焊接材料发展2083565292.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 Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.我国粗钢及及焊接材料料产量连续续13年均均居世界首首位,近几几年我国粗粗钢产量占占世界总产产量的1/3以上;焊接材料料产量占世世界总产量量的1/22以上。因因此中国已已成为世界界最大的焊焊接材料研研发、生产、销售和使用用基地,焊焊接材料及及焊接技术术在中国具具有广阔的的发展空间间。近年我国粗粗钢产量及及主要焊接接材料产量量统计结果果见表1及及图2。表1 近年年我国粗钢钢及主要焊焊接材料产产量和占有有量 产产量年份粗
2、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20064.23432057.825.93.812.520074.93636050.031.17.211.72008 5.03837549.330.99.110.7 图2 近近年我国主主要焊接材材料产量在今后的110年,中中国钢材及及焊材的消消费量仍有持持续增长的的趋势。钢钢材品质的的提升及品品种的完善善,各类装装备制造业业、基础设设施和重点点工程的品品质提升,对对焊接材料料都提出更更高的技术术要求,例例如重型机机械、石油油化工、管管线容器、核核电水电、道道桥车辆、舰船宇航和大型建筑工程
3、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 从电焊条条的发展历历程看焊接接技术的进进步1电焊条条行业的发发展现状经过六十年年的发展,目目前国内焊焊条生产量量已占全球球产量近770%,已已成为全球球焊条生产产大国。近近十年来由由于我国市市场对高品品质多品种种焊条需求求的不断扩扩大,国外外
4、焊接材料料生产企业业又大举进入入国内建厂厂,中国已已成为全球球焊条的生生产制造基基地。1.1从埃埃森展看电电焊条行业业发展状况况在十四届北北京埃森展展会上国内内外65家焊条生产产企业参加加了展会,其其中国外及及台资参展展企业166家,我国参展企企业占国内内焊条产能的800%左右,基本本代表了当当今全球焊焊接材料的的科研和产产品制造水平。我国获得生生产许可证证的电焊条条生产企业业已经接近近300家,电电焊条生产产能力超过过200万吨吨,远远超超过市场需需求。20008年,我我国在统计计范围内的的79家企业共共计生产电电焊条1885万吨,我我国19996年以来来电焊条的的增长情况况见图1-1,可以
5、看看出我国电电焊条的增增速已经减减缓,消费费量已近顶顶点,随着着焊接自动动化程度的的不断提升升,电焊条条的比例还还将继续下下降,绝对对消费量也将会会呈现逐渐渐下降趋势势。图1-2是我我国同部分分国家和地地区焊条消消耗比例的的对比. 从中可看看出:美国国、欧洲、日本等发发达国家电电焊条比例例在20004年占整整个焊材产产量比例还还不到200%。图1-1 近年电电焊条消耗耗量及其比比例1.2电焊焊条产品结结构及国内内外对比尽管近年来来我国焊接接自动化发发展速度非非常迅猛,但但国内电焊焊条比例仍仍然近50%,而而美国、欧欧州和日本本等发达国国家电焊条条比例都已已不到20%。我国各各类电焊条条产量及比
6、比例见表11-1。可以看看出:我国国酸性碳钢钢焊条仍占占绝对优势势,比例达达87.66%。而日本本碳钢焊条条的比例22008年年只占电焊焊条总量的的66.77%。表1-1 22008年年我国各类类电焊条产产量及其比比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同同部分国家家和地区焊焊条消耗比比例的对比比2.电焊条条新产品技技术发展动动态 22.1高强强高韧性焊焊条近年来,冶冶金工业技技
