我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)滿載豐碩成果跨入“十一五”
在長(zhǎng)江三峽水利樞紐、西氣東輸?shù)戎卮蠊こ添?xiàng)目中多次有出色表現(xiàn)的我國(guó)電焊機(jī)行業(yè),當(dāng)滿載豐碩成果跨入"十一五"之際,急需做好哪些重大課題,如何進(jìn)一步提升行業(yè)整體水平,有效解決目前行業(yè)拼資源、拼資金、拼價(jià)格的粗放型發(fā)展模式;如何打破競(jìng)爭(zhēng)同質(zhì)化、競(jìng)爭(zhēng)手段單一以及不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)格局,深受業(yè)界廣泛關(guān)注。
作為現(xiàn)代工業(yè)重要的工藝裝備,目前,電焊機(jī)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的純電工產(chǎn)品了,它集冶金、機(jī)械、電工、電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體。電焊機(jī)及焊接技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
為促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展,結(jié)合全球電焊機(jī)發(fā)展趨勢(shì),我們約請(qǐng)專家縱向解析影響行業(yè)發(fā)展的問(wèn)題,橫向提出全行業(yè)發(fā)展對(duì)策。
現(xiàn)狀:產(chǎn)銷兩旺工藝先進(jìn)
最新行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,近年來(lái),電焊機(jī)行業(yè)的發(fā)展呈明顯上升趨勢(shì)。特別是從2002年以來(lái),隨著我國(guó)西氣東輸、西電東送等全國(guó)性建設(shè)項(xiàng)目的上馬,我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)呈現(xiàn)供銷兩旺的良好勢(shì)頭,主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連年實(shí)現(xiàn)較大幅度增長(zhǎng),產(chǎn)品技術(shù)及質(zhì)量水平不斷提高。
目前電焊機(jī)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的純電工產(chǎn)品了,它集冶金、機(jī)械、電工、電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體。"九五"以來(lái)我國(guó)先后自行研制和引進(jìn)了先進(jìn)的電焊機(jī)技術(shù)和材料。目前國(guó)際上在生產(chǎn)中已經(jīng)采用的成熟焊接方法與裝備,在我國(guó)也都有所應(yīng)用。許多企業(yè)已經(jīng)在采用諸如電子束焊接、激光焊接、激光釬焊和激光切割等先進(jìn)工藝,尤其是目前在國(guó)際上比較流行的復(fù)合焊接和攪拌摩擦焊接技術(shù),也都逐步應(yīng)用到生產(chǎn)中去,并有所創(chuàng)新。
近年來(lái),電焊機(jī)生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了大量現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),如晶閘管相控、逆變技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等。目前,已基本上淘汰了高能耗的旋轉(zhuǎn)直流發(fā)電機(jī)組,晶閘管相控與逆變技術(shù)在直流弧焊機(jī)制造生產(chǎn)中已經(jīng)占到主導(dǎo)地位。
有資料表明,"九五"計(jì)劃開(kāi)始時(shí),我國(guó)可控硅逆變焊機(jī)僅僅是少數(shù)企業(yè)的產(chǎn)物,IGBT逆變焊機(jī)剛剛進(jìn)入試制階段,而到"十五"計(jì)劃結(jié)束時(shí),可控硅逆變焊機(jī)已是"大路貨",IGBT逆變焊機(jī)的比例大幅增長(zhǎng),目前,總數(shù)已超過(guò)5萬(wàn)臺(tái)。
成果:重大工程出色表現(xiàn)
近年來(lái),我國(guó)在大型焊接鋼結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面創(chuàng)造了建國(guó)以來(lái)的最高水平,先后完成了具有代表性的最重、最大、最長(zhǎng)、最高、最厚、最新的產(chǎn)品,有的已成為世界第一。
最重:備受世人關(guān)注的長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程,其水電站的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑為10.7米,高54米,重達(dá)440噸,為目前世界最重的不銹鋼焊接轉(zhuǎn)輪。
