我国焊接材料生产现状

      1.1 现状

      一个国家焊接消耗材料的生产情况可以反映该国焊接技术的总体水平。从图１可以清楚地看出我国焊材的生产总体上是与钢材同步增长的，近７年来产量翻了一番，仅统计焊条与焊丝，1996年的产量为62.96万吨,发展到2002年已达144.9万吨，如果加上进口的焊材，总耗量达到147万多吨，成为世界最大的焊材生产与消费国家。但是，从不同焊材的产量构成看，存在的问题就会明显地显现出来。表１为近７年焊材产量的统计结果。在我国生产的焊材中手工焊的焊条产量一直占75％以上，而机械化、自动化焊接需要的各种焊丝的总量不足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。这足以说明我国只是一个焊接的大国，还远不是一个焊接的强国。

     从统计数据可以看出，近几年来我国焊丝产量正在迅猛发展。例如气体保护焊(MAG)用的实心焊丝从1996年到2003年增加近4倍，质量也有明显提高，目前已经能够满足90％以上的国内需求；而先进的药芯焊丝，由于具有独特的工艺性能，7年来产量增长了近31倍，成为我国发展最快的焊材。从过去主要依靠进口，到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，如图2所示。全国生产药芯焊丝的厂家共有29个，生产线48条，其中进口生产线21条，国产27条(包括我国台湾地区制造的3条)。保守地估计，按每条生产线平均具有年产500吨焊丝的能力计算，我国药芯焊丝产量近期内仍会有较大增长的空间。

     埋弧焊多在船舶、压力容器、管道和钢结构件的制造中使用。我国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。

     1.2存在的主要问题

     (1)我国焊材生产中手工焊条的比重居高不下，使得我国焊材生产总量与钢材生产总量之比偏高。以2002年为例，生产的焊材(仅计算焊条和焊丝)总量为144.9万吨，而钢产量为18,500万吨，两者之比为0.78％。工业发达国家的比例一般在0.3-0.5％之间，而发展中国家在0.5-0.8％之间。根据1999年的统计数据，不同国家和地区的比例如表2所列。可见，美、日、欧国家手工焊条产量的比重低，平均每1亿吨钢需要不到40万吨焊材，而我国由于手工焊条比例过高，造成每亿吨钢材需78万吨焊材，比工业发达国家高出一倍。还必须看到，我国目前取得生产许可证的焊条厂就有250多家，分散在全国各地，但具有较大规模的企业或企业集团主要集中在天津、上海、自贡和株洲。全国焊条总的生产能力超过150万吨。据焊条厂反映，当前焊条市场销路仍然看好。这可能是由于各地建设项目多，现场安装的焊接工作量较繁重。另外，广大乡镇企业仍以焊条手工焊为主，使得焊条的需求量居高不下。因此，焊条比例和焊材/钢材比例在短期内不大可能有明显的下降。这将对我国的资源、人力、物力、运力的合理应用，以及焊接生产效率的迅速提高会带来负面的影响。

     (2)我国焊材的产量虽高居世界第一，但品种却较少，特别是缺少优质的不锈钢、耐热钢、低温钢和高强钢的焊接材料。表3、4分别列出我国生产的实心焊丝与药芯焊丝的品种与国外一些著名公司的产品品种数量的对比。可见，我们全国生产的焊丝品种还不如外国一家公司的多。而且，我国生产的焊材，除普通碳钢焊条外，工艺性大多不如外国的好。造成这种情况的原因比较复杂，但是有一点是肯定的，政府、高校、科研院所对研究开发新型焊接材料，尤其是使用量大面广的一般焊接材料，不够重视。高校和科研院所大多转向机器人、先进焊接电源、新型焊接方法、过程控制等高技术领域，而仍然坚持从事焊接材料研究的单位，数量在迅速减少。如不能集中一定的科研力量，仅仅靠焊材厂自身的力量来开发是不够的。这不仅会使我国焊接材料的品种和质量满足不了国内市场需求，而且在基础理论、焊材新成果数量以及测试技术、生产装备、可以利用的原辅材料等各个方面与外国的差距还将继续加大。

      1.3可借鉴的经验

     从日本在二战之后焊接材料生产发展的经历中，可以借鉴一些有益的经验。战后日本经济恢复时期，焊接发挥着重要的作用，特别是随着钢铁行业和造船行业的发展，焊接材料的产量也迅速增加。到1972-1973年，日本焊材产量达到历史最高水平，接近60万吨，如图3所示。但是，1972年世界发生第一次石油危机，对日本经济产生巨大的冲击，造船行业首当其冲，焊材产量直线下滑。在这艰难时期，日本焊接工作者提出大力推广高效率的CO2气体保护半自动焊取代焊条手工焊，以降低生产成本，提高产品的国际竞争力。这一具有战略性意义的措施发挥了重大作用。从此实心焊丝的产量迅速增加。但是在实践中，发现实心焊丝CO2气体保护焊在造船的全位置焊接中工艺性不够满意；接着，又推动了日本焊接界重视吸收美国的技术，大力开展药芯焊丝的研究。从上世纪80年代开始日本的药芯焊丝产量加速发展，并在造船行业中占据主导地位。进入90年代后，日本经济逐步衰退，焊材的总产量也随之减少，从1990年的40．25万吨减少到1999年的28.69万吨。在这10年里，有比较大变化的部分主要是实心焊丝和药芯焊丝这两种材料。也就是说，在日本经济衰退的10年里，药芯焊丝的比例仍继续增长，并于1993年超过焊条的产量，反映药芯焊丝具有很好的发展前景。同时也能看到，日本的焊条比例从1980年约占58％，降低到1999年的不足20％。

      回顾日本焊材产业的发展历程，我国应该从中吸取有益的经验。同时应看到，日本的焊接技术改造往往是在经济发展受阻时期或国际竞争激烈的困难阶段，而这些改造确实起到焕发活力的作用。这点我们更应该特别注意借鉴。