焊接材料发展2626.docx
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1、第十四届北京埃森焊接与切割展览会 技术报告 我国粗钢及焊接材料产量连续13年均居世界首位,近几年我国粗钢产量占世界总产量的1/3以上;焊接材料产量占世界总产量的1/2以上。因此中国已成为世界最大的焊接材料研发、生产、销售和使用基地,焊接材料及焊接技术在中国具有广阔的发展空间。近年我国粗钢产量及主要焊接材料产量统计结果见表1及图2。表1 近年年我国粗粗钢及主主要焊接接材料产产量和占占有量 产产量年份粗钢产量(亿吨)世界占有量量(%)主要焊接材料产量(万吨)主要焊材占占有量(%)电焊条实心焊丝药芯焊丝埋弧焊材20064.23432057.825.93.812.520074.93636050.031
2、.17.211.72008 5.003837549.330.99.110.7 图2 近近年我国国主要焊焊接材料料产量在今后的110年,中国钢材及焊材的消费量仍有持续增长的趋势。钢材品质的提升及品种的完善,各类装备制造业、基础设施和重点工程的品质提升,对焊接材料都提出更高的技术要求,例如重型机械、石油化工、管线容器、核电水电、道桥车辆、舰船宇航和大型建筑工程等。在工业化和城镇化发展的大环境下,敦促着焊接钢种及焊接材料的更新换代,鞭策着焊接技术的飞速发展。焊接材料产品的发展战略逐步转移,由自动化程度较高的高效智能型产品逐步替代手工型产品,手工电焊条产品逐步向高强、高韧、低氢、环保方向发展,以满足不
3、同钢种,不同焊接结构,不同服役条件下的不同焊接技术要求。开发研制节能减排、高效优质的新型焊接材料势在必行。第一部分 从电焊焊条的发发展历程程看焊接接技术的的进步1电焊条条行业的的发展现现状经过六十年年的发展展,目前前国内焊焊条生产产量已占占全球产产量近770%,已已成为全全球焊条条生产大大国。近近十年来来由于我我国市场场对高品品质多品品种焊条条需求的的不断扩扩大,国国外焊接接材料生生产企业业又大举进进入国内内建厂,中中国已成成为全球球焊条的的生产制制造基地地。1.1从埃埃森展看看电焊条条行业发发展状况况在十四届北北京埃森森展会上上国内外外65家焊焊条生产产企业参参加了展展会,其其中国外外及台资
4、资参展企企业166家,我国国参展企企业占国国内焊条条产能的的80%左右,基基本代表表了当今今全球焊焊接材料料的科研研和产品品制造水平平。我国获得生生产许可可证的电电焊条生生产企业业已经接接近3000家,电电焊条生生产能力力超过2200万万吨,远远远超过过市场需需求。220088年,我我国在统统计范围围内的779家企业业共计生生产电焊焊条1885万吨吨,我国国19996年以以来电焊焊条的增增长情况况见图11-1,可以以看出我我国电焊焊条的增增速已经经减缓,消消费量已已近顶点点,随着着焊接自自动化程程度的不不断提升升,电焊焊条的比比例还将将继续下下降,绝绝对消费费量也将将会呈现现逐渐下下降趋势势。
5、图1-22是我国国同部分分国家和和地区焊焊条消耗耗比例的的对比. 从中中可看出出:美国国、欧洲、日本等等发达国国家电焊焊条比例例在20004年年占整个个焊材产产量比例例还不到到20%。图1-1 近年年电焊条条消耗量量及其比比例1.2电焊焊条产品品结构及及国内外外对比尽管近年来来我国焊焊接自动动化发展展速度非非常迅猛猛,但国国内电焊焊条比例例仍然近近50%,而美国国、欧州州和日本本等发达达国家电电焊条比比例都已已不到200%。我我国各类类电焊条条产量及及比例见见表1-1。可以以看出:我国酸酸性碳钢钢焊条仍仍占绝对对优势,比比例达887.66%。而日日本碳钢钢焊条的的比例220088年只占电电焊条
6、总总量的666.77%。表1-1 20008年我我国各类类电焊条条产量及及其比例例焊条类型焊条产量( 吨)比例(%)酸性碳钢焊焊条1623000487.9低氢碱性焊焊条18269969.9特种低合金金钢焊条条1041440.5不锈钢焊条条2467771.3堆焊焊条32240.2铸铁焊条11860.1焊条合计18460089100图1-2同同部分国国家和地地区焊条条消耗比比例的对对比2.电焊条条新产品品技术发发展动态态 22.1高高强高韧韧性焊条条近年来,冶冶金工业业技术进进步很快快。随着着控轧、控控冷和炉炉外精练练技术的的应用,使使各类结结构钢材材的强度度、韧性性和纯洁洁度有了了很大提提升。对