最大:三峽水電站的電機(jī)定子座和蝸殼的結(jié)構(gòu)屬于巨大型,其中電機(jī)定子座直徑為22米,高6米,重832噸,是目前我國(guó)焊接的最大鋼結(jié)構(gòu)機(jī)座。蝸殼進(jìn)水口直徑為12.4米,總重量750噸,為世界最大、最重的焊接蝸殼。
最長(zhǎng):西氣東輸工程的天然氣管線,全長(zhǎng)約4300千米,涉及大量的螺旋管焊接和直縫管焊接。是我國(guó)鋪設(shè)的第一條高強(qiáng)度鋼的長(zhǎng)距離管線,并且在鋪設(shè)中采用了自動(dòng)化焊接技術(shù)。
最高:在橋梁和高層建筑方面,焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也取得很大進(jìn)步。"世界第一拱橋"---上海盧浦大橋,全長(zhǎng)3900米,跨度550米,為目前世界跨度最大的全焊鋼結(jié)構(gòu)拱橋,是采用3.4萬(wàn)噸、厚度為30~l00毫米的細(xì)晶粒鋼焊接而成。上海的金茂大廈是我國(guó)目前最高的摩天大樓,采用焊接鋼結(jié)構(gòu)框架,共有 88層,高420米。
最厚:我國(guó)造船業(yè)近年來(lái)取得很大發(fā)展,已成為世界第三造船大國(guó)。這是電焊機(jī)行業(yè)在造船行業(yè)大力推廣先進(jìn)、高效焊接技術(shù)的結(jié)果。運(yùn)用這種技術(shù)我國(guó)成功研制出大型和特殊功能的艦船。
最新:在鋁合金及其它合金焊接方面的成就集中體現(xiàn)在航空、航天工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展。國(guó)產(chǎn)J-11飛機(jī)上的全焊鈦合金重要承力結(jié)構(gòu)件的總重量達(dá)到飛機(jī)機(jī)體重量的15%;"神舟"載人飛船和長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的燃料箱,所采用的均是全焊接的鋁合金結(jié)構(gòu)。
業(yè)績(jī):出口量增長(zhǎng)產(chǎn)品檔次提高
近年來(lái),隨著我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)水平的提高和世界加工制造業(yè)向中國(guó)的轉(zhuǎn)移,電焊機(jī)產(chǎn)品的出口量逐年上升。
行業(yè)統(tǒng)計(jì)資料表明:面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng),電焊機(jī)行業(yè)積極應(yīng)對(duì),大力開(kāi)展出口業(yè)務(wù),開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。越來(lái)越多的企業(yè)以全球眼光捕捉市場(chǎng)信息,積極了解國(guó)際技術(shù)動(dòng)態(tài)、國(guó)外同行信息、相關(guān)行業(yè)資訊等。從"九五"開(kāi)始到目前,高效節(jié)能的逆變焊機(jī)、CO2/MIG/MAG焊機(jī)、TIG焊機(jī)和專用成套焊接設(shè)備出口量逐年增長(zhǎng)。同時(shí),直流焊機(jī)和電阻焊機(jī)的出口也有較大的增長(zhǎng)。產(chǎn)品出口類型一改過(guò)去的交流弧焊機(jī)一統(tǒng)天下的局面,出口電焊機(jī)的檔次有所提高,部分產(chǎn)品在國(guó)外具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
問(wèn)題:缺乏創(chuàng)新性研究和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)
今后一個(gè)時(shí)期,我國(guó)焊接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)可以概括為一句話,即發(fā)展高效、自動(dòng)化、智能型、環(huán)保型的焊接,并適應(yīng)21世紀(jì)新型工程材料發(fā)展趨勢(shì)的焊接工藝、設(shè)備和耗材。達(dá)到這一要求,還需進(jìn)行艱苦的努力,急需解決諸多問(wèn)題。
我國(guó)在創(chuàng)新性研究方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比相差很遠(yuǎn),而較多的是跟蹤性研究。焊接產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,要大力加強(qiáng)有關(guān)工藝?yán)碚摵图夹g(shù)的研究,尤其是創(chuàng)新性研究,發(fā)展有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平,但在細(xì)節(jié)上仍然有一定的差距。目前在高端產(chǎn)品市場(chǎng),基本是進(jìn)口產(chǎn)品的天下,國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品只能在低端
