,這對我國焊接科研力量有很大的削弱。  

      三、我國焊接生產情況  
      1、焊接材料生產情況近幾年,我國焊接材料發展較快,目前我國焊接材料產量已突破120萬噸。   

      (1)電焊條 
      目前我國電焊條生產企業大約有400多家,其中具備完善生產條件、檢測手段和合理的質量保證體系有250家,具備一定生產條件,缺乏檢測手段的近150家,全行業的生產能力約150萬噸,遠超過市場的需要。2001年,我國電焊條產量為93萬噸,占焊接材料總產量的75%,近些年來焊條生產情況如表2所示。1997年列入《焊接材料產品樣本》的焊條品種有368種,2000年發展到400個品種。在我國焊條生產中,存在嚴重的結構不合理現象,主要由J422、J507幾種焊條獨霸天下,而一些低合金高強鋼、耐熱鋼、低溫鋼、不銹鋼、鎳基合金和堆焊焊條產量很小,遠不能滿足生產需要,每年尚需要進口,2001年各種焊條的產量見。  

      (2)氣保護實芯焊絲 
      目前全國的氣保護實芯焊絲生產企業有150余家,已從德國、瑞典、加拿大、日本、瑞士、意大利及臺灣地區引進各種生產設備近50套,國產或自行研制的設備100余條,生產能力達20余萬噸,主要由國有、集體、私營、合資及獨資企業組成,另外一些大型焊條生產廠逐漸成為焊絲生產的骨干企業。產量較大的生產廠有錦州錦泰金屬工業公司、自貢大西洋焊絲制品有限公司等。近年來大部分企業在關鍵性技術方面取得了突破性進展,因而各生產企業均在增加氣保護實芯焊絲的生產設備和產量,但由于冶金方面的影響,氣體保護實芯焊絲的品種較少,除ER49-1和ER50-6型號生產量較大外,其余大部分品種產量較小。近幾年氣體保護實芯焊絲生產情況見。  
     
      (3)藥芯焊絲 
      我國藥芯焊絲生產始于1987年北京焊條廠,從美國CPV公司的CORWIRE工廠引進一條全連軋式藥芯焊絲生產線。1993年至1998年是我國藥芯焊絲生產設備引進的高峰期,至2002年已先后有17個企業分別從英國、美國、日本、烏克蘭、德國、意大利、瑞典、臺灣等國家和地區引進24條生產線。目前國內共有藥芯生產企業29家,生產線總計48條(引進生產線24條,自制生產線24條),其中采用鋼帶法的43條,采用盤條法的4條,采用鋼管法的1條。年生產能力為4萬噸。目前我國藥芯焊絲產品品種主要有鈦型氣保護、堿性氣保護和耐磨堆焊三大系列。在藥芯焊絲的產品中,以鈦型氣保護碳鋼、硬面堆焊藥芯焊絲為主,約占98%,鈦型低合金鋼和不銹鋼藥芯焊絲約占2%。由于品種不全,如自保護藥芯焊絲不成熟,不銹鋼藥芯焊絲未形成系列等,尚需從國外進口。在產品質量方面,用于結構鋼焊接的E71T-1鈦型氣保護藥芯焊絲產品質量已經有突破性的進展,而堿性藥芯焊絲的產品質量仍然有待進一步提高。近幾年我國藥芯焊絲生產發展很快,每年都在大幅度增長。  
 

      (4)埋弧焊絲 

       目前我國能夠生產埋弧焊絲的企業有數百家,大部分企業具有焊絲鍍銅能力,部分企業可以盤裝供貨。目前我國埋弧焊絲生產能力為15萬噸,2001年年產埋弧焊絲為6萬噸。埋弧焊絲品種比較單一,主要產品為H08MnA,H10Mn2等結構鋼焊絲,而一些低合金鋼、Cr-Ni耐熱鋼和不銹鋼焊絲,由于市場需求量小,大企業不愿生產,小企業不能保證質量,目前尚需進口。  


      (5)埋弧焊劑 我國焊劑生產企業有30余家,整個焊劑行業年生產能力15萬噸左右,其中熔煉焊劑為11~12萬噸,燒結焊劑為3~4萬噸。目前能夠生產燒結焊劑的企業有十余家。近年來,燒結焊劑市場不斷擴大,燒結焊劑在焊劑中的比例也在不斷提高。2001年國產埋弧焊劑產量約7萬余噸,其中熔煉焊劑約5萬噸,燒結焊劑近2萬噸。  
 

