焊接发展战略
1 焊接在未来制造业发展中的作用
焊接是一种现代化的传统加工技术，在21世纪的知识经济时代里是否仍是一种重要的生产手段，这必须从国内外的情况来进一步分析。我国是一个发展中国家，还没有完成工业化建设，还需要大力发展制造业，振兴装备制造业。钢的产量还在高速增长，预计今年(2003年)就会达到2亿吨，按这个速度发展，到2020年可能超过4亿吨。因此，我国在完成全面建设小康社会之前，钢铁仍将是主要结构材料，焊接技术也必然要跟随钢铁的发展而同步提高。焊接结构的用钢量将可能从现在的7350万吨(占钢产量40％)增加到2．4亿吨(占60％)以上。这样巨大的潜在发展趋势是无论如何也不能忽视的。同时，高新技术的快速发展，装备的轻量化、节能化、高性能化使铝镁钛等轻金属、复合材料、陶瓷、塑料和新型材料也将扩大应用范围，这些材料都需要用新的焊接或连接技术制成给定功能的结构。无论是钢或其他材料的发展都对我国焊接(连接)技术的提高，从工艺、耗材、装备、自动化和质量、效率、成本、寿命以及维修、再循环等各个方面都提出更新、更高、更多的要求。当前就必须为焊接技术更高水平的发展高潮的到来，事先做好各方面的准备。杭州诚宇焊接设备有限公司生产各类自动焊机，环缝焊机，直缝焊机等。
美国和德国在进入21世纪的前夜都曾组织过一些焊接专家共同讨论21世纪焊接的作用和发展方向。从会议的总结(内部材料)中有几点结论性意见值得我们注意：
——焊接(到2020年)仍将是制造业的重要加工技术，它是一种精确、可靠、低成本，并且是采用高科技连接材料的方法。目前还没有其它方法能够比焊接更为广泛地应用于金属的连接，并对所焊的产品增加更大的附加值。
——焊接技术(含连接、切割、涂敷)，现在以及将来，都有最大可能成功地将各种材料加成可投入市场的产品的首选方法。
——焊接不应再是一种“应召产业”，它将逐步集成到产品的全寿命过程，从设计、开发、制造到维修、再循环的各个阶段。
——焊接将被认为对改善产品全寿命的成本、质量和可靠性是至关重要的手段，而且对提高产品的市场竞争力有重要贡献。
美国和德国都是发达国家，已经进入后工业化社会并正向着知识经济或新经济社会的方向发展，他们对焊接的作用仍给予高度的重视。我国更不应该忽视焊接在发展国民经济和振兴装备制造业的重要作用，更应继续大力发展我国的焊接技术。
2 制定焊接发展战略的基本思路
焊接是一种应用量很大、应用面很广的共性技术，它不仅对发展尖端科技与国防装备有重要作用，而且对提高全民生活质量有普遍意义。可是，我国焊接生产的发展是很不均衡的，长期只注重某些点的发展，而忽略带动面的提高；注重科研，忽视推广；注重引进外国先进技术，忽视消化吸收和培养本国的开发能力；注重产品，忽视工艺。在21世纪里，在振兴装备制造业时，在向世界制造强国迈进过程中，我们必须对工艺的重要性有更新的认识。因此在制定焊接发展战略时应：点面兼顾、上下(游)兼顾、远近兼顾，既见物又见人。而在具体规划中应以近为主、适当照顾远；以面为主、适当照顾点；以普及为主、适当照顾前沿；以人为主、适当照顾条件。在今后10年或更长一段时间的总体发展战略目标是：
——全面提高我国的总体焊接生产技术水平；
——培养一批优秀的焊接专业技术人才；
——在一些尖端前沿科技领域占有一席之地。
3发展焊接技术的几点主要措施
根据上述的基本战略思想及我国当前焊接生产的现状，提出如下几点发展措施：
3．1 加强全国焊接基本情况的统计与分析工作统计工作是制定方针、政策的基础，情况清楚才能措施得当。可是长期以来，对全国焊接基本情况的统计不够重视，缺乏全面、真实、准确的统计数据。全国也缺乏一个全面的焊接发展规划，造成发展不均衡，也使得各级政府资助的项目往往具有随意性，只能从申请者提出的研究方向中来选择。为了加强全国焊接基本情况的统计，建议：