7、术进步很很快。随着着控轧、控控冷和炉外外精练技术术的应用,使使各类结构构钢材的强强度、韧性性和纯洁度度有了很大大提升。对对焊接材料料的韧性和和抗裂性能能提出了更更高要求。基基于这种转转变,焊接接材料韧性性水平需要要一个技术术跨越才能能满足现代代焊接结构构的要求,国外多家厂商展出了这方面产品,在国内一些焊接材料企业的展台上也展出了强度600-1000MPa级的超低氢高韧性焊条系列产品,其熔敷金属的塑韧性水平、扩散氢含量和纯净度达到国外水平。产品已成功用于重大军事工程、奥运“鸟巢”工程、三峡工程等重大水利工程、工程机械,矿山机械焊接。2.2新型型耐热钢焊焊条这是当前电电力工业建建设中的一一个热点,
8、国外几家家名牌企业业已连续几几年在北京京埃森展会会上展出了了与超临界界、超超临临界机组配配套的新型型耐热钢焊焊条。国内在新型型耐热钢焊焊条研究方方面,也取得重要要技术成果果,已开发发出用于TTP23、TP24、TP91、 TP92钢焊接的电电焊条产品品,其熔敷敷金属高温温抗蠕变和和焊接工艺艺性能与国国外产品性性能相当。已具备与超临界超超临界机组焊接的配套能力。2.3新型型不锈钢焊焊条不少国内外外企业都展展出了双相相不锈钢、超超级双相不不锈钢、控控氮不锈钢钢、高温耐耐热不锈钢钢、超低碳碳不锈钢和和高温耐热热不锈钢等等新型焊条条。2.4 耐耐火耐候高高性能高层层建筑钢用用焊条美国9111事件世贸贸
9、大楼的着着火倒塌,警警醒人们对对如何提高高高层建筑筑用钢的耐耐火性能问问题的关注注。武钢顺顺应了此要要求,自主主开发成功功的填补了国内空白白,具有国国际领先水水平的高性性能WGJJ510CC2耐火耐候候钢。为解解决高性能能WGJ5110C2耐火耐候候钢焊接材材料的配套套问题,国国内已开发发出配套的的焊条并应应用于大型型高层建筑筑钢结构工工程建造。2.5管线线钢焊条这方面国外外名牌企业业的产品已已用于我国国的管线焊焊接工程。目前国内已具备X80及以下的低氢焊条和X70及以下纤维素焊的产品配套能力,并批量出口。2.6大型型原油储罐罐高强钢焊焊条为确立国家家石油战略略储备基地地的建设,国家发改委组织
10、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抗氢氢钢焊接材材料炼油装置和和天然气集集输、脱硫硫工程结构构对抗硫化化氢和应力力腐蚀提出出了较高要要求,工程程装备和管管路系统采采用16MMnR(HIC)或或20(HIC)建建造,对焊焊接材料熔熔敷成分有有严格要求求,尤其要要求S0.0006%,P0.0008%,并并要求有较较低的屈强强比,国内内开发的抗抗氢钢焊条条已大量用于于高含硫气气田开发、石石油化工装装置建造。2.8 深深冷工程焊焊接材料欧州和日本本3.5NNi钢和9Nii钢焊条已已在这几年年展会中展展出,
11、并在我国国工程中使使用。我国主要要焊条企业业这次也展展出了与99Ni钢配配套的镍-铬-钼,镍-铬-铁和奥氏氏体合金系系焊条产品品,技术水平与与国外相当当。2.9铁道道车辆用焊焊接材料铁路运输业业的高速发发展为采用用新技术创创造了条件件,铁道车车辆建造用用钢经历了了从普通碳碳钢到具有有优良的抗抗大气腐蚀蚀性的耐侯侯钢、特种种物料腐蚀蚀性能的高高强耐候钢钢和TCSS铁素体不锈锈钢,国内内已具备覆覆盖了500、55、60公斤级级铁道车辆辆用焊条和和TCS不锈锈钢焊条的的商品化配配套能力。成为本次展会的一个亮点。 3电焊条条的市场需需求分析随着国内自自动化焊接接技术的发发展,普通通碳钢电焊焊条产品的的
12、需求已呈呈下降趋势势,但高性性能和特种种电焊条产品的的品种和数数量仍在增增长。从这这次展会看看,目前低低氢立向下下行焊条、抗抗回火脆性性耐热钢焊焊条、尿素素级不锈钢钢焊条、大大线量高韧韧性低氢焊焊条、超级级奥氏体不不锈钢焊条条,高温耐热热不锈钢焊焊条等特殊殊产品国外外名牌焊条生生产企业仍仍将具有优势。但国国内优势企业正在在迎头赶上上,是今后后市场竞争争的热点。至至于国内低低端焊条产产品,目前前在国际市市场仍具有有价格竞争争优势。4电焊条条产业存在在的问题及及发展方向向4.1 产产品品质的的差距 国内企业产产品品质的差距距主要在外外观质量方方面表现为为:焊条外表表粗糙、印印字不清晰晰;焊接工工艺