       2、焊接設備生產情況

       目前我國電焊機行業各類企業大約有900家左右,生產產品主要包括手工電弧焊機、自動半自動弧焊機、電阻焊機、特種焊機及各類專用成套焊接設備。生產的焊機有22個大類45個系列,560個品種,800多個規格。  


      可見,電焊機產量逐年有較大增幅,1999年總產量為15.1萬臺,2000年達到18.2萬臺,增長21%;2001年比2000年增長67%,達到30.4萬臺。交流弧焊機仍為量大面廣的焊接設備,1999~2001年其產量保持增長,2000年和2001年分別比上年增加35.6%和80.3%。此外,直流弧焊機和自動半自動焊機增幅也比較大,直流弧焊機1999年為2.3萬臺,2000年為3.2萬臺,2001年為4.7萬臺,2000年和2001年分別比上年度增加39%和45%。自動、半自動焊機1999年為3.4萬臺,2000年為3.3萬臺,2001年為4.7萬臺。逆變焊機1999年為1萬臺,2000年為1.4萬臺,2001年為2萬臺,2000年和2001年分別增長了46%和43%。MIG/MAG焊機1999年為1.6萬臺,2000年為2萬臺,2001年為2.8萬臺,2000年和2001年分別增長25%和39%。電阻焊機、特種焊機、專用成套焊接設備在2001年度都有較大增加,電阻焊機增幅達到26%,專用成套設備增幅達到50%。近些年來,我國對焊機產品結構進行了調整,已經取得了一定的成績,自動半自動焊機及專用成套焊接設備在產量上有所增加,但在焊機總產量的比例近幾年沒有增長,而手工電弧焊機所占比例仍然很高。另外,我國電焊機行業通過自行開發、設計、引進技術和合資生產,使我國自動半自動焊機技術水平有了很大的提高,在推動我國焊接設備的技術進步發揮了重要作用。特別是專用設備在“九五”期間部分地滿足了汽車制造、動力設備制造等的需要,但我國焊接設備的總體水平和質量、可靠性,特別是專用設備與國外相比還有一定的差距,而成套設備差距更大。因此,每年需進口約1.8億美元的焊接設備,相當于我國焊接設備的總產值。近幾年,我國出口額有些增加,2000年出口額為4268萬元,2001年增長到7185萬元,出口產品主要是自動、半自動焊機,出口國家多為發展中國家,如泰國、越南、菲律賓、古巴、埃及等。1996年~2001年電焊機行業部分企業產品構成比如表7所示。表6 1999~2001年度電焊機行業企業主要產品分類及產量 3、焊接輔助設備及配套器具的生產情況我國焊接輔助設備制造業起步較晚,直到20世紀70年代初,才陸續建成一批專門生產焊接輔助設備的制造廠。進入80年代,隨著我國焊接輔助設備用量的日益增長,各地又相繼成立了多家中小型焊接輔助設備制造廠。 

