焊接行业现状和存在问题(二)
仪器信息网 · 2009-03-30 19:49 · 9432 次点击
三、焊接材料
我国焊材的生产总体上是与钢材同步增长的,近年来产量不断增加。仅统计焊条与焊丝,1996年的产量为62.96万吨,2002年达144.9万吨,2003年达170万吨(其中焊条120万吨,实心焊丝30万吨,药芯焊丝3.5万吨,埋弧焊丝焊剂20万吨),是世界最大的焊材生产与消费国家。但我国生产的焊材中手工焊的焊条产量一直占75%左右,各种焊丝的总量约25%。按熔敷金属计算,2002年我国焊接机械化、自动化率仅能达到40.1%,而世界工业发达国家一般都在60%-70%以上,可见我国的焊接生产总体上说自动化率仍比较低。我国焊材产业与工业发达国家之间的差距已不在产量上,而是在整体素质和科研水平上,包括人员素质、管理水平、生产装备、检测技术、产品研发等方面。
1、电焊条
目前我国焊条生产企业大约有500余家,其中具备完善的生产条件、检测手段和合理的质保体系的约300家,具备一定生产条件,缺乏检测手段的近200家,全行业的生产能力约150万吨。2003年焊条产量120万吨。
电焊条生产企业分布于除西藏外的各个地区,经济类型有国有、集体、私营、合资、独资、股份制。焊条的生产于几个大的焊材生产企业,如天津金桥焊材公司、天津大桥集团公司、四川大西洋集团公司等。品种主要以结构钢焊条为主,还有耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、镍基焊条、铸铁焊条及其它特殊用途焊条。
2、焊丝
2.1、气保护实芯焊丝
目前全国的气保护实芯焊丝生产企业200-250家,已从德国、瑞典、加拿大、日本、瑞士、意大利及台湾地区引进各种生产设备近50套,国产或自行研制的设备100余条,年生产能力近60-70万吨。2003年实心焊丝产量30万吨。
实芯焊丝生产企业主要由国有、集体、私营、合资及独资企业组成,另外一些大型焊条生产厂逐渐成为焊丝生产的骨干企业。产量较大的生产厂有锦州锦泰金属工业公司、四川大西洋焊丝制品有限公司等。但气保护焊丝的品种较少,除ER49-1和ER50-6型号生产量较大外,其余大部分品种产量较小。
2.2、气保护药芯焊丝
先进的药芯焊丝,由于具有独特的工艺性能,成为我国发展最快的焊材,从1996年不足千吨(以粗丝为主)发展到2003年的3.5万吨(以细丝为主),平均每年以超过50%的增长率在发展,过去主要依靠进口,现在国内应用的药芯焊丝50%以上是自己生产的,并且有少量出口。应用领域也从造船逐步过扩大到建筑、桥梁、重型机械、锅炉、压力容器、管道、钢结构等多个行业。
全国具备生产药芯焊丝的厂家有29个,生产线49条,其中进口生产线25条(包括我国台湾地区制造的3条),国产24条,年生产能力达5万余吨。中国药芯焊丝生产厂中规模较大的有4家,分别是天泰焊材(昆山)有限公司、广泰焊接材料有限公司、天津市三英焊业有限公司、安泰科技股份公司焊接材料分公司(北京钢廉焊接材料有限公司2003年并入此公司)。
目前我国药芯焊丝产品品种主要有钛型气保护、碱性气保护和耐磨堆焊三大系列,适用于碳钢、低合金高强钢、不锈钢等,可满足一般工程结构焊接要求。
2.3、埋弧焊焊丝和焊剂
埋弧焊丝的产量近年来也有较大增长,但是只占焊材总量的5.5%左右。而工业发达国家埋弧焊丝的比例一般在8-10%之间。
由于埋弧焊丝生产较简单,一般焊条厂和钢丝厂均可供货,能够提供埋弧焊丝的企业有数百家,部分企业以盘状供货,2003年产量约8万吨。