7、对焊接材材料的韧韧性和抗抗裂性能能提出了了更高要要求。基基于这种种转变,焊焊接材料料韧性水水平需要要一个技技术跨越越才能满满足现代代焊接结结构的要要求,国国外多家家厂商展展出了这这方面产产品,在在国内一些些焊接材材料企业业的展台台上也展展出了强强度6000-10000MPPa级的的超低氢氢高韧性性焊条系系列产品品,其熔敷敷金属的的塑韧性性水平、扩扩散氢含含量和纯纯净度达达到国外外水平。产产品已成功用用于重大大军事工工程、奥奥运“鸟巢”工程、三三峡工程程等重大大水利工工程、工工程机械械,矿山山机械焊焊接。2.2新型型耐热钢钢焊条这是当前电电力工业业建设中中的一个个热点,国外几几家名牌牌企业已已连
8、续几几年在北北京埃森森展会上上展出了了与超临临界、超超超临界界机组配配套的新新型耐热热钢焊条条。国内在在新型耐耐热钢焊焊条研究究方面,也取得重要技术成果,已开发出用于TP23、TP24、TP91、 TP92钢焊接的电焊条产品,其熔敷金属高温抗蠕变和焊接工艺性能与国外产品性能相当。已具备与超临界超超临界机组焊接的配套能力。2.3新型型不锈钢钢焊条不少国内外外企业都都展出了了双相不不锈钢、超超级双相相不锈钢钢、控氮氮不锈钢钢、高温温耐热不不锈钢、超超低碳不不锈钢和和高温耐耐热不锈锈钢等新新型焊条条。2.4 耐耐火耐候候高性能能高层建建筑钢用用焊条美国9111事件世世贸大楼楼的着火火倒塌,警警醒人们
9、们对如何何提高高高层建筑筑用钢的的耐火性性能问题题的关注注。武钢钢顺应了了此要求求,自主主开发成成功的填补了国内空空白,具具有国际际领先水水平的高高性能WWGJ5510CC2耐火耐耐候钢。为为解决高高性能WWGJ5510CC2耐火耐耐候钢焊焊接材料料的配套套问题,国国内已开开发出配配套的焊焊条并应应用于大大型高层层建筑钢钢结构工工程建造造。2.5管线线钢焊条条这方面国外外名牌企企业的产产品已用用于我国国的管线线焊接工工程。目目前国内内已具备备X800及以下下的低氢氢焊条和和X700及以下下纤维素素焊的产产品配套套能力,并并批量出出口。2.6大型型原油储储罐高强强钢焊条条为确立国家家石油战战略储
10、备备基地的的建设,国家发改委组织国内主要钢铁企业和焊接材料企业进行了技术攻关。目前10万立方及以上大型原油储备罐建造用高强钢焊条,主要是国产焊条,并批量出口。2.7抗氢氢钢焊接接材料炼油装置和和天然气气集输、脱脱硫工程程结构对对抗硫化化氢和应应力腐蚀蚀提出了了较高要要求,工工程装备备和管路路系统采采用166MnRR(HICC)或200(HICC)建造造,对焊焊接材料料熔敷成成分有严严格要求求,尤其其要求SS0.0006%,P0.0008%,并要要求有较较低的屈屈强比,国内开发的抗氢钢焊条已大量用于高含硫气田开发、石油化工装置建造。2.8 深深冷工程程焊接材材料欧州和日本本3.55Ni钢钢和9N
11、Ni钢焊焊条已在在这几年年展会中中展出,并在我我国工程程中使用用。我国主主要焊条条企业这这次也展展出了与与9Nii钢配套套的镍-铬-钼,镍镍-铬-铁和奥奥氏体合合金系焊焊条产品品,技术水平平与国外外相当。2.9铁道道车辆用用焊接材材料铁路运输业业的高速速发展为为采用新新技术创创造了条条件,铁铁道车辆辆建造用用钢经历历了从普普通碳钢钢到具有有优良的的抗大气气腐蚀性性的耐侯侯钢、特特种物料料腐蚀性性能的高高强耐候候钢和TTCS铁铁素体不不锈钢,国国内已具具备覆盖盖了500、55、60公斤斤级铁道道车辆用用焊条和和TCSS不锈钢钢焊条的的商品化化配套能能力。成成为本次次展会的的一个亮亮点。 3电焊条
