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焊接行业现状和存在问题
发布日期:2014-10-31 14:46   

 一、电焊机 

1、企业状况 
      从对有代表性的近百家企业长期调查情况看,电焊机行业总体经济运行良好,生产、销售和经济效益呈逐年上升趋势。
     改革开放以来,我国电焊机产业从原先的计划经济体制,改变成现在的适应市场经济的体制,电焊机的生产从过去主要由国营企业唱主角,转变到如今以合资企业、股份制企业和民营企业为主体。国有企业原有机械部定点电焊机生产厂家38个,已有一半企业处于破产、倒闭停产状态,有些企业成功转制,如南通三九焊接设备有限企业、无锡威华电焊机有限企业、北京电焊机厂、北京东升电焊机厂;合资企业凭借良好的品牌、成熟的技术和先进的管理、经营理念和雄厚的资金等优势,在行业中占有相当大的市场份额,并呈逐年上升趋势,以三大合资企业(唐山松下产业机器有限企业、牡丹江欧地希焊接机有限企业、顺德三社电机有限企业)为例,2001年工业总产值4.2亿元,销售收入3.9亿元,分别占92家企业工业总产值和销售收入的24.3%和25.2%;民营企业和股份制企业成立时间短、经营机制灵活,发展速度很快,有些成为知名度较高的企业,产值上亿元,但民营企业中良莠不齐现象明显。
2、产品和产量情况 
       目前电焊机有22个大类45个系列,500多个品种,1000多个规格。从1999-2001年调查情况看,电焊机产量逐年有较大增幅。1999年总产量约15万台, 2000年约18万台,增长21%,2001年比2000年增长67%,2001年达到30万台,其中交流弧焊机约19万台,直流弧焊机约4.6万台,自动、半自动(包括MIG、MAG、TIG、CO2和埋弧焊机)约4.7万台,电阻焊机约8.6千台、特种焊机及专用、成套设备约1万台。
3、进出口和市场销售情况 
       进口焊接设备主要品种是中高档的自动和半自动电弧焊机、电阻焊机、特种焊机和专用成套设备,近几年来,我国进口焊接设备有增无减。2001年进口焊接设备总额2.43亿美金,约占国内40%的市场份额。
       近年来我国焊接设备出口创汇有较大增幅,部分产品有一定竞争力,主要出口到美国、日本、香港、泰国、韩国、越南、澳大利亚、马来西亚菲律宾、叙利亚等国家,2001年我国出口各类电焊机48699台,出口额?万美金。从出口焊机构成比情况看,高效节能的逆变式弧焊机、自动、半自动气体保护焊机出口量逐年增长,而交流焊机的出口创汇额也稳中有升。
        国家实施西部大开发政策及加入WTO以后,企业加强产品结构调整、积极参与市场竞争,使电焊机市场销售有如下特点:
       ⑴随着技术成熟和产品质量提高,一些性能优异、高效节能的焊接设备所占市场份额有很大提高,如MIG/MAG焊机、逆变焊机;
       ⑵多种技术组合的多用途、多功能、智能化的专用设备、大型成套设备和生产线越来越受到用户欢迎,市场需求也日益扩大,由此产生一批专用焊机、特种焊机、大型辅机具及焊接生产线的生产厂家;
       ⑶由于竞争激烈,大打价格战,使企业千方百计降低成本,缩小利润空间。
4、存在问题 
        ⑴焊机品牌高度分散、集中度低。全国品牌900多个,但市场上有一定知名度的全国性品牌不多;
        ⑵企业产品研发能力低。目前在研发能力和投入上占优势的是既有品牌优势,又有市场份额的合资企业,其次是原来行业内的定点企业,大部分民营企业几乎没有研发能力;
       ⑶质保体系和质检手段落后,无法真正保障产品质量。目前全国900家左右企业,已取得质量体系认证的只有40多家,有些企业还停留在手工作坊和组装加工阶段或停留在简单的指数检测阶段,所以2000年国内产品抽查结果,产品综合评定合格率只有74.2%;
       ⑷企业间缺少沟通,缺少战略联盟,缺乏学习和创新。电焊机市场空间不大却厂家众多,不同企业有不同运作方式和思路,因为自身资源有限而缺乏发展能力,如何做到各有分工,又资源共享,如何不断学习,体制创新、管理创新、技术创新,以及形成战略联盟来提高企业抗风险能力和全球化竞争能力,是今后发展的需要;
       ⑸市场竞争手段单一,市场秩序混乱。一是市场上无更多的强势品牌,无品牌竞争;二是各厂家未与商家建立稳定的合作关系,无通路之争;三是市场上流通的大多数属于通用产品,技术含量低,产品差异程度低,无产品差异化的市场运作和技术之争;价格成为单一竞争手段,低价格市场运应该是企业形成规模化生产后形成成本优势且能保证产品质量,而大多数企业无品牌优势、无较高的市场占有率、无规模化生产,成本居高不下,只能偷工减料,所以出现以次充好,不同品牌同一价格竞争现象。
二、切割机具及焊接辅助设备 
1、切割机情况 