13、性能方方面镍基、不不锈钢等特特殊产品成成型不佳,抗抗裂性能不不足。理化化性能方面面高强度钢钢焊条大线线能量条件件下低温冲冲击韧性储储备不足、屈屈服强度保保证值工艺艺窗口值小小,硫磷等杂质质元素偏高高;铬钼系系耐热钢回回火脆性敏敏化元素含含量高,品品种单一、产产品细分不不够,超低低碳不锈钢钢C含量及P含量过高高、抗裂性性存在差距距;铁素体体不锈钢产产品技术上上仍需突破破,抗裂性性和塑韧性性尚需改善善。4.2 电焊条产业业存在的管管理问题低价竞争制制约了电焊焊条的档次次提升,投投入不足制制约了产品品性能稳定定性控制。资资源整合或或跨行业的的合作不完完善,制约约了高端产产品的发展展速度。4.3电焊焊
14、条产业的的发展方向向在可预期的的将来电焊焊条将向强度更高高,韧性更更好,抗裂裂性更优,操操作更简便便,资源更加加节约,焊焊接效率更更高,产品品用途更加加细分、产产品使用更更加节能环环保方向发发展。普通碳钢钢焊条将逐逐步减少,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 从气保焊焊实芯焊丝丝的增长看看焊接自动动化水平的的提高1.气保焊焊用实心焊焊丝行业的的发展现状状1.1 气保焊用用实心焊丝丝的产量和使用量持续续增加气保护焊用用实心焊丝丝是本次展展会的一个个热点,参参展高达881家,为为各类焊材材参
15、展商之之冠,从上上世纪九十十年代以来来,美国、欧欧州、日本本的气保护护实心焊丝丝使用比例例,一直居居各类焊材材之首,占占35-550%。近近年来,我我国气保焊焊用实心焊焊丝产能和和产量不断断增长、质质量持续改改善、品种种日渐增加加。我国现现有气保焊焊用实心焊焊丝生产企企业2000余家。年年产能在55-10万万吨以上的的气保焊实实心焊丝骨骨干企业群群已初步形形成。我国气保焊焊用实心焊焊丝近10年的产量列列于图2-1。由图可可以看出,我我国气体保保护用实心心焊丝的产产量持续增增长,年平平均增长率率在30%以上。占占全部焊材材的比例由由10%提高高到30%,表明我我国焊接机机械化、自自动化率在在不断
16、的提提高。图2-1 近10年我国国气保护用用实心焊丝丝产量情况况1.2气保保护用实心心焊丝的应应用面不断断扩大我国部分行行业实心焊焊丝的年使使用量情况况见表2-11。表2-1我我国部分行行业实心焊焊丝的年使使用量(单单位:万吨吨)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心心焊丝已经经得到了广广泛的应用用,大型船船舶制造、奥奥运会鸟巢巢工程、西西气东输管管线建设、10万立方大型储罐等重点工程项目中,都可见到国产焊丝的踪影。1.3普通通焊丝出口量量有所增长在20088年焊材出出口统计中中,气保焊焊实心焊丝丝ER700S-6等品种种出口15万吨
17、,出出口量约占占焊材总出出口量的339.5%,已接近近传统出口口产品酸性性焊条的比比例(占441.1%),这标标志着我国国的气体保保护焊实心心焊丝的质质量已得到到国外的质质量认可,接接近和达到到国外同类类产品的水水平。近5年我国气气保护用实实心焊丝出出口情况见见图2-22。图2-2 近5年我国气气保护用实实心焊丝出出口情况图2-2 我国气气保护用实实心焊丝出出口情况2气保护护焊实心焊焊丝的技术术进步这次展会上上十多家国国外厂商展展出了多品品种的各类类焊丝,在在我国的销销售量也在在增长。神神钢又推出出了MIG焊丝丝新品种MMG-500CH,它它除了具有有Si、Mn等适量量合金元素素外,还添添加了
