中国焊接年鉴》我？电子器件设计与应用

没有焊接技术现代化，就没有当代工业的现代化。焊接工艺及装备的现代化，是焊接技术现代化的重要标志，是焊接产品高质量的重要。高新技术带动焊接技术的发展，焊接技术的发展又推动科学技术的进步。在高新技术高速发展的今天，我们要把现代高新技术引入到焊接技术中来，加快实现焊接工艺及装备的现代化。要建立各种钢材、焊接材料、焊接工艺数据库和焊接专家系统，实现焊接生产的现代化管理和焊接过程的自适应控制、智能控制。使我国的焊接工艺和装备水平、焊接生产机械化和自动化水平、焊接质量和生产率都得到大幅度提高。

目前全国有气体焊实芯焊丝制造厂家150家左右，气体焊实芯焊丝的全国年生产能力约为30万吨，2000年年产量约为12万吨左右。焊丝的质量比以往有较大提高，但是实芯焊丝的品种较少，《焊接材料产品样本》中仅收入8种实芯焊丝。国内用户还需要从国外进口大量的不锈钢、耐热钢和其它特殊性能要求的气体焊丝。国产筒装焊丝由于某些性能不能满足用户要求，国内使用的筒装焊丝绝大部分需要从国外进口。

即外商投资和合资企业。近四年来，这类企业从数量和规模上都得到了很大发展，主要由于他们的生产技术先进、管理方法规范、资金力量雄厚、市场经验丰富、体制机制灵活。近几年来。具有外资背景的企业异军突起，在国内市场占有率逐年提高，呈欣欣向荣状态，他们在焊接装备行业中起到了举足轻重的作用。

《中国焊接年鉴》我国焊接行业发展概况

为提高生产率、降低工人劳动强度，国外焊接生产机械化、自动化已达到很高程度，而我国手工焊所占比例却很大。按焊丝与焊接材料的比来计算机械化、自动化的比例，1999年日本为80.6%，西欧为74%，美国为71%，2000年我国为23%。

气体实芯焊丝、埋弧焊丝品种较少，碳钢、低合金钢焊丝的数量和质量基本能满足国内应用企业的要求，但中合金钢、高合金钢、镍基合金以及其他合金焊丝的品种很少，且质量不尽人意，许多应用企业仍靠进口。国内药芯焊丝生产厂家，现有年产量2万吨的生产能力，因质量得不到认可和品种少，2000年国内药芯焊丝仅生产6000吨左右，进口药芯焊丝12000吨左右，66%的药芯焊丝从国外进口。

焊接是一种低成本、高科技连接材料的可靠工艺方法。到目前为止，还没有另外一种工艺比焊接更为广泛地应用于材料间的连接，并对所焊产品产生更大的附加值。因此无论现在和将来，焊接都是成功地将各种材料加工成可投入市场产品的首选工艺。焊接技术已发展成为融材料学、力学、热处理学、冶金学、自动控制学、电子学、检验学等学科为一体的综合性学科。焊接作为一种现代的先进主导制造工艺技术，正逐步集成到产品的主寿命过程，即从设计开发、工艺制定、制造生产，到运行服役、失效分析、、再循环等产品的各个阶段。焊接技术从单一的加工工艺发展成新兴的综合性工程技术，已涉及到原材料、结构设计、焊接工艺方法、焊接设备及工艺装备、焊接材料、焊接预热处理、切割下料、坡口加工、焊接工艺制定及相关标准、焊接生产、焊接过程和管理、焊后处理和涂装、检验、焊接、焊接接头运行等众多技术过程。焊接作为一种广泛的系统工程，其应用范围不仅应用于重型机械、电力设备、石油化工、交通运输、建筑工程、航天航空等行业，还扩大到电子器件、家用电器、医疗器械、通讯工程等领域。

界工程技术界已将焊接结构用钢量作为衡量一个国家工业发达及焊接技术先进的主要指标。全世界平均45％的钢材要经过焊接才能成为投入市场的产品。据资料介绍世界工业发达国家焊接结构用钢量占本国钢产量的60％以上。1996~2000年随着我国工业现代化的高速发展，许多重型结构如电站锅炉、压力容器、船舶、建筑工程、冶金装备、重型机械等都趋于大型化、规模化、高效化，焊接结构用钢量将大幅度上升。据不完全统计2000年我国焊接结构用钢在6000万吨左右，约占我国钢材消耗量的45％以上，正接近、超过世界的平均水平。