      迄今,我國已有24家焊接輔助設備生產企業,年產量2000萬元以上的企業已有10多家。近些年,我國焊接輔助設備生產企業發展較快,并已具有一定的規模,某些設備已實現批量生產。例如無錫陽通機械設備有限公司,2001年的銷售總額已達1.2億元。目前我國已能生產8m×8m以上大型立柱—橫梁埋弧焊或窄間隙埋弧操作機,400噸重型滾輪架及重型、輕自動防竄滾輪架(防竄精度為±1.5mm),100噸大型變位機和大、中型翻轉機等,批量生產H型鋼和箱型梁焊接生產線以及各種類型按用戶要求定制的專用成套設備。并大量應用交流電機變頻調速技術,PLC控制技術,伺服驅動及數控系統,焊接裝備的自動化程度有了很大的提高。某些操作機還配備了焊縫自動跟蹤系統和工業電視監控系統。在焊接機器人工作站配套設備方面,我國已相繼成立首鋼莫托曼機器人有限公司和沈陽新松機器人自動化股份有限公司。目前已能為國內用戶每年生產100臺套以上的各種中小型機器人工作站輔助設備。在焊接配套器具生產方面已形成一定規模,產品質量已接近國際水平。最近統計,生產送絲機、各種焊槍、導電咀、減壓器、流量器、工夾具、焊條、焊劑烘干設備、陶瓷噴咀等專業生產企業共34家,年產值超過億元。廣州阿比泰克焊接技術有限公司已與國內多家焊槍配套件廠家組成集團公司,生產規模迅速擴大,2001年焊槍總產值達到9000萬元。雖然我國焊接輔助設備及配套器具制造業在市場經濟環境中經歷了十幾年的發展,已經取得了可喜的成績,但從總體水平來看,與工業發達國家相比,還存在較大的差距,特別是產品品種、技術水平、產品質量、自動化程度和高技術應用等方面,和國外相比還有較大的差距。4、以焊接工藝為主導企業的生產情況我國目前以焊接為主導工藝的大型骨干企業已達800多家,擁有大批培訓有素的生產技術工人和焊接專業工程技術人員,通過“九五”技術改造,在從國外引進先進設備和工藝影響下,生產水平有了很大提高,有的已進入世界同行業先進行列。在重型機械、冶金機械、礦山工程機械、電站鍋爐、壓力容器、石油化工、機車車輛、汽車等行業,普遍應用了數控切割技術以及埋弧焊、電渣焊、CO2氣保護焊、TIG焊、MIG焊、MAG焊、電阻焊、釬焊等焊接方法。在鍋爐壓力容器生產中,已采用窄間隙埋弧焊、熱絲TIG焊、埋弧和電渣堆焊、小口徑直管和彎管內壁TIG/MAG堆焊,以及MAG焊接機器人等一系列高效率、高質量、機械化、自動化生產系統。鍋爐鰭片管的制造和焊接技術已進入世界先進行列。 

      據不完全統計,在大型骨干企業,焊接機械化、自動化水平已達到60-65%。隨著我國汽車制造業的發展,焊接機器人在汽車制造中的應用明顯增加,汽車生產中,已普遍采用了弧焊焊接機器人、點焊機器人和機器人自動生產線。但在其它行業中機器人應用較少。2000年有焊接機器人980臺左右(汽車制造企業約占90%),比1996年增加86%。其中弧焊機器人約占46%,點焊機器人約占49%,其它機器人約占5%。在船舶制造行業中,半自動CO2氣體保護焊和藥芯焊絲得到廣泛應用。2000年我國船舶制造焊接高效化率平均已達到75%左右,船舶焊接機械化、自動化率為61%左右。石油天然氣管道焊接已采用實芯焊絲氣體保護全位置自動焊技術、藥芯焊絲氣體保護全位置自動焊技術,直縫管雙面自動埋弧焊制管技術正在起步。貯罐制造已采用氣電立焊技術、環縫埋弧焊等自動焊技術。一些中型企業也已較多地采用了自動埋弧焊,通過近幾年對CO2氣體保護焊技術的推廣和經驗交流,半自動CO2氣體保護焊在中型企業中也得到推廣應用,焊接機械化、自動化程度也有相應的提高。但大多數小型企業焊接生產技術水平還比較落后,仍以手工電弧焊為主。  

      四、 焊接市場分析  
      1、21世紀前期我國焊接市場面臨的新機遇  
      (1)鋼材消費量的增加為焊接產業提供了巨大的市場    
      目前我國正處于工業化的中期,工業化還遠沒有實現,經濟的發展長期仍依靠傳統產業的改造和增長,預計到21世紀20~30年代,在我國基本實現工業化后,鋼材消費量才會下降。1998年,我國有關主管部門預測,到2005年我國鋼材消耗量為1.48億噸,但近年來我國鋼材消費量增勢強勁,2000年鋼材消費量為1.4億噸,2001年為1.6億噸,按著這種勢頭發展,2005年我國鋼材消費量可達到2.2億噸,2010年可能突破2.5億噸。焊接產業市場是與鋼材的消費量密切相關的,隨著鋼材消費量的不斷增加,必將為焊接產業提供巨大的市場。  

      (2)西部大開發和國家重大工程項目建設為焊接市場帶來新契機    
      目前我國制定了西部大開發戰略,確定了西氣東輸,西電東送,南水北調等重大工程,這些工程規模之大,投資之多是建國以來前所沒有的,這對國民經濟的發展將帶來巨大的拉動效應,同時也為焊接產業的市場帶來了新的契機。進入21世紀,我國將完成一系列重大技術裝備和工程的建設任務,其中包括1000MW以上的火力、水力和核能發電設備,年產60萬噸以上的化工煉油設備,10萬噸以上的遠洋貨輪,大型建筑結構,大跨度橋梁,跨省跨國輸油輸氣管線,海洋建筑、冶金設備、重型機械、航空航天工程,大型客車和高速鐵路車輛等,所有這些都為焊接市場提供了廣闊的發展空間。  