(1)充分发挥专业协会的作用。政府应明确要求专业协会必须做好本专业全面情况的统计分析工作，作为专业协会的主要职责之一，并定期公开发布统计结果和对现状的分析。统计工作应接受政府与群众的监督，及时改进统计方法和统计内容。各级政府在制定相关规划、政策和资助的有关项目时应尽可能征求专业协会/学会的意见，力求均衡发展。
(2)国家统计局、海关总署、各专业协会、联合会应协调统计的内容，使统计数据具有互补性，照顾相邻专业的需要，可以互相利用。建议国家统计局和民政部联合召开统计工作会议，协调并明确各专业协会、联合会的统计要求与内容。建立一套企业积极主动配合专业协会做好统计工作的运作机制。企业要主动按时提供本企业的准确统计数据。专业协会对企业提供的数据负有保密责任，在没有征得企业同意前，不得单独公开某一企业的数据。
3.2 重点扶持共性工艺技术研究单位的发展
焊接技术是一种重要的共性工艺技术。全国原先有多家焊接(焊机)研究所和附属于其他研究院／所中的焊接研究室，他们曾经为发展我国的焊接事业发挥过重大的作用。当前，研究院／所在企业化改造中，把主要精力集中到办产业方面，以创收为本，以“短平快”为主，有的以生存为主，而对中、长期发展方向的研究投入力度大为降低。有的单位设备老化，人员不齐，经费减少，整体科研开发水平在迅速下降。原先以高等院校为上／中游，以科研院所为中／下游，企业为成果应用对象的科技发展链条，由于研究所(室)向企业方向靠拢，而有脱节的趋势。然而，全部由高等院校来弥补这个空缺是不合理的，也加重了高等院校的负担。我国的焊接(焊机)研究所(室)大多有几十年的历史，他们比较接近生产企业，有很丰富的工程经验，是国家发展共性焊接技术的重要力量。因此，国家应有重点地扶持一些焊接共性技术的研究所和研究室。建议：
(1)国家应有选择地扶持几个焊接共性技术研究所/室，确定研发队伍的规模，每年给予较为丰厚的经费支持，明确研究方向(以面上的共性技术为主)，定期检查科研进展情况，追踪科研成果的推广应用绩效。根据由外部专家组成的评议组的评议结果来确定对这些所/室的支持力度或淘汰。
(2)国家支持的焊接研究所/室只是支持其研发部的运作(与产业公司无关)，因此必须实行首席专家负责制。首席专家对科技人员的聘用、工资待遇、设备购置、经费使用、研究方向等有最后的决定权，并在研发绩效与人员素质方面向国家负责。
(3)为了吸引优秀人才从事焊接共性技术的研究与开发，国家应在人员工资、待遇和科研条件、仪器设备方面给予有力支持，消除研发队伍的后顾之忧。
(4)各级政府部门在焊接共性技术攻关科研项目的招标中，在条件基本相同的情况下，应优先交给国家支持的共性研究所／室来承担，使之迅速壮大发展。
3.3 完善焊接专业技术人员的教育、培训体系
焊接专业技术人员的素质决定焊接生产发展的后劲。这个问题已经到了非常危急的地步，如不能尽快解决，将会制约我国焊接生产的快速发展。这是一个关系多个部门和涉及整个教育体系的复杂问题，必须由国家统一安排解决。建议：
(1)完善工科高等院校材料加工工程学科的教育。工科高等院校应有所分工，有的以培养科研型人才为主，也应有以培养适应现代企业需要的工程技术人才为主的，各具特色，教学内容与方法应有所区别。“提高教学质量”和“适应广大基层企业需要”并不矛盾。当前，工科高等院校大多偏向科研型，而不够重视培养学生适应现代企业工作需要的能力。学生在校期间深入工厂的时间不长，对生产过程的了解太少，不懂得现代企业的特点和管理方式，教学内容更新较慢，也缺乏敬业精神、认真踏实的工作态度和深入生产实际的教育。而且教师本身大多对生产也并不熟悉，很少曾在工厂工作过。因此，工科高等院校应在普及通才教育改革的基础上，进一步完善教学内容与方法，除了一部分以培养科研型人才为主以外，大部分工科高等院校应重视培养适应现代企业需要的基层工程技术干部。不仅要使学生掌握基本的专业知识，还应增加一定学时的现代企业管理课程。保证学生到工厂实习的次数、时间和质量，培养学生深入生产第一线，解决实际问题的工作态度与能力。