12、条的市场场需求分分析随着国内自自动化焊焊接技术术的发展展,普通通碳钢电电焊条产产品的需需求已呈呈下降趋趋势,但但高性能能和特种种电焊条产品品的品种种和数量量仍在增增长。从从这次展展会看,目目前低氢氢立向下下行焊条条、抗回回火脆性性耐热钢钢焊条、尿素级不锈钢焊条、大线量高韧性低氢焊条、超级奥氏体不锈钢焊条,高温耐热不锈钢焊条等特殊产品国外名牌焊条生产企业仍将具有优势。但国内优势企业正在迎头赶上,是今后市场竞争的热点。至于国内低端焊条产品,目前在国际市场仍具有价格竞争优势。4电焊条条产业存存在的问问题及发发展方向向4.1 产产品品质质的差距距 国内企业产产品品质质的差距距主要在在外观质质量方面面表
13、现为为:焊条外外表粗糙糙、印字字不清晰晰;焊接接工艺性性能方面面镍基、不不锈钢等等特殊产产品成型型不佳,抗抗裂性能能不足。理理化性能能方面高高强度钢钢焊条大大线能量量条件下下低温冲冲击韧性性储备不不足、屈屈服强度度保证值值工艺窗窗口值小小,硫磷等等杂质元元素偏高高;铬钼钼系耐热热钢回火火脆性敏敏化元素素含量高高,品种种单一、产产品细分分不够,超超低碳不不锈钢CC含量及及P含量过过高、抗抗裂性存存在差距距;铁素素体不锈锈钢产品品技术上上仍需突突破,抗抗裂性和和塑韧性性尚需改改善。4.2 电焊条产业业存在的的管理问问题低价竞争制制约了电电焊条的的档次提提升,投投入不足足制约了了产品性性能稳定定性控
14、制制。资源源整合或或跨行业业的合作作不完善善,制约约了高端端产品的的发展速速度。4.3电焊焊条产业业的发展展方向在可预期的的将来电电焊条将将向强度更更高,韧韧性更好好,抗裂裂性更优优,操作作更简便便,资源更更加节约约,焊接接效率更更高,产产品用途途更加细细分、产产品使用用更加节节能环保保方向发发展。普通碳碳钢焊条条将逐步步减少,500MPa级低合金钢焊条会有较大发展。在产品适应性和使用环境条件等产品的二次开发需要加强,这也将成为国内焊接材料企业的重要工作方向。第二部分 从气保保焊实芯芯焊丝的的增长看看焊接自自动化水水平的提提高1.气保焊焊用实心心焊丝行行业的发发展现状状1.1 气保焊焊用实心心
15、焊丝的的产量和使用量量持续增增加气保护焊用用实心焊焊丝是本本次展会会的一个个热点,参参展高达达81家,为为各类焊焊材参展展商之冠,从从上世纪纪九十年年代以来来,美国国、欧州州、日本本的气保保护实心心焊丝使使用比例例,一直直居各类类焊材之之首,占占35-50%。近年年来,我我国气保保焊用实实心焊丝丝产能和和产量不不断增长长、质量量持续改改善、品品种日渐渐增加。我我国现有有气保焊焊用实心心焊丝生生产企业业2000余家。年年产能在在5-110万吨吨以上的的气保焊焊实心焊焊丝骨干干企业群群已初步步形成。我国气保焊焊用实心心焊丝近近10年的产量量列于图图2-1。由图图可以看看出,我我国气体体保护用用实心
16、焊焊丝的产产量持续续增长,年年平均增增长率在在30%以上。占占全部焊焊材的比比例由110%提提高到330%,表表明我国国焊接机机械化、自自动化率率在不断断的提高高。图2-1 近近10年我我国气保保护用实实心焊丝丝产量情情况1.2气保保护用实实心焊丝丝的应用用面不断断扩大我国部分行行业实心心焊丝的的年使用用量情况况见表2-1。表2-1我我国部分分行业实实心焊丝丝的年使使用量(单单位:万万吨)建筑钢结构构造船输油气管线线集装箱压力容器重型机械石油储备3516106542我国气体保保护焊实实心焊丝丝已经得得到了广广泛的应应用,大大型船舶舶制造、奥奥运会鸟鸟巢工程程、西气气东输管管线建设设、100万立
17、方方大型储储罐等重重点工程程项目中中,都可可见到国国产焊丝丝的踪影影。1.3普通通焊丝出口口量有所所增长在20088年焊材材出口统统计中,气气保焊实实心焊丝丝ER770S-6等品品种出口口15万吨吨,出口口量约占占焊材总总出口量量的399.5%,已接接近传统统出口产产品酸性性焊条的的比例(占占41.1%),这这标志着着我国的的气体保保护焊实实心焊丝丝的质量量已得到到国外的的质量认认可,接接近和达达到国外外同类产产品的水水平。近近5年我国国气保护护用实心心焊丝出出口情况况见图22-2。图2-2 近5年我国国气保护护用实心心焊丝出出口情况况图2-2 我国国气保护护用实心心焊丝出出口情况况2气保护护