1997年以来，我国焊接辅机具行业进一步得到发展，焊接操作机、滚轮架、变位机的制造能力和技术实力有较大程度增长，一些产品已基本接近和达到国外同类产品的先进水平，一些产品已基本形成系列化，规格品种较为齐全。

1997年—2000年电焊机行业产品结构调整工作取得显著成绩，四年来交流弧焊机的产量和构成比逐年下降，硅整流弧焊电源和逆变电源的产量和构成比稳步提高，自动焊和半自动焊设备的产量也大幅度上升，高效节能技术含量高的产品的比例也逐步提高。专用成套焊接设备的开发和制造能力逐步加强，也带动一些焊接装备制造企业近两年来迅猛发展。同时我国逆变焊机、气保焊机和专用成套焊接设备出口量也逐年增长。国产通用设备的质量和数量能满足国内市场需要，但是科技含量高的特种焊接设备、专用成套焊接设备的技术水平和制造能力还有待提高。这些设备每年还要大量从国外进口。1999年我国进口设备为1.2亿美元，2000年进口设备为1.45亿美元，增加20%左右。

国内投产使用的焊接机器人绝大部分从国外进口，国内一些科研院所和制造厂家具有一定的焊接机器人设计和制造能力，但是没有形成产品的商品化。与日本、美国、西欧等工业发达国家相比较，焊接机器人的数量极少，据统计2000年全国焊接机器人的数量不到1000台，焊接机器人的正常运行率不理想。

1998年我国焊接材料年产量已突破100万吨，2000年年产量已达117万吨，超过世界焊接总产量400万吨的四分之一。据统计资料表明焊接材料的消耗量与钢铁材料用量存在一定的比例关系。工业发达国家焊接自动化程度高，焊接材料消耗量为钢材消耗量的0.3-0.5％，而焊接自动化程度不发达或次发达国家焊接材料消耗量占钢材用量的0.7-0.8％。2000年我国钢铁产量为吨，焊接材料生产量除去出口的10万吨左右为107万吨，占钢材总量的0.8％

锅炉压力容器生产中，已采用窄间隙埋弧焊、热丝TIG焊、埋弧和电渣堆焊、小口径直管和弯管内壁TIG/MIG堆焊，以及MAG焊接机器人等一系列高效率、高质量、机械化、自动化生产系统。锅炉鳍片管的制造和焊接技术已进入世界先进行列。据不完全统计，在大型企业，焊接机械化、自动化水平已达到60-65%。

近年来，我国有17家企业（包括3家外资企业）分别从英国、美国、日本、乌克兰、、意大利引进了20条药芯焊丝生产线，另外包括其他企业自制的18条生产线，这样全国28家企业总共有药芯焊丝生产线38条。现有年产量2万吨的生产能力，可以满足国内市场需要。2000年年产量约为6000吨，主要是普通低合金钢焊丝。2000年药芯焊丝生产厂家中，少数企业由于技术力量雄厚，产品质量稳定，出现药芯焊丝供不应求的局面，而多数企业由于缺乏技术力量，或资金不足，大部分设备开工不足或没有投入生产。由于国产药芯焊丝品种单一，同时国内用户对国产药芯焊丝有一个认识过程，不少企业从国外进口药芯焊丝，2000年国内消耗的药芯焊丝中，有三分之二是来自国外。

数控切割机制造企业近几年发展迅速，目前，国内数控切割机的生产能力已超过500台，2000年数控切割机的生产量达350台左右，其中100多台向国外出口。随着市场需求量的增加，数控多轴切割技术迅速发展。一些制造厂家开发和研制了各种专用的数控切割设备，扩大了数控切割机的应用。小型、单功能的数控切割机以其物美价廉的优势得到众多用户的认可。

目前我国焊条生产企业近500家，年生产电焊条能力160万吨以上。2000年实际年产量为90万吨左右，其中10万吨左右销售到40多个国家和地区。电焊条的年产量占全部焊接材料总产量的77％。焊条生产厂家中，产量排名前五名的厂家，电焊条的生产量占全国电焊条产量的50％以上。目前国产碳钢及低合金钢焊条完全能满足国内市场需求。不锈钢、堆焊焊条也能满足国内大部分用户要求，但对一些特殊性能焊条和特殊母材用焊条还要大量从国外进口。

我国目前以焊接为主导工艺的大型企业已达800多家。拥有大批培训有素的生产技术工人和焊接专业工程技术人员，通过“九五”技术，在从国外引进先进设备和工艺影响下，生产水平有了很大提高，有的已进入世界同行业先进行列。在重型机械、冶金机械、矿山工程机械、电站锅炉、压力容器、石油化工、机车车辆、汽车等行业，普遍应用了数控切割技术以及埋弧焊、电渣焊、CO2气保焊、TIG焊、MIG焊、MAG焊、电阻焊、钎焊等焊接方法。