(2)完善专业技术教育和继续教育体系以及统一考核认证体系。高等院校的通才教育与企业所需要的专业技术人才，是有一定距离的。目前企业大约需要3-4年才能将大学毕业生培养成基本能适应工厂工作的工程技术人员。德国规定，凡是要在工厂做焊接工程师工作的大学毕业生，必须在焊接培训中心经过一定学时的强化专业培训，并经考试合格，发给证书，才能受聘上岗。那些分布在全国各地的焊接培训中心是由德国焊接学会(DVS)办的。中国焊接协会和焊接学会与德国焊接学会合作创建的哈尔滨焊接技术培训中心，在经过严格的检查、审核后，于2000年获得国际焊接学会(IIW)的批准，成为我国唯一的授权实体CANB(每个国家只能有一个授权实体)，可以按IIW的统一要求进行培训，学员经考试合格后，颁发国际共同认可的焊接工程师、技术员、技师、焊工证书。直至现在，我国取得国际证书的人数如下：
国际焊接工程师（IWE） 1173名
国际焊接技师（IWS） 164名
国际焊工（IWP） 150名
可见按国际标准培训的人数仍很少，全国培训点的分布还不够广泛。我国国家质量监督检验总局对焊工和焊接技师有考核规程和标准，但是对焊接工程师、技术员和培训焊工操作技能的焊工教师还没有统一的考核与认可标准，往往由企业自己审定。因此，必须尽快统一并完善我国焊接技术培训体系，将中国焊接协会/学会建立的国际焊接培训考核体系与国家质检部门建立的培训考核体系统一起来，并逐步将专业培训工作过渡到由专业协会/学会来负责管理，政府部门退出这个领域，实现与国际惯例接轨。国家应规定，企业聘任焊接工程师、焊接技术员、焊接技师、焊工教师及焊工等职务，必须先经过培训并获得相应的资格证书后才能正式上岗。培训中心定期举办短期培训班或专题讲座，对各级技术与管理人员进行终身的再教育。要求技术人员的晋级必须经过一定学时的再教育。只有这样才能规范人员的素质，才能适应焊接生产的快速发展。
(3)加强焊接结构设计人员的教育与培训。焊接结构的应用日益增多，焊接结构的用钢量将从现在的7300多万吨(占钢产量40％)发展到亿吨以上(占60％)。焊接结构设计的合理性、安全性、可靠性、可焊接性、适用性是非常重要的问题。在焊接生产中常有设计不合理的问题发生。由于目前许多大型焊接结构的设计是引用外国图纸，矛盾还不很突出，但是随着具有独立的知识产权的产品的日益增多，设计问题将会显现出其严重性。现在的设计人员大多是学机械制造专业，比较熟悉冷加工，但是焊接结构与铸造、锻压结构不同，具有一定的特殊性。因此无论是在高等教育还是在专业培训中都应重视培养一支既了解焊接特点又熟悉结构设计的工程师队伍。同时应强调在产品设计与开发过程中应规定有专业焊接工程师参加工艺性的审查，把设计不合理的问题消灭在初始阶段，并及时根据生产、使用、维修中反映出来的问题主动修改设计图纸。 Http://http://www.chywelder.cn//
(4)完善各地技术学校的建设。由于在计划经济时期企业办社会，许多职业技术学校都是由企业自己办的，并成为企业工人的主要来源。当前企业要把一些社会职责剥离出来，技校首当其冲。但是技校怎样剥离出来，由谁来承办，这问题还没有很好解决，也没有引起重视，已经到了必须认真考虑的时候了。这个问题不解决，将来企业的工人来源和新工人的素质将成大问题。国家应高度重视技校的建设。当前最可行的办法是大型企业集团集中统一办理适合自己需要的技校，同时政府与社会共同承办一般的技术学校。我们不能只重视高等教育而忽视技工教育，社会的需求是多种多样的，少了哪一方面都不行。工人的素质是生产力的重要部分，提高工人的素质是关系到我国产品的声誉和竞争力的大事。争取在10年内使我国焊接工人80％以上来自技校毕业生。
3.4 重视组织新的共性技术的研究，解决面上存在的问题
我国已经是一个世界最大的焊接大国，但远不是一个焊
接强国。由于长期缺乏实施全面的规划，发展很不均衡，有自流趋势，特别是面上的问题更为突出。要成为焊接强国，不仅在技术前沿要有所突破，更重要的是使总体生产技术水平也能均衡提高。作为国家焊接发展战略更应重视面的发展。建议：