      (3)加入WTO為我國焊接產業走出國門進入國際市場創造了條件    
      2001年,我國加入WTO標志著我國已成功地融入世界經濟大循環中,為我國焊接產品出口進入國際市場創造了良好的機遇。由于我國勞動力價格低廉,而且資源豐富,各種產品在國際市場上有很好的價格優勢,并且焊接產業也有一定的規模,可以設想,隨著我國焊接產品的質量和水平的不斷提高,我國焊接產品必將成為我國機電工業的大宗出口產品,而進入國際市場。  

      2、焊接材料市場前景  
      (1)焊接材料市場需求發展趨勢    
      焊接材料市場是以鋼材消費量為基礎的,隨著鋼材消費量的增加而增加。1995年我國鋼材消費量為1.05億噸,焊材消耗量為80萬噸,2000年鋼材消費量為1.4億噸,焊材消耗量為120萬噸,2001年鋼材消費量比2000年增加2千萬噸,焊接材料消耗量增加約10萬噸。根據預測到2005年時,鋼材消費量達到2.2億時,需消耗焊接材料約180萬噸,到2010年鋼材消費量達2.5億元時,焊接材料消耗量可能接近200萬噸??梢娫?1世紀前期,我國焊接材料市場是相當大的。由于我國擁有大批技術熟練的焊工,而且人工費也比較低,手工焊設備價格也比較便宜,所以在焊接材料的消耗上,焊條在一定的時間內,還會占有較大的市場份額。目前我國焊條生產能力,已嚴重的供大于求,特別是普通的低價位電焊條產量正趨于飽和。在21世紀前期,市場對這種焊條的需求量將會逐漸減少,而對一些高效優質的電焊條(包括立向下焊條、全位置焊條、鐵粉焊條、重力焊條、高纖維素焊條、底層焊條等)和特種焊條(包括不銹鋼焊條、耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條、堆焊焊條等)需求量將會增加,而在焊接材料總產量的比例也會不斷提高。隨著鋼材消費量的不斷增加,焊接材料消耗量也會增加,但在焊條總產量保持不變或略有降低的情況下,焊條在焊接材料總產量的比例將會下降。目前我國氣體保護實芯焊絲產量占焊接材料總產量的比例比較低。2001年氣保實芯焊絲產量僅占焊接材料總產量的12.9%,而日本1999年氣保實芯焊絲產量已達到占焊接材料總產量的38%。 

      近年來,我國氣保護實芯焊絲產量在逐年增長,1999年產量為10.4萬噸,2000年為11.6萬噸,2001年為16萬噸,但還不能滿足焊接生產需要,每年尚需進口。根據預測2005年氣保實芯焊絲需求量在25~30萬噸,2010年將達到40~50萬噸。目前氣保實芯焊絲品種比較少,隨著我國高強度結構鋼、低溫鋼、耐熱鋼、耐候鋼、耐海水腐蝕鋼等鋼種在焊接產品結構的大量應用,與其對應配套的焊接材料需求量也會進一步增加。近些年來,我國藥芯焊絲的消費量,每年都呈大幅度增加,1999年消耗量1.3萬噸,2000年為1.9萬噸,2001年為2.5萬噸。同時我國藥芯焊絲的產量也在快速增長,1999年產量為3600噸,2000年產量為7000噸,2001年為1.2萬噸。但仍不能滿足生產需要,每年還需大量進口,1999年進口藥芯焊絲9500噸,2000年1.1萬噸,2001年進口1.3萬噸。2001年藥芯焊絲產量僅占焊接材料總產量的0.96%,與國外相比相差甚遠。隨著我國藥芯焊絲在工業領域應用范圍的不斷擴大,從造船行業擴展到冶金、石化、工程機械、建筑機械等領域。因此,藥芯焊絲的需求量還將會增加。根據預測2005年,對藥芯焊絲的需求量大約為6萬噸左右,到2010年將達到10萬噸。我國藥芯焊絲品種也比較少,目前已有500Mpa級幾種結構鋼氣保護藥芯焊絲,應需研究開發①自保護藥芯焊絲;②不銹鋼藥芯焊絲;③金屬型粉芯焊絲;④海洋工程用藥芯焊絲;⑤在冶金、煤炭、石油、勘探、電力等行業應用的堆焊藥芯焊絲等,以滿足市場的需要。埋弧焊接材料,占焊接材料的比例,在工業發達國家一直占有比較穩定的市場份額,基本上占焊接材料總產量的10~15%,目前我國保持在10%左右。在21世紀前期,市場對埋弧焊絲的需求量不會有大的變化,但品種會有所增加。埋弧焊劑和埋弧焊一樣,總產量也將保持在一定的范圍內,市場需求量不會有大的增長,但燒結焊劑的比例將會有所增加,而熔煉焊劑比例將會減少。在我國焊接材料產品結構中,一直存在著普通電焊條產量所占比例過大,而自動化焊接材料所占比例過小的產品結構不合理現象。在21世紀前期,隨著我國國民經濟的高速發展和焊接生產機械化自動化水平的提高,焊接材料產品結構將會發生重大的變化,2005~2010年焊接材料產品結構變化預測 。  