提高焊接质量，降低成本是我们焊接行业各个领域应该重视的问题。通过开发和采用更先进、高质量、高效率的焊接技术，加强产品质量的现代化管理，研制和使用先进的快速检测技术确保焊接产品的整体质量。在焊接质量的前提下，通过先进技术和现代化管理降低成本，提高企业竞争力，保持持续发展。

我国在特种工程条件下（高温、低温、石化、海洋、核能、航空航天、酸碱腐蚀等）特种工程材料的焊接领域，不论是工艺水平，还是实际应用范围均满足不了目前工业生产发展的需要。在充分发挥焊接结构使用性能、节约材料、降低成本的异种钢材料焊接应用和工艺水平方面，近年来虽有很大进展，但总体仍落后于美、日、德等国家。

目前全国能生产埋弧焊丝的厂家有150家左右，大部分厂家具有焊丝镀铜能力，部分厂家可以盘装供货。全国埋弧焊丝年生产能力为15万吨，而2000年的年产量为5万吨左右。埋弧焊丝品种也比较单一。常规产品H08MnA、H10Mn2等结构钢焊丝市场需求量较大，多数厂家有产品供货，而一些低合金高强钢、Cr-Mo耐热钢和不锈钢焊丝，由于市场需求量小，规模较大的厂家投入精力不足，不生产，一些小型厂家生产但质量不稳定，因此还需从国外大量进口。

中型企业和一些小型企业也已较多地采用了自动埋弧焊，通过近几年对CO2气体焊的技术推广和经验交流，半自动CO2气体焊在中型企业中也得到推广应用，焊接机械化、自动化程度也有相应的提高。一些新建的中型企业基本取消了手工电弧焊，半自动CO2气体焊占有率达90%以上，但大多数小型企业生产技术水平还是比较落后，仍以手工电弧焊为主。

廿一世纪焊接技术正进入崭新的发展阶段，当前最先进的高科技技术，如网络控制、纳米技术、高能束物理、真空技术、机器人技术都将在焊接领域逐步广泛应用，从而把焊接技术推进到现代实用科学的前沿，给焊接技术带来新的。

随着我国汽车制造业的发展，焊接机器人在汽车制造中的应用明显增加，汽车生产中，已普遍采用了弧焊焊接机器人、点焊机器人和机器人自动生产线。但在其它行业中机器人应用较少。2000年有焊接机器人980台左右（汽车制造企业约占90%），比1996年增加86%。其中弧焊机器人约占46%，点焊机器人约占49%，其它机器人约占5%。

这些企业曾经是我国电焊机制造行业的主力军，为我国电焊机行业的发展做出了巨大的贡献。近四年来，由于产品技术含量低，开发资金不足，人才外流，企业包袱过重，以及体制和债务等因素，使不少企业竞争能力下降。近来一些企业经过大规模的技术，开发新型产品，逐步走出困境，2000年，传统的国有、集体企业经济有所回升。随着的进一步深入和宏观的改善，这类企业会再现辉煌。

焊接材料生产的发展趋势应为：焊条产量逐年减少，气体焊丝产量逐年增加。世界工业发达国家焊条产量下降到20-30%，气体焊丝产量上升到60-70%。而我国焊接材料产品结构不合理，2000年焊条产量约占77%，气体焊丝约占10%。说明我国使用手工电弧焊的比重仍然很大。

新型焊接材料开发缓慢，压力容器和电站锅炉使用的新材料国内没有匹配的焊接材料，只能通过从国外进口。国内自药芯焊丝的生产还是空白，纤维素焊条生产刚刚起步，西气东输所用X70、X80管线钢国内匹配的焊接材料需要进一步开发。

计算机在焊接生产工艺中的应用，国外较普遍，可用于焊接过程规范参数的控制，还可用于整条生产线、焊机的群控，还可根据材料厚度自动选择、预置焊接规范，对焊接过程实现自适应控制、最佳控制和智能控制。日本生产的微处理控制的焊机，具有电流、电压、弧坑处理、焊丝直径选择等90多种规范参数的存储和再现功能，美、德、法等国家生产了许多由计算机控制的焊机和生产线，并建立了焊接专家系统。我国计算机在焊接中的应用工作起步较晚，经“九五”期间的研制，取得了很好的进展，但很多没有达到生产实用的水平，与国外相比，相差甚远，这也是今后提高焊接技术水平、实现机械化、自动化的课题之一。