18、适量量的Ti+Zr(约约含0.005%)元元素,使电电弧燃烧稳稳定,熔滴滴的过渡颗颗粒进一步步细化,飞飞溅大幅降降低,特别别适用于平焊。国国内大桥公公司和华通通公司研制制成功气保保护低合金金高强钢实实心焊丝(C-Mn-Ni-Mo-Ti合金系统),已成功用于西气东输二线X80管线钢的焊接。在实心焊丝丝的制造工工艺上,前前几年国外外推出的不不镀铜、而而采用特殊殊涂层的焊焊丝制造工工艺,国内内也有类似似的产品推推出,但这这种焊丝对对导电嘴磨磨损较大和和承载大电电流的能力力较差的问题尚尚需进一步步解决。3.气体保保护焊实心心焊丝行业业存在的问问题及给与与我们的启启示3.1气体体保护焊实实心焊丝品品种有
19、待完完善与往届埃森森焊接展相相比,本届届展会上,实实心焊丝方方面没有引引起特别关关注的新产产品和新工工艺的出现现。比较和和分析国外外焊材企业业的产品资资料,在实实心焊丝产产品品种方方面,我们们还存在数数量少等问问题。表22-2为我国焊焊丝生产企企业的气保保护实心焊焊丝产品品品种与日本本神钢生产产的相应产产品品种的的比较。表2-2 国内内外实心焊焊丝品种数数量比较表表种 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MIGTIGMIGTIGMIGTIGMIGTIGMIGTIGMIGTIG耐 热 钢钢16171-33267622耐 候 钢钢313-2-低碳钢及4490MP
20、Pa高强钢钢16222211232425408830MPPa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,我我国生产的的气体保护护焊实心焊焊丝品种较较少。整体体上看,特特别是“耐热钢”及“低碳钢及及490MMPa高强强钢”的品种要要远远少于于神钢的品品种。(2)在耐耐热钢焊丝丝方面,神神钢的品种种囊括了00.5Moo、1Cr-0.5MMo、2.255Cr-11Mo、5Cr-0.5MMo、9Cr-1Mo到到9Cr-1Mo-Nb-VV钢,MIGG与
21、TIG焊丝丝品种齐全全。还开发发了用于超超超临界锅锅炉的T/P92钢钢用的TGG-S122CRS焊焊丝。而国国内生产的的大部分只只是用于焊焊接1Crr-0.55Mo、2.255Cr-11Mo钢的的焊丝。(3)在低低碳钢及4490MPPa高强钢钢实心焊丝丝方面,神神钢开发了了许多具有有不同用途途及特点的的MIG焊丝丝:在高电流流区电弧稳稳定性好、电电弧柔和的的焊丝;在低电流流区电弧稳稳定可用于于全位置薄薄板焊接的的焊丝;含Mn、Si量较高高,适用于于建筑结构构厚板大线线能量的焊焊接工艺,也也能获得高高的强度和和韧性的焊焊丝;专门焊接接薄板,最最小厚度仅仅为0.66mm的焊焊丝;低飞溅、耐耐凹坑及
22、耐耐气孔性良良好的,用用于焊接镀镀锌板的焊焊丝;具有高的的冲击韧性性,适用于于焊接低温温用铝镇静静钢的焊丝丝。3种用于于机器人焊焊接的,具具有不同焊焊渣量的焊焊丝。3.2启示示国产实心焊焊丝品种数数量的不足足,阻碍了了一些重大大工程项目目采用气保保护实心焊焊丝的国产产化的进程程。同时,也也反映了国国内焊丝生生产企业的的无奈。突突出的问题题在于,我我国实心焊焊丝生产企企业多数为为金属制品品的加工企企业,由于于焊丝生产产本身不能能提供焊丝丝盘元,其其焊丝品种种主要受到到钢厂的制制约。同时时,多数企企业的科研研能力还有有待提高。要要想从根本本上解决高高纯度优质质焊丝的供供应和焊丝丝品种多样样化问题,
23、焊焊丝生产企企业需要进进一步与提提供焊丝盘盘元的钢厂厂形成战略略合作关系系,同时与与大学和科科研院所形形成良好的的协作关系系。这也是是焊材行业业急需解决决的发展问问题。第三部分 从初露端端倪到尽显显锋芒,谈谈药芯焊丝丝的飞跃发发展1、药芯焊焊丝行业发发展概况 药芯焊焊丝是全世世界焊材发发展中的突突出亮点。从19877年第1届北京埃森展览览会到20009年的的第14届北京京埃森焊接接展览会,药芯焊丝是每届展会的展出亮点。20年来药芯焊丝的品质不断改进,品种持续增加,生产和使用数量快速增长。2008年日本药芯焊丝产量占焊材总产量的34.4%,美国占30%以上,在韩国由于造船为该国的主要制造业,因此
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