埋弧焊剂主要有熔炼型和烧结型两种,我国以生产和使用熔炼焊剂为主。目前焊剂生产企业有30余家,年生产能力约15万吨,其中熔炼焊剂11-12万吨,烧结焊剂3-4万吨,能够生产烧结焊剂的企业有10多家,近年来烧结焊剂市场不断扩大,烧结焊剂在焊剂中的比例也在不断提高。2003年埋弧焊剂产量约12万吨。
3、存在问题
⑴国内焊材市场价格太低,尤其是焊条价格太低,造成恶性循环;
⑵专用产品少,比如用于密封场地的低烟尘焊条、用于涂有防锈层的抗气孔能力强的焊条等;
⑶实芯焊丝品种少,主要受限于钢材的供货。
四、焊接新技术在制造业中的应用状况
除了常规的焊条电弧焊,气体保护电弧焊,埋弧焊,等离子弧焊,电渣焊,摩擦焊,电阻焊等技术广泛应用外,有些新的焊接技术已经应用在我国制造业的各领域中。
英国焊接研究所发明的搅拌摩擦焊是一种新型固态焊接技术,已经引起全世界的重视,在航空、航天与造船部门已经将这种技术应用于铝合金的焊接,取得很好的效果。我国也引进了这种专利技术。但是对不同材料的可焊接性及不同形状接头的焊接方法等方面还有很大的研究发展空间。
激光被认为是21世纪的新热源,在薄板焊接中已经取得显著成效,特别激光-MIG复合焊在汽车制造中的应用,为汽车工业提供了一种全新的焊接技术,提高了对各种材料和结构的焊接性能及焊接可靠性。但是对激光与电弧复合的一些特点,特别是对中、厚板的焊接,还有许多问题需要深入研究。
随着壁厚的不断增加,窄间隙埋弧焊(单丝和多丝)更多地应用到电站锅炉锅筒和石化压力容器壳体上,并促使窄间隙埋弧焊设备朝着实用可靠、系统配套和精度高、功能先进的方向发展。
近年来,为满足生产需要,国内自行开发了多种专用纵环缝窄间隙焊机。但随着产品结构的不断变化,对焊接设备要求逐渐提高,功能单一的窄间隙焊机尚不能适应特殊结构的焊接要求,如锥体纵缝、封头上接管和法兰环缝的焊接。因此迫切需要开发新型窄间隙焊设备,它由焊接转胎、埋弧焊接系统(机头、送丝机及电源)、焊接操作架以及焊接变位器等配套设备为一体,构成所谓窄间隙自动焊接系统,从而进一步扩大其应用空间,为生产提供方便。
从日本三菱重工引进的膜式水冷壁管屏双面MAG焊专用焊接设备(MPM),实现了膜式壁光管加扁钢焊接结构。这些年通过自主开发和技术改造,增加了不同种类(宽度)的MPM主机,增加了焊接头数,并与抛丸清理机、扁钢校正和精整机、管屏输送辊道、管子扁钢组装机等辅助设备配套,形成了膜式壁管屏生产线。
带极自动堆焊技术被广泛地用于容器(如核容器及尿素设备)内壁大面积堆焊之中,有埋弧堆焊和电渣堆焊。但是我们与国外比还有一定差距,堆焊使用的焊带尺寸,国内使用到75mm宽,而国外最大已使用到150mm宽,且堆焊用的材料大多使用进口焊带和焊剂。
真空电子束焊接在大壁厚阀门和铝合金驾驶舱横梁上的应用,使电子束焊接应用范围越来越广泛。
真空钎焊用于高级轿车铝制板翘式冷却器焊接,改变了过去采用机械加工和盐浴钎焊生产制造的方法,使铝制冷却器更适应于汽车工业大批量、高效率、低成本、长寿命的需要。
表面火焰喷焊技术应用到重矿行业厚壁输送辊道,是通过对喷粉系统进行改造并研制了专用的工装及配套设备,重新设计并制造了重熔系统,解决了“重熔”这一输送辊喷焊的核心技术关键,成功地完成了宽板轧机专用输送辊的喷焊。
焊接过程数值模拟与专家系统的开发与推广应用。目前我国还缺乏比较完善的焊接专家系统和比较成熟的模拟技术,需要大力开发并尽快推广应用。
焊接生产过程如何实施信息化,焊接生产如何管理才算是现代化,这些问题都有待深入进行专题研究。