     全国生产切割机的企业40多家,以民营、个体、股份制企业居多。焊割机具在2000年的统计为:门式切割机380台、小车式切割机14650台、等离子切割机10500台、焊割炬250 万套,割嘴189万只。 
     我国数控切割行业发展比较晚,国内有十几家数控切割机生产厂家,每年市场需求量约在350-400台,基本满足国内市场需求,进口产品不足市场总量的10%。目前国内数控切割机生产厂家主要有上海伊萨切割机械有限企业、梅塞尔切割焊接有限企业(昆山),他们在技术上得到了国外技术的大力支撑,因此产品在国内处于领先地位。而哈尔滨四海数控设备有限企业、哈尔滨焊接切割成套设备有限企业、哈尔滨电机有限责任企业机械电子设备制造厂、中船总企业船舶工艺研究所、深圳博利昌数控切割设备企业、无锡华联焊割设备厂等企业,则利用各自企业自身的优势,在技术上发展也很快,产品满足了不同用户的需求。 
     我国切割行业的产品发展打破了焊接与切割之间的传统界线,其产品已跨接焊接、切割两大行业,有很多企业同时生产焊接和切割设备。
 切割机行业存在问题:
⑴市场无序竞争,表现在互相贬低、互相压价、互相挖人;
⑵研发投入少,或根本没有投入;
⑶在机械和控制水平上与国外产品差别不大,但对国外控制系统了解不透,只停留在会应用的水平;
⑷企业间没有合作,不能联合起来开辟市场,比如在配套件的采购上企业集中起来会降低成本。
2、焊接辅助设备与器具情况 
       焊接辅助设备应为焊接工艺装备,它所涉及的范围相当广,包括坡口加工设备,焊接装配工夹具,焊接变位机,焊接操作机,焊件后处理设备,专用成套焊接设备,机器人工作站和焊接生产线等。我国已有24家焊接装备生产企业,年产量2000万元以上的已有10多家。有些企业发展速度较快,并已具有较大的规模,某些焊接装备已实现批量生产。如无锡阳通机械设备有限企业,2001年的销售总额已达1.2亿。 
       目前我国已能生产8m×10m重型立柱横梁式操作机,重型焊接滚轮架的最大吨位达400T。自动防窜滚轮架已研制成功并投运多年,防窜精度为±1.5mm。焊接变位机已系列化生产,最大承载能力达100T。 
        国内焊接配套器具的生产已形成一定的规模,产品质量已接近国际水平。生产送丝机、各种焊枪及各类枪体的配件、电焊钳、导电嘴、减压器、流量计、电焊面罩、焊条焊剂烘干设备、陶瓷喷嘴等产品的专业生产企业共34家,年产值超过亿元。其中广州阿比泰克焊接技术有限企业已与国内多家焊枪配套件厂家组成集团企业,生产规模很大,2001年焊枪总产量已达9000万元。 
存在的问题是:
⑴新产品开发力度小,品种少,大多为相互仿制的状况。 
⑵一些技术含量低的同类产品处于低水平、低价格的竞争,使企业陷入利润极低的状况,很难再自我发展。 
⑶有较强综合实力,能为推动行业发展,在行业自律中发挥积极作用的企业少。 
⑷行业整体协调能力差。 
三、焊接材料 
    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,如天津金桥焊材企业、天津大桥集团企业、四川大西洋集团企业等。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企业、四川大西洋焊丝制品有限企业等。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)有限企业、广泰焊接材料有限企业、天津市三英焊业有限企业、安泰科技股份企业焊接材料分企业(北京钢廉焊接材料有限企业2003年并入此企业)。
    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。但是大家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。 
    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。 
五、高效化焊接和焊接机器人 
1、高效化焊接 
近几年来越来越重视高效化焊接技术,也使电弧焊的高速焊和高熔敷率焊得到了快速发展,这也标志着焊接机械化和自动化程度的提高。
高效化焊接方法在造船行业应用最为广泛,由70年代的3-5种发展到现在的35种,2001年高效化率达到80.98%,机械化自动化率达到65.03%。在造船行业主要使用的高效焊接有CO2气体保护焊、气电立焊、各种衬垫单面焊、T.I.M.E TWIN—双丝高速焊等,这些高效焊接工艺配合不同种类的药芯焊丝,极大地提高了焊接效率。
在其他行业中也广泛应用高效焊接方法,如在油气管线行业,西气东输工程中管线环缝采用纤维素焊条打底、自保护药芯焊丝下行焊填充盖面工艺。油田建设中,将气电立焊应用于厚壁大直径管环缝焊接。在锅炉行业,集箱接管焊缝采用药芯焊丝焊接取代手工电弧焊。在压力容器行业,加氢反应器接管的内壁堆焊采用药芯焊丝CO2气保护不锈钢堆焊,储罐采用气电立焊。机械制造行业,三峡工程的配套设备厚板焊接采用药芯焊丝CO2气体保护焊。