      由于我國焊接材料與工業發達國家還有一定的差距,特別是焊接材料品種規格不全,尚不能完全滿足生產需要,每年需進口約5000萬美元的焊接材料(主要是藥芯焊絲、不銹鋼焊條、耐熱鋼焊條等),而出口的焊接材料主要是焊條,不足10萬噸,主要產品是低附加值的普通結構鋼焊條。  

      2005年~2010年焊接材料產品結構變化預測 (單位:%) 年份 電焊條 氣保實芯焊絲 藥芯焊絲 埋弧焊材 2005 65~70 18~20 2~4 10~11 2010 60~65 20~25 4~8 10~12  

      (2) 主要工業領域對焊接材料需求預測  
      ①建筑:我國近年來建筑用鋼占全國鋼材消費量的20~30%,國外工業發達國家已達到占40~50%。據有關主管部門測算,如果讓全國城鄉居民達到人均居住面積25m2的水平,包括磚混結構用建筑盤條,混凝土結構用鋼筋和建筑鋼結構用鋼總計需各類鋼材10億噸以上。我國建設部已于2001年12月發布了《鋼結構住宅建筑產業化系列》,因此,用于建筑鋼結構的各類鋼材已成為發展重點。目前鋼廠已開發抗拉強度為400Mpa,510Mpa,590Mpa的耐大氣腐蝕鋼,耐熱鋼,大熱輸入焊接鋼等系列產品,這些新鋼種急需完成配套焊接材料。  

      ②輸油輸氣管道:已經開工的“西氣東輸”管道工程,全長4176km,管線鋼用量約170萬噸,全部為X70管線鋼,配套焊接材料通過國內外招標采購,除氣保護實芯焊絲由國內臺資企業錦泰公司中標外,纖維素立向下焊條、低氫型立向下焊條和自保護藥芯焊絲均由于國內產品的品質尚有差距,只能采購國外價格較高的產品。據有關部門預測,至2010年前,還有縱貫南北東西和連通國外的10多條大的管道工程,以及連通270個城市長達14萬km的支線管網,到2010年總計用于輸油輸氣管道的鋼材將達1250萬噸左右,其管接頭焊接需3~5萬噸焊接材料,特別是研發用于管接頭焊接的自保護藥芯焊絲。此外,用于制管(包括薄壁管螺旋焊和厚壁管埋弧直線焊)的焊絲和燒結焊劑,至2010年的總需求量也將達5萬噸以上。  

      ③造船:我國2001年船舶產量約400多萬載重噸,消費鋼材100萬噸,日本2001年船舶產量為1000多萬載重噸,共消費各種船用鋼材347萬噸,約使用藥芯焊絲6萬多噸。我國預計到2005年船舶產量可超過700萬載重噸,將消費各種船用鋼材200萬噸,如按日本造船用藥芯焊絲消費量推算,我國2005年船用藥芯焊絲的需求量可能達4萬噸左右。  