(1)制定向焊接消耗材料研究开发与生产强国迈进的实施规划。争取10年内使我国生产的焊接消耗材料在品种、性能、质量、产量等各个方面都达到国际先进水平，成为世界最大的焊接材料开发与生产强国，并在国际市场上占有较大的份额。这是一个量大面广的发展战略问题，政府应以政策和资金来引导高等院校和科研院所与焊材企业集团结合从理论和生产上开展研究，并有所突破。努力使我国焊材的品种结构趋向合理，降低焊材与钢材的比例。
研究对象包括实心焊丝、药芯焊丝、金属粉芯焊丝、焊条、焊棒、焊剂、钎料、钎剂等，还要重视开发新的原辅材料，研究应用纳米材料的可能范围。同时要注意新型结构材料的发展对研制新焊接材料的需求。特别是当前已经出现的高纯度、超低碳的新钢种，可能会对焊接电弧物理现象提出新的挑战，需要从理论上有所突破才能有新的进展。
(2)加强新型焊接设备的研究开发力度。利用信息技术、微电子技术、计算机技术的新成果、新产品来开发新的焊接设备，特别是高性能/价格比的气体保护焊设备。加速用气体保护焊取代一般焊条手工焊的进程，在10年内将全国的焊接机械化自动化率提高到50％以上。要使科研与生产在这个领域能很好地结合，加速电焊机产业的发展，很重要的一点是要求我国的电焊机企业尽快形成若干个大型企业集团，提高研发水平，才能引导我国电焊机产业的发展。政府资助的项目应有助于促进这种集团的出现。
(3)加强新的焊接共性技术的研究与开发。提高我国焊接生产的效率、质量与焊接生产的信息化与管理现代化。建议当前应重视开展如下的几个主要方面的研究：
——以搅拌摩擦焊技术为代表的新焊接技术的研发与推广应用。搅拌摩擦焊是英国焊接研究所发明的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。这种技术有很广泛的应用前景，有可能成为今后中、薄板(包括有色金属和黑色金属)焊接的重要方法。我国必须加快研究与应用开发。
——以激光与激光 电弧为代表的焊接新热源的深入研究与推广应用。这也是当前国际上的一个热门技术。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，特别是在汽车制造领域更为突出。但是激光焊接也存在一些不足，而激光与电弧的复合可以优势互补，弱化各自的缺点，获得很好的效果。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。这方面的研究需要从两方面着手，一是大功率固体激光设备的开发与产业化；另一方面是针对中厚板焊接工艺特点的研究。
——高速高效焊接新方法的研究与应用。高速度与高效率焊接是提高企业竞争力和市场反应速度的重要途径，已经引起世界各国的重视。目前对于薄板大多采用激光高速焊技术；对于中板大多采用多电弧复合焊接方法，而对于厚板大多采用窄间隙焊接技术来提高焊接效率；并重视把电子束焊接技术应用于一些重要结构件的制造。但是在应用这些技术方面还有许多可进一步发展的余地。
——重大厚件焊接与现场焊接的自动化技术。这是我国今后重大装备制造和安装都要面对的一个不可回避的重要问题。当前这些大型结构大多采用焊条手工焊或手工半自动焊，效率和质量都较难进一步提高。今后重大厚件(包括有色与黑色金属)无论是在车间焊接或现场焊接都必须实现自动化，这方面的研究除了开发工艺、装备(机器人)外，很重要的一方面是、先进传感器和自适应控制技术的应用。国外最近已经将这个问题提到日程，我国应独立开发这些技术，力争在国际市场上占有一席之地。