市場(chǎng)與進(jìn)口產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定是其主要因素。
產(chǎn)品構(gòu)成不合理也是目前行業(yè)存在的一個(gè)大問(wèn)題。雖然近兩年,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有了變化,但通用產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)大部分仍然在中低水平徘徊。產(chǎn)品是以仿制為主,結(jié)構(gòu)和技術(shù)含量大同小異,性能和質(zhì)量水平相近。特種產(chǎn)品基本上不能批量生產(chǎn)或在品質(zhì)上相差很遠(yuǎn)。目前,西氣東輸工程選用的美國(guó)自保護(hù)藥芯焊絲每公斤的售價(jià)達(dá)到60元左右,已經(jīng)接近氣保護(hù)不銹鋼藥芯焊絲的售價(jià),其根源在于國(guó)內(nèi)沒(méi)有相應(yīng)的產(chǎn)品與之競(jìng)爭(zhēng)。因此,國(guó)內(nèi)企業(yè)必須進(jìn)一步提高產(chǎn)品品質(zhì),完善產(chǎn)品系列,才能更有效的提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力,打入國(guó)際市場(chǎng)。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)極不規(guī)范,部分未取得CCC產(chǎn)品認(rèn)證的廠家,生產(chǎn)中偷工減料,并低價(jià)傾銷,造成市場(chǎng)的混亂。同時(shí),隨著國(guó)家緊縮性信貸政策的實(shí)施,企業(yè)貸款難度有所加大,特別是中小型民營(yíng)企業(yè)融資難度更大,制約了中小型企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展。
關(guān)注:急需重點(diǎn)解決的關(guān)節(jié)點(diǎn)
未來(lái)5~15年,測(cè)試技術(shù)研發(fā)的工作內(nèi)容和急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
建立大功率電源檢測(cè)分析與測(cè)試平臺(tái),掌握和熟悉大功率電源測(cè)試技術(shù);研究解決數(shù)字化電源測(cè)試系統(tǒng)在電焊機(jī)等大功率電源性能測(cè)試中的可靠性。
加強(qiáng)對(duì)電焊機(jī)電源檢測(cè)系統(tǒng)的分析,在現(xiàn)有技術(shù)儲(chǔ)備和消化吸收國(guó)外同類設(shè)備的基礎(chǔ)上,解決在電焊機(jī)強(qiáng)干擾下的電流、電壓的測(cè)試準(zhǔn)確度。同時(shí)重點(diǎn)解決三相不平衡負(fù)載功率因數(shù)的測(cè)量、500A無(wú)感動(dòng)態(tài)負(fù)載在交流條件下的功率因數(shù)、測(cè)試系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作等問(wèn)題,從而使我國(guó)電焊機(jī)電源測(cè)試技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
預(yù)測(cè):焊接技術(shù)向自動(dòng)化智能化發(fā)展
今后一個(gè)時(shí)期,我國(guó)自動(dòng)化焊接技術(shù)及設(shè)備將以前所未有的速度快速發(fā)展。
三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國(guó)家大型基礎(chǔ)工程有力地促進(jìn)了先進(jìn)焊接工藝特別是焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。汽車及零部件的制造對(duì)焊接的自動(dòng)化程度要求也日新月異。預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi),我國(guó)自動(dòng)化焊接技術(shù)及其設(shè)備將以前所未有的速度快速發(fā)展。
熔化極氣體保護(hù)焊逐漸取代手工電
弧焊將成為焊接的主流。未來(lái)10年,實(shí)芯焊絲占焊材消耗量的比例將由現(xiàn)在的15%增長(zhǎng)到30%;藥芯焊絲由現(xiàn)在的2%增長(zhǎng)到20%;埋弧焊焊材也將在10%的水平上繼續(xù)增長(zhǎng)。其中藥芯焊絲的增長(zhǎng)幅度明顯加大,在未來(lái)20年內(nèi)會(huì)超過(guò)實(shí)芯焊絲,最終會(huì)成為焊接中的主導(dǎo)產(chǎn)品。