2、焊接机器人
     我国从80年代开始在高校和科研单位开展焊接机器人的研究,近20年来取得不少的成果,如全位置球罐智能焊接机器人的开发研制,实现了无导轨自动焊接全位置与多层多道焊接的自动跟踪,能大幅度提高生产效率和降低劳动强度。但是由于机器人的研制没有和企业联合,长期没能形成有规模的产业。
    目前我国焊接机器人还处在应用阶段,应用的行业分布不均衡,也不够广泛,主要集中在东部沿海和东北地区,东部的上海和东北的长春这两个汽车城是我国拥有焊接机器人最多的城市。
     我国应用的焊接机器人90%以上是从世界各知名机器人厂家进口的,主要应用在汽车制造业。2001年的统计,全国共有各类焊接机器人1040台,其中弧焊机器人多于点焊机器人,汽车制造和汽车零部件生产企业中的焊接机器人占全部焊接机器人的76%,汽车制造厂的点焊机器人多,弧焊机器人较少,零部件厂弧焊机器人多,点焊机器人较少,该行业中点焊与弧焊总的比例约为3:2。
    其他行业大都是以弧焊机器人为主,主要分布在工程机械(10%)、摩托车(6%)、铁路车辆(4%)、锅炉(1%)等行业。
     在制造业中推广焊接机器人是企业今后技术改造的一个方向,但在使用焊接机器人上存在一些问题,就是适应期太长,一般需要半年到一年的适应期,原因就是前后上下没有配合好,例如前序提供的零部件尺寸精度或重复性不稳定,装配胎夹具精度达不到机器人焊接的需要,机器人的操作、维修人员的素质和队伍的稳定不理想,生产计划和设备利用率不匹配,工件图纸不能及时修改以适应机器人焊接等。
六、焊接人员的培养 
    从115家企业提供的数据,共有2012名焊接工程技术人员和21965名焊接工人(包括技师)。企业中高学历和高职称的焊接技术人员太少。在2012名焊接技术人员中仅有1名具有博士学位,而具有硕士学位的也不足2%。由于企业工作的性质以及条件与待遇的原因,目前大多数企业比较难吸引较多高学历的优秀人才到企业工作,就是本科毕业生愿意到工厂、并坚持留在工厂做焊接技术工作的也不多,有一些企业已经出现第二次人才断层。
    我国从1998年开始,各高等院校取消焊接专业,归为金属材料工程或热加工成型系,目前只有哈尔滨工业大学和华东船舶学院将焊接专业升格为焊接系,可以输送焊接专业的本科和研究生人才。这远远达不到实际的需求量。高等院校除了一部分以培养科研型人才以外,大部分应培养适应现代企业需要的基层工程技术人员。
    焊接技工过去都是企业自己的技校培养的,很多企业兴办的技校由于经费困难和不能招收到足够的学生,已经难以继续维持,随着企业改革的深入,技校一定要从企业分离出去。将来应由政府与社会共同承办一般性的技术学校。
    哈尔滨焊接技术培训中心已取得国际焊接学会认可,按照国际标准对中国的焊接工程师、焊接技术员、焊接技师和焊工的进行正规培训,实现在焊接技术培训和认证方面与国际接轨。但目前接受培训的人数仍不够多,全国在焊接工程师和焊接技师、焊工培训方面也缺乏一个统一完整的体系。
    国外的一些专业技术学会/协会在培养本专业技术人才方面发挥着重要作用,很值得大家学习和借鉴。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,负责颁发焊接人员资格证书,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。 
七、焊接标准的制、修订 
     全国焊接标准化技术委员会成立于1985年,由国家质量技术监督局统一领导和管理。1997年以来,全国焊接标准化技术委员会归口负责的标准制、修订项目共计19项。其中,国家标准14项、行业标准4项、行业内部使用标准1项。我国现行的焊接标准有国家标准和各个行业标准。由于不同时期的政策、需求不同,部分标准之间存在着需要协调统一的问题,特别是引用标准的问题。有些标准还需要完善,以埋弧焊用焊丝、焊剂标准为例,碳钢、不锈钢的焊丝、焊剂标准已得到了协调统一。而低合金钢部分尚有缺陷,目前只有单独的焊剂标准,焊丝尚缺专门的规定。药芯焊丝标准也存在着类似问题。我国目前的标准化管理体制依然保持着计划管理的模式,标准化工作与实际需要尚有较大差距。企业的标准化意识普遍薄弱。 
     应进一步调整和完善焊接标准体系,焊接标准的整体水平达到或接近国际上90年代中后期水平,使之发展均衡,协调合理,配套完整,同时满足国内行业发展和国际接轨的需求;焊接标准要在实际应用过程中最大限度地发挥标准化功效,促进焊接产品质量的提高和焊接行业的技术进步; 加强对口的国际标准化工作,进一步提高工作质量和水平,加大我国在ISO/TC44的影响,提高我国在国际标准化活动中的地位;加强国内不同焊接行业组织间的联络与合作,继续探索改进标准化运行机制、委员会组织建设、经费改革等方面的发展途径。
 
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