——焊接过程数值模拟与专家系统的开发与推广应用。这是一条必须要走的艰巨之路。焊接由于是高温、瞬态、非平衡、强偶合的过程，而且缺乏材料在焊接瞬态的物理、力学特性数据，使得精确数值模拟变得十分困难，在这方面已经明显落后于铸造、塑性加工和热处理过程。今后提高焊接生产的水平必须广泛应用数值模拟技术和专家系统。数值模拟技术方面可包括焊接缺陷的预测与防止、焊接接头组织与性能的预测与优化、焊接应力与变形的预测与控制等。专家系统方面包括的内容更广泛，如焊接方法与规范、参数的选择，焊接工时、材科消耗、成本的计算，规程与标准的要求等。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。
——焊接生产信息化和管理现代化技术的研究。十六大提出要走新型工业化道路，要以信息化带动工业化，以工业化促进信息化。但是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。中国焊接协会和焊接学会应在焊接产业现代化建设中发挥积极作用。
——焊接生产的劳动卫生与环境保护问题必须提到议事日程。我国长期不够重视焊接的环保与卫生问题，焊接职业病已经成为一个不可否认的严重问题。这里有焊接消耗材料生产过程的卫生与环保问题和焊接过程的卫生与环保问题。研究内容包括有毒烟尘的测定与消除，金属蒸汽的危害与防止，接头上残留物的腐蚀与污染危害，电弧的光线辐射与有害气体的产生与防护，焊缝材料(如钎料中的铅)在再循环过程的污染与危害问题等。努力使焊接过程由肮脏、枯燥、危险的3D作业变成绿色的环保型作业。
4 国家应出台的扶持政策
焊接已经成为制造业中很重要的共性工艺技术，今后15年里还将有巨大的需求，国家应重视焊接在制造业中的作用，并为焊接技术的快速发展提供政策性的引导与必要的资金扶持。
——国家应赋予共性工艺协会／学会以更多的权力，充分发挥它们在专业技术发展、数据统计分析、人员培训、资格认定、职称评定等方面的作用，当好政府的助手与参谋。
——国家应对产业化改制了的共性工艺技术研究所(室)给予经费和政策的支持，消除科研人员后顾之忧，提高共性技术研究能力与水平，发挥它们在行业发展中的主导作用。
——各级政府在共性工艺技术项目提供的资金支持应有利于形成产、学、研的联合，加速科研成果的转化速度。
——国家应支持工程技术集成公司的发展，在政策上鼓励企业应用我国自己设计、制造、集成的焊接成套装备与生产线，加速我国焊接工程公司的发展和设计队伍的成长，使能够完成大型复杂焊接生产成套装备的交钥匙工程。
——国家应从政策上鼓励焊接产业走向世界，加强国际交流与合作，促使我国焊接材料、焊接装备和焊接劳务的输出，并承接更多的外国焊接成套装备设计制造和焊接加工任务。
——国家应强化焊接标准的制定与贯彻，加快与国际接轨，并从资金上支持我国焊接专家参与国际焊接标准的制定，保护我国利益。
5 结束语
我国的焊接技术在改革开放的25年来，取得了巨大的发展，成功地焊接了许多具有标志性意义的重大产品，在国民经济建设中发挥了重要的作用。我国已经成为世界焊接大国，但是还远不是焊接强国。我国焊接生产技术的发展由于缺乏全面统一的规划，在不同行业中还很不均衡，面上存在的矛盾仍很突出。
我国要在2020年前完成全面建设小康社会，要振兴制造业，特别是装备制造业，完成工业化过程，焊接将发挥更加关键的作用，并将进入新的高水平发展阶段，趁国家正在制定长期发展规划之机，制定一个完整全面的焊接生产技术发展规划是势在必行。
完善人才教育与培养体系，吸引优秀人才从事焊接工作，形成强大的焊接材料、工艺、装备的研究、开发、设计、制造队伍，是我国焊接生产持续发展的重中之重。
发挥焊接协会/学会在行业中的龙头作用，赋予职权；扶持焊接研究所/室，发挥它们在焊接共性技术研究与开发中的主导作用，并强化对焊接协会/学会以及焊接研究所／室绩效的考核。
加强国际交流，参与国际市场竞争；重视标准的制定，并积极参与国际焊接标准的编制工作，与国际接轨。
今后20年是我国焊接技术大发展的最好时机，政府与企业界、教育界、焊接界都应高度重视，为把我国建设成世界最大的焊接强国而共同努力奋斗。
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