高效、節(jié)能并能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接參數(shù)的智能型逆變焊機(jī)將逐漸取代手弧焊機(jī)和普通晶閘管焊機(jī),而且焊機(jī)的操作趨向簡(jiǎn)單化、智能化,以符合當(dāng)今淡化操作技能的趨勢(shì)。
在汽車、造船、工程機(jī)械和航空航天等領(lǐng)域,廣泛地應(yīng)用適用于不同場(chǎng)合的智能化焊接機(jī)器人,大幅度提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。船舶工業(yè)的高效率焊接要達(dá)到80%以上,二氧化碳焊接應(yīng)用率達(dá)到55%,焊接機(jī)械化率、自動(dòng)化率要達(dá)到70%。
成套、專用焊接設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來(lái)越廣闊。今后一個(gè)時(shí)期,我國(guó)成套焊接設(shè)備制造企業(yè)不但要在提高技術(shù)、設(shè)計(jì)水平上做出努力,還要在企業(yè)質(zhì)量管理、各種基礎(chǔ)件、配套件的選用方面下功夫,力爭(zhēng)在專用、成套焊接設(shè)備方面取得新的突破。
今后5~15年,專用及成套焊接設(shè)備的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)有:焊接機(jī)械化、自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)和部件的研究開(kāi)發(fā);繼續(xù)開(kāi)發(fā)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)急需的汽車總裝焊接生產(chǎn)線等設(shè)備;加快開(kāi)發(fā)、研制高科技含量的大功率電子束焊機(jī)、大功率激光焊機(jī)等特種專用電焊機(jī);為國(guó)家重大項(xiàng)目研制高起點(diǎn)、高水平的成套焊接設(shè)備;提供交鑰匙工程,保證各項(xiàng)工程的焊接質(zhì)量和可靠性。
對(duì)策:加快逆變電源"綠色化"改造進(jìn)程
隨著電力電子設(shè)備在機(jī)械加工等工業(yè)中的普遍采用,清潔電網(wǎng)和電磁空間將成為環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容。"電磁污染"已經(jīng)繼"水、氣、渣、聲"之后被確定為第五大環(huán)境污染源。電磁環(huán)境問(wèn)題日益突出,已引起世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的關(guān)注和重視。
為進(jìn)一步提高我國(guó)電氣電子產(chǎn)品的安全性和可靠性,電氣電子產(chǎn)品的電磁兼容性要求將納入國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證范圍。近年來(lái),隨著微電子技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,設(shè)備小型化和數(shù)字化已成為技術(shù)發(fā)展的主流。在電焊機(jī)行業(yè)中,逆變焊接的研制成功對(duì)焊接電源的技術(shù)進(jìn)步具有"革命性"意義。由于逆變焊接電源具有熱效率高、節(jié)能、成型好、控制精度高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn),具有極其廣闊的發(fā)展前景,是焊接電源的發(fā)展方向。IGBT逆變電源已被國(guó)家列入重點(diǎn)支持的高新技術(shù)產(chǎn)品目錄。
目前,嚴(yán)重制約逆變電源發(fā)展的問(wèn)題之一就是其對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。在出口方面,由于受歐盟指令的限制,我國(guó)逆變焊接電源產(chǎn)品很難進(jìn)入歐洲市場(chǎng)。中國(guó)已經(jīng)加入世界經(jīng)貿(mào)組織,隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快,我國(guó)也將對(duì)逆變電源產(chǎn)品的污染問(wèn)題采取一系列措施進(jìn)行治理。因此,電焊機(jī)行業(yè)如不加快逆變電源的"綠色化"改造進(jìn)程,國(guó)產(chǎn)的逆變電源產(chǎn)品很可能被擠出國(guó)際甚至國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。為此,加強(qiáng)逆變電源"綠色化"設(shè)計(jì)工作,對(duì)國(guó)產(chǎn)逆變電源產(chǎn)品占領(lǐng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng),推動(dòng)電焊機(jī)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。
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