18、焊实心心焊丝的的技术进进步这次展会上上十多家家国外厂厂商展出出了多品品种的各各类焊丝丝,在我我国的销销售量也也在增长长。神钢钢又推出出了MIG焊丝丝新品种种MG-50CCH,它它除了具具有Sii、Mn等适适量合金金元素外外,还添添加了适适量的TTi+ZZr(约约含0.05%)元素素,使电电弧燃烧烧稳定,熔熔滴的过过渡颗粒粒进一步步细化,飞飞溅大幅幅降低,特特别适用用于平焊。国国内大桥桥公司和和华通公公司研制制成功气气保护低低合金高高强钢实实心焊丝丝(C-Mn-Ni-Mo-Ti合合金系统统),已已成功用用于西气气东输二二线X880管线线钢的焊焊接。在实心焊丝丝的制造造工艺上上,前几几年国外外推出
19、的的不镀铜铜、而采采用特殊殊涂层的的焊丝制制造工艺艺,国内内也有类类似的产产品推出出,但这这种焊丝丝对导电电嘴磨损损较大和和承载大大电流的的能力较较差的问题题尚需进进一步解解决。3.气体保保护焊实实心焊丝丝行业存存在的问问题及给给与我们们的启示示3.1气体体保护焊焊实心焊焊丝品种种有待完完善与往届埃森森焊接展展相比,本本届展会会上,实实心焊丝丝方面没没有引起起特别关关注的新新产品和和新工艺艺的出现现。比较较和分析析国外焊焊材企业业的产品品资料,在在实心焊焊丝产品品品种方方面,我我们还存存在数量量少等问问题。表表2-2为我国国焊丝生生产企业业的气保保护实心心焊丝产产品品种种与日本本神钢生生产的相
20、相应产品品品种的的比较。表2-2 国国内外实实心焊丝丝品种数数量比较较表种 类日 本神 钢国内企业Q国内企业D国内企业T国内企业J韩国 高丽丽溶接棒棒MIGTIGMIGTIGMIGTIGMIGTIGMIGTIGMIGTIG耐 热 钢钢16171-33267622耐 候 钢钢313-2-低碳钢及4490MMPa高高强钢16222211232425408830MMPa级高强钢6351532-511-不 锈 钢钢81310898111211111110小 计493621112115162026201814合 计853236364632由此可见:(1)与神神钢相比比,我国国生产的的气体保保护焊实实心焊
21、丝丝品种较较少。整整体上看看,特别别是“耐热钢钢”及“低碳钢钢及4990MPPa高强强钢”的品种种要远远远少于神神钢的品品种。(2)在耐耐热钢焊焊丝方面面,神钢钢的品种种囊括了了0.55Mo、1Crr-0.5Moo、2.225Crr-1MMo、5Crr-0.5Moo、9Crr-1MMo到9Crr-1MMo-NNb-VV钢,MIIG与TIGG焊丝品品种齐全全。还开开发了用用于超超超临界锅锅炉的TT/P992钢用用的TGG-S112CRRS焊丝丝。而国国内生产产的大部部分只是是用于焊焊接1CCr-00.5MMo、2.225Crr-1MMo钢的的焊丝。(3)在低低碳钢及及4900MPaa高强钢钢实心
22、焊焊丝方面面,神钢钢开发了了许多具具有不同同用途及及特点的的MIGG焊丝:在高电流流区电弧弧稳定性性好、电电弧柔和和的焊丝丝;在低电流流区电弧弧稳定可可用于全全位置薄薄板焊接接的焊丝丝;含Mn、Si量较较高,适适用于建建筑结构构厚板大大线能量量的焊接接工艺,也也能获得得高的强强度和韧韧性的焊焊丝;专门焊接接薄板,最最小厚度度仅为00.6mmm的焊焊丝;低飞溅、耐耐凹坑及及耐气孔孔性良好好的,用用于焊接接镀锌板板的焊丝丝;具有高的的冲击韧韧性,适适用于焊焊接低温温用铝镇镇静钢的的焊丝。3种用于于机器人人焊接的的,具有有不同焊焊渣量的的焊丝。3.2启示示国产实心焊焊丝品种种数量的的不足,阻阻碍了一
23、一些重大大工程项项目采用用气保护护实心焊焊丝的国国产化的的进程。同同时,也也反映了了国内焊焊丝生产产企业的的无奈。突突出的问问题在于于,我国国实心焊焊丝生产产企业多多数为金金属制品品的加工工企业,由由于焊丝丝生产本本身不能能提供焊焊丝盘元元,其焊焊丝品种种主要受受到钢厂厂的制约约。同时时,多数数企业的的科研能能力还有有待提高高。要想想从根本本上解决决高纯度度优质焊焊丝的供供应和焊焊丝品种种多样化化问题,焊焊丝生产产企业需需要进一一步与提提供焊丝丝盘元的的钢厂形形成战略略合作关关系,同同时与大大学和科科研院所所形成良良好的协协作关系系。这也也是焊材材行业急急需解决决的发展展问题。第三部分 从初露
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