我国焊接与切割技术快速提升

国际上现代焊接与切割技术以高效、节能、优质及其工艺过程数字化、自动化、智能化控制为特征。我国焊接与切割技术整体水平与国外发达国家相比，仍有一定差距，但焊接与切割行业的总体技术水平、产能及推广应用发展非常快速。

1.2.1 国内焊接行业生产现状

2013年我国粗钢产量约为7.79亿t，占全球粗钢产量的48.5%，比2012年增长了7.5%，其中焊接结构用钢占总钢产量的比例超过50%，正逐步趋向60%的目标。2012年我国焊接材料总产量约为474万t，其中焊条产量达到220万t，气体保护实心焊丝160万t，药芯焊丝42万t，埋弧焊材52万t。虽然各类焊接材料都保持增长，但我国焊材消费量与钢产量相对应的比值在下降，约占总钢产量的0.61%，高于美国、欧洲等发达国家的0.3%水平。对于单位钢产量，我国焊材的消耗量是发达国家的一倍以上，这种情况近年来已在逐步改变。

按照国民经济和社会发展的第十二个五年规划和中央一系列部署，我国钢材和焊材都已从高速发展走向淘汰落后产能、步入创新驱动转型升级的平稳发展期。焊接材料产品的结构调整和产品更新升级过程将明显加快。预期在今后5年内，我国钢材产量稳中有升，但年均增幅较小；焊材的国内消费总量稳中逐渐下降。

1.焊接自动化技术和设备 焊接自动化在我国作为一个新兴行业尚处于起步阶段，目前国内仍以传统焊条电弧焊为主，焊接自动化率仅为30%～50%，同发达工业国家的70%～80%相比，存在较大差距。

随着市场竞争的加剧，国内用户对焊接质量的要求不断提高，制造商也希望提高劳动生产率、降低劳动力成本、改善作业环境、逐步实现焊接自动化。因此，焊接自动化技术和设备未来发展潜力巨大，前景广阔。

（1）国内核电工程、重容重机、航空航天的焊接自动化以专机自动化技术应用为主，同时机器人的应用有很大发展空间。焊接自动化进程的显著变化，是基于焊接新工艺的自动化专机的蓬勃发展。例如，窄间隙MIG自动焊、窄间隙热丝TIG自动焊、CMT自动化堆焊系统、螺旋管预精焊焊接设备、搅拌摩擦焊设备等，这些新工艺和新装备的焊接质量、生产效率、节能效果、污染物排放控制与传统技术相比有明显优势。

（2）工程机械的焊接自动化以焊接机器人的应用为主，焊接专机的应用为辅。专机解决单层单道、长直焊缝的自动化焊接。焊接机器人依靠较好的柔性特点，针对行业产品多规格小批量的生产特点，主要用于异型结构件的焊接，适宜长焊缝、短焊缝、直线焊缝、弧线焊缝、多层多道对接焊和角焊缝。某些品牌 焊接机器人系统具有一定程度的自适应功能（自适应是智能化的一种表现形式），一人可以操作多套系统，大大提高人工效率，减少了资源能源浪费。

目前，我国的经济条件、工业基础、产业工人的技能和素质、企业的理念和管理水平，已经初步具备实现自动化焊接这一目标的条件。可以预测，我国焊接产业自动化的进程，未来几年内在一些重点行业将加速推进。

2.焊接电源 无论是从目前焊接设备和焊材产量构成比的发展趋势，还是从焊接设备和材料的制造技术和发展方向上看，我国现代化焊接技术已有很大发展，部分产品技术已达到或接近国外先进水平，特别是逆变式焊机技术。(www.xing528.com)

在传统的弧焊电源中，手弧焊机占焊机总产量90%左右，以技术落后的矩形动铁式和大量耗材的动圈式交流弧焊机为主，此种焊机耗材量及耗电量巨大。以传统焊机BX1-500为例，制造单台BX1-500焊机需硅钢片约56kg，铜线约9.5kg，整个主机重量约130kg，资源消耗大；按225天工作日，每天工作8小时，70%的焊接利用率计算，单台传统BX1-500焊机年空载损耗370kW·h，电能浪费巨大。尽管我国已逐步减少了电力拖动的旋转式直流弧焊发电机的生产，但未能完全禁绝。

逆变式焊接电源由于具有焊接性能好、动态反应速度快、动特性好、效率高、焊接速度高、多功能、易于实现焊接机械化、自动化和智能化的优点，已成为弧焊电源的发展方向之一，在国内企业中也开始逐步推广。随着逆变电源在自动、半自动焊机方面的进一步研究，功率逆变组件可靠性的提高，逆变焊机已得到较大的发展。我国逆变焊机在品种、规格不断增加的同时，其产量和销售量每年以近30%的速度增长。

国内数字化焊接电源的研究还处于起步阶段，有待于更深层次的开发和研究。国内企业近年来刚刚开始使用数字化焊接电源，数字化焊接电源占全部电源的比例低于5%。

1.2.2 国内切割技术的发展现状

在当今的工业领域中，焊接结构件在各行各业中得到了广泛运用。板材切割是焊接成品加工过程中的首要步骤，也是保证焊接质量的重要工序。利用先进的现代切割技术，不但可以保证产品的焊接质量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短了产品生产周期。随着新产品、新工艺、新技术的广泛运用，智能、精密、节能、环保的切割技术将成为切割行业今后发展的趋势。

目前，在我国切割行业主要应用的切割工艺包括碳弧气刨、火焰切割、水切割、等离子弧切割、激光切割等。

由于我国的工业基础还比较薄弱，碳弧气刨、手工火焰割炬的应用范围仍很广泛。甚至有些企业依旧采用手工或小车切割机进行板材下料。此类切割方法生产效率低下、质量差、劳动强度大、材料利用率低，并易产生烟尘、噪声、弧光、有害气体等污染，工作环境脏乱差，对资源和能源的浪费巨大。

近年来，激光切割技术发展很快，国际上每年都以20%～30%的速度增长。我国自1985年以来，更以每年25%以上的速度增长。由于我国激光工业基础较差，激光切割技术的应用尚不普遍，激光切割整体水平与先进国家相比仍有一定差距。

我国金属加工行业使用的数控切割机是以火焰和普通等离子弧切割机为主，但纯火焰切割已不能适应现代化生产的需要，市场需求的数控切割机多为数控等离子弧切割机。该类切割机可满足不同材料、不同厚度的金属板材的下料以及金属零件加工的需要，因此需求量将会越来越大，但与国外的差距仍极为明显，主要表现在：工业发达国家金属加工行业90%为数控切割机下料，仅10%为手工下料；而我国数控切割机下料仅占下料总量的10%，其中数控等离子弧切割下料所占比例更小。究其原因，较高的设备成本、复杂的维护和操作制约了数控切割在我国的进一步普及。