      ④壓力容器和鍋爐:我國目前年需鍋爐和壓力容器鋼材約100萬噸,其中低合金高強鋼45~50萬噸,低溫鋼5~6萬噸,耐熱鋼3萬噸,其余為優質低碳鋼。國產焊接材料基本滿足配套要求,但仍有部分高強鋼、低溫鋼、耐熱鋼用焊絲和少量焊條依靠進口,關鍵是國產焊絲的品種較少。  

      ⑤鐵路車輛:2002年3月鋼鐵和鐵道部門聯合召開了“鐵路車輛用鋼專題研討會”,確定為提高鐵路車輛運行速度,需再減輕鐵路車輛自重15%,因此要提高鐵路車輛用鋼的強度,采用屈服強度大于350Mpa到500Mpa級的高強度耐候鋼,并盡量使用由高強度耐候鋼制成的冷彎型鋼。同時要求鋼材和焊縫的耐大氣腐蝕性能優良,使鐵路車輛的使用壽命達到36年。目前,鋼材的研制工作已在進行中。  

      ⑥不銹鋼:我國不銹鋼的使用已向各個工業部門和民用擴展,因而近年來的消費量快速增長。1990年我國不銹鋼的消費量為26萬噸,1999年為153萬噸,2000年為173萬噸,到2001年增長為225萬噸,成為世界排名第一的不銹鋼消費大國,據預測,我國不銹鋼消費量,2005年將到300萬噸,2010年可能到400萬噸。目前我國不銹鋼焊接仍以焊條為主,2001年全國約消費不銹鋼焊條1.4萬噸,焊絲0.2萬噸。歐洲的不銹鋼焊接已60%采用不銹鋼藥芯焊絲。因此預計今后幾年,我國除不銹鋼焊條每年仍將增長1000噸左右外,不銹鋼藥芯焊絲將較快增長。到2010年全國不銹鋼焊條、藥芯焊絲和實芯焊絲的總需求量可能超過3萬噸。  

      3、 焊接設備市場前景  
      (1) 電焊機市場需求發展趨勢    
      21世紀前期,隨著我國國民經濟的持續發展和鋼材消費量的不斷增加,對電焊機的需求量也將呈上升趨勢,并提供了巨大市場。電焊機的需求量歷來與鋼材的消費量有關,每萬噸鋼材需求25臺焊機。根據專家預測到2005年,我國鋼材消費量可達到2.2億噸,需電焊機約50萬臺,2010年鋼材消費量達到2.5億噸時,需要焊機可達到約60萬臺,市場的需求量是非常大的。另外,21世紀前期,隨著我國焊接結構的廣泛應用,焊接技術進步及焊接機械化自動化水平的提高,對電焊機產品市場需求也將會發生變化:  

      ①交流焊機,由于技術含量低,價格便宜,在一定時間內還會有較大的市場,但由于對工藝水平要求的提高,市場對交流電焊機需求量將會減少。  

      ②逆變焊機,特別是IGBT逆變焊機由于工作頻率高,響應速度快,焊接性能好,有利于實現焊接自動化,已被國內用戶接受,具有廣闊的市場前景,并隨著可靠性的提高,應用量不斷擴大,將會逐步取代傳統焊機。  

      ③高效節能的自動、半自動焊機,特別是CO2氣體保護焊機,電阻焊機和專用成套焊機需求量將有明顯的增加。  

      ④隨著我國工業現代化和規?;a的需求,多種技術組合的多用途、多功能、智能化的專用焊接設備和不同類型的焊接輔機具、大型成套焊接設備、生產線、焊接機器人及機器人工作站,市場的需求也日益擴大。  

      ⑤由于我國焊機水平、質量和可靠性與國外還有一定的差距,使國外焊機在中國還會占有大部分市場。在21世紀前期,進口焊機占50%的比例不會有大的變化。同時加入WTO又給國外企業大舉進入中國市場帶來機遇,使我國電焊機企業面臨著嚴重的挑戰。  

      (2)主要工業領域對電焊機的需求預測  
      ①汽車制造業 因其大批量規?;a,產量高、節奏快、構造精密、生產的機械化自動化程度在制造業中屬較高水平。汽車制造行業需經焊接加工的鋼材占用鋼總量的70%以上,因而焊接設備用量大,要求高,需要多功能、高效率、高可靠性的產品,手工電弧焊機用量較少,更多地需要電阻焊機、特種焊機、專用及成套焊接設備,如逆變式懸掛點焊機、凸焊機、縫焊機以及電子束焊機、激光焊機和由成套焊接設備、焊接機器人等組成的柔性焊接生產線,都是汽車生產必須的焊接設備。  

      ②造船行業 船舶制造焊接工作量大、手工作業多、勞動條件差、耗能高、效率低,針對其生產特點和現狀,需要大量容量大、可靠性高、運行穩定的交流弧焊機和整流焊機,隨著焊接機械化、自動化水平的提高,將越來越多地需要采用送絲穩定、調節方便、性能可靠的CO2氣保和混合氣體保護焊機,以及適用藥芯焊絲的自動、半自動氣體保護焊機及埋弧焊機等。  

      ③鍋爐行業 鍋爐行業是一個大行業,其焊接設備持有量和需求量很大。焊接工作量占到全部勞動量的70%,焊件重量占產品重量的95%,焊接技術水平、焊接設備質量直接影響其產品的產量、質量和經濟效益。根據其生產和工藝特點,重點是要推廣自動、半自動焊機應用,特別是節能、高效的CO2氣體保護焊機、TIG焊機、管件全位置焊和碳弧氣刨等工藝及設備;鍋爐部件大多是承壓件,要求焊接質量高、規范嚴,需要低耗高效,適應性、成套性好,并具備焊接監控、自動補償功能的自動化焊接設備。  

      ④石油化工設備制造業 該行業的產品多為大型焊接構件,如30萬噸/年的合成氨、乙烯成套設備、3萬立方米制氧設備、中小成套化肥設備、煉油設備,主要是中、高、低及超高壓容器、換熱器、儲氣(油)罐制造,焊接結構復雜,工藝要求高,需要大量使用自動化水平高的單絲、帶極埋弧焊機,MIG窄間隙焊機和多種焊接輔機具。  

      ⑤環保設備行業 我國的環保機械制造行業,起步晚,發展快,基礎差,除少數骨干、重點企業外,多數為鄉鎮企業和民營企業。裝備條件差,設備落后,手工勞動多。但環境保護是我國的一項基本國策,隨著國民經濟的快速發展,必將更加注重對環境的改善與保護,因而“十五”期間環保設備行業將獲得較大的發展,需要更多和更為先進的焊接設備。  

      ⑥工程機械行業 隨著我國“擴大內需,拉動經濟增長”政策的實行,基本建設紛紛上馬。鐵路、公路、橋梁建設的投資量很大,因此工程機械行業必然有一個良好的市場。該行業所需的焊接設備主要是直流手工電弧焊機、自動半自動的CO2焊機(容量在500A以上)和埋弧焊機。主要用于中厚板的拼接。  

      ⑦農業機械行業 我國是一個農業大國,農村人口約占全國人口的70~80%,發展農業是我國的基本國策。近幾年來,農村勞動力向城市轉移,因而農村勞動力的問題已經顯現出來。同時,農民逐漸富裕起來,對農業機械也“情有獨鐘”。因此農業機械近幾年將有一個較大的發展。該行業對電焊機的需求主要是交、直流手工電弧焊機(一般為400A以下),另外還需少量的CO2焊機(200~300A)。  

      ⑧礦山機械行業 近幾年來,礦山機械與工程機械一樣,逐漸復蘇,但需求量低于工程機械行業。主要需要:直流手工電弧焊機、粗絲CO2焊機(500A以上)和埋弧焊機(1000A以上)。  

      ⑨石油管道行業 90年代以來,我國不但加強了海上石油的開發,內陸油氣田也有多處發現,原油和天然氣必須通過管道源源不斷地輸到遙遠的煉油廠和用戶。特別是“西氣東輸”工程浩大。因此,需要鋪設長距離的輸油氣管線,其對焊機的需求量也是很大的,除了需要直流手工電弧焊機(容量為400~630A)外,還需部分專用成套焊接設備。  

      4、焊接輔助設備市場前景在21世紀前期,中國將逐步成為全球的制造中心,我國傳統的制造業勢必按現代化的高標準要求進行全面的升級和技術改造,采用先進的技術裝備武裝自己。目前我國焊接結構用鋼量已超過8000萬噸,今后還會逐年上升。因此,對焊接輔助設備特別是自動化焊接輔助設備的需求量將明顯增加,尤其是鍋爐、壓力容器、船舶、鋼結構、橋梁、汽車、機車、冶金設備、采礦機械、石油化工裝置、家用電器、醫療設備和半導體器件等重點制造業都需要裝備自動化程度高,性能優良,可靠性好的各種自動化專用成套焊接設備,焊接機器人工作站和焊接生產線,市場容量相當大,發展前景樂觀,如果不考慮國際市場,國內市場每年的需求量將達到15億元以上。  

      五、發展我國焊接產業的幾點建議  
      1、優化資源配置,加快企業兼并重組,提高規模效益    
      近10幾年來,國外一些企業紛紛在國內設廠,并加大在中國投資力度,對國內焊接產業造成巨大沖擊。國內一些企業由于體制、技術和資金等原因紛紛走入困境,盡管有一些企業在市場競爭中有了一定的進步,但遠不如國外一些知名企業在市場中的實力。為了使我國焊接企業在市場競爭中求得生存和發展,必須抓緊時機,優化資源配置,實現企業兼并重組,組建1~2個具有很強競爭力,集焊材、焊機為一體的產品門類齊全,實力雄厚的知名大型企業和發展4~5家在某類產品具有相當規模和較強競爭力的企業和若干在某類產品很有特色或為上述企業提供配套的一些小型專業廠家,只有這樣才能保證我國焊接產業整體進入國際市場。  

      2、加大科技投入力度,提高企業的競爭能力    
      我國焊接科研力量薄弱,極大的影響了我國焊接產品質量和可靠性以及在市場競爭中實力。要實現我國焊接產業的可持續發展,必須加大科研投入,鼓勵大型企業組建企業自己的科技開發中心,圍繞企業的產品進行研究開發工作,以提高老產品的質量和開發高技術新產品,特別是要進行創新性研究,發展有中國自主知識產權的產品,提高企業的競爭能力。  

      3、進一步提高產品質量,完善產品系列    
      目前在中、低檔產品中,國產產品有的已接近國際先進水平,但在高檔產品市場,則基本上是進口產品的天下,如焊接機器人、特種焊機及焊接材料中的自保護藥芯焊絲等多為進口產品。我國“西氣東輸”用的美國自保護藥芯焊絲,其價格為60元/kg,已經接近氣保護不銹鋼藥芯焊絲的價格,其根源就是我國尚無相應的產品與之競爭。  

      4、塑造焊接產品品牌,推動焊接產業發展    
      品牌是企業整體水平的具體體現,在市場競爭中,品牌具有舉足輕重的作用。目前國外一些知名焊接企業,多數都有自己的品牌。改革開放20多年,我國焊接產業始終沒有樹立起中國自己的品牌,因此,在市場競爭中,往往處于不利的地位。特別是加入WTO以后,國外焊接產品紛紛涌入中國市場,對我國焊接產業又形成了嚴峻的挑戰,因此必須塑造中國自己的品牌。只有品牌,才能對銷售渠道產生巨大的推動作用,才能被用戶認可,才能提高市場競爭力,以推動焊接產業的發展。  

      5、提高企業素質,推動企業發展    
      我國焊接產業與國外的差距不是產品的數量上的差距,而是企業整體素質的差距,這其中包括全部生產工序各環節的生產裝備、檢驗裝備、人員素質、產品開發能力、管理體系等,反映到市場上的產品質量和品種的差距,只是表面現象。多年來,我國的一些焊接企業只致力于內引外聯擴大規模、致力于鋪攤子建分廠,多數大型企業沒有致力于企業的技術改造及生產能力上規模上檔次,更難以承受國際市場的競爭。因此必須提高企業的裝備水平,技術含量和人員素質,同時吸收有關科研單位和高等院校的技術合作,逐步采用先進制造技術,擴大企業優勢產品規模,以獲得規模效益。  

      6、加強人才的培養    
      企業的競爭歸根到底是人才的競爭。目前由于社會對焊接專業人員缺乏重視,工作較苦,待遇較低,近幾年大多數的焊接專業畢業生轉行到其他行業,只有極少部分繼續從事焊接工作。另外全國各高校陸續開始專業改革,在本科招收目錄中取消了焊接專業。另一方面,相應的職業培訓并沒跟上,更加重了焊接專業人員的青黃不接。因此一方面要提高從業人員的待遇,加大對人才的吸收力;另一方面,借鑒西方國家的經驗,加強職業培訓和研究生培養,以適應焊接行業對高、中級人才的需要。   

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