我國鋼材 焊接性與焊接材料發展及需要關注的問題

2023-01-09 14:12:03 字數 4641 閱讀 3829

我國鋼材及焊材的發展態勢

鋼產量是衡量乙個國家綜合經濟實力的重要指標之一,也是我國工業化程序中的支柱產業。由於我國經濟持續高速增長,拉動了鋼鐵工業的快速發展。鋼材產量的快速公升高由拉動了我國焊材產業的強勁發展。

這不僅使我國成為世界上頭號鋼鐵和焊材生產大國,也成為頭號鋼鐵和焊材消費大國(見表1)。

表1 我國鋼材消費量與焊接材料產量

注:焊材產量由於缺乏精確統計,表列焊材產量的誤差在±5%左右。

鋼材的產量、品質及其發展態勢就直接決定了焊接行業的可持續發展及焊接技術的發展方向。自2023年以來,我國鋼產量已突破1億噸,焊材總產量77萬噸;尤其是自2001

2023年,按國際鋼鐵協會統計,全世界鋼產量12.39億噸,按有關資料綜合測算,全世界焊接材料產量約為600多萬噸。因此2023年中國鋼產量佔全世界鋼產量的34%[1],中國焊材產量佔全世界焊材總產量的50%左右[2]。

預計今年我國鋼材消費量將達到4.5~4.8億噸左右。據有關專家**,10年後我國鋼材消費量可能達到6~7億t。因此相應焊接材料需求量可能達400~450萬噸[2]。

過去十年我國鋼材和焊材實現了快速增長,今後十年將持續平穩增長

鋼產量的大幅度增加牽動著焊接行業的快速發展。不僅焊材用量增大,而且焊接裝置的需求增多,增加了焊接產業就業機會,壯大了焊接產業隊伍,同時也促進了焊接技術向著優質、高效、低成本、自動化方向發展。

2 我國正在從鋼材大國向鋼材強國發展

2.1 我國鋼材及焊材的分類消費態勢

我國作為鋼材及焊材消費大國,與國外發達國家的最大差異為:近年來我國建設用鋼佔55%左右,工業製造業用鋼不到45%,而目前美國、歐洲和日本的建設用鋼僅佔22%~30%,工業製造業用鋼佔60%~66%。這種差異,說明我國生產的鋼材及焊材一半以上用於各種基礎設施和城鎮化建設上面,這種快速發展受工業化程序中基礎建設的拉動較大。

在2023年生產的鋼材中,據統計目前我國焊接鋼結構用鋼佔鋼材消費總量的比例為40%~45%左右。此外用於鋼筋混凝土結構的各種鋼筋和線材,其中三分之二左右是需進行焊接的,總數約為6千萬噸,而經焊接的鋼材總數共計2.0~2.

4億t之間,因此,現階段焊接用鋼總量已佔鋼材表觀消費量的50%以上,總量為世界第一。

現按有關重點行業對鋼材(及焊材)的消費狀況分述如下:

(1)我國大量的鋼筋混凝土結構,每年將消費鋼筋和線材一億多t,除少量粗直徑鋼筋採用冷擠壓套筒連線外,其餘主要採用鋼筋電渣壓力焊和手工焊條焊接。每年需用於鋼筋電渣壓力焊的hj431等熔煉焊劑10~13萬噸,結422等焊條50萬噸以上。

(2)據有關部門統計,2023年建築鋼結構製造量約為1600萬噸,包括工業廠房鋼結構、高層建築鋼結構、大跨度場館鋼結構、市政建設鋼結構和住宅鋼結構等,相當消費焊接材料25~35萬噸左右。

**2023年各類建築鋼結構製作量為2600萬噸,將相應需要各類焊接材料40~50萬噸左右。**2023年各類建築鋼結構將消費鋼材4000萬噸以上。

因此建築鋼材是今後的乙個增長熱點。武鋼已生產了抗拉強度為400mpa、510mpa、590mpa的高效能建築鋼材系列產品,其中耐火耐候鋼經鑑定「集高耐火性、高耐候性、高z向效能和能承受大線能量焊接於一體」,達到了國際領先水平。已用於國家大劇院等重點工程。

舞鋼生產的q345和q460厚板已用於幾十個建築焊接鋼結構工程中。寶鋼生產的建築鋼材經日本專家多次考核後,已用於101層492公尺高的上海環球金融中心大廈工程中。

(3)2023年我國造船完工量1452萬載重t,約用鋼材560萬噸,約相應消費焊材14~16噸萬,其中藥芯焊絲約8~9萬噸。2023年一季度我國造船業承接新船訂單2010萬載重噸,成為該季度國際船市的第一。**2023年我國造船業用鋼將達1035萬噸,相應需求各類焊接材料23~28萬噸。

(4)我國2023年各類汽車產量570.8萬輛,消費鋼材1098萬噸。**2023年我國各類汽車產量將達900~1100萬輛,將消費鋼材1500~1840萬噸。

(5)我國已成為全世界第一的貨櫃製造和出口國。隨著市場需求的變化每年約製造250~300萬個標準貨櫃,消費鋼材400~500萬噸左右,製造乙個標準貨櫃用co2保護焊絲20kg,每年約用co2焊絲5~6萬噸。

(6)石油天然氣長輸管道建設近年來正處於高峰期,根據規劃,未來幾年內,我國將建成14條油氣輸送管道,形成「兩縱、兩橫、四樞紐、五氣庫的管道運輸網」,這預示著我國管道用鋼量也將大幅提公升,據**,未來幾年內,我國每年管線鋼需求量約300~400萬噸[3]。據不完全統計,2023年僅中石化、中石油系統焊接制管用鋼量達到165萬噸以上,其**口60萬噸。焊絲、焊劑用量約4萬噸以上。

加上私營企業,全國17家製管廠年製管能力達560萬噸,因此2023年總制管用鋼量及焊材用量翻翻不止。

2023年8月31日,國家「十一五」重大專案--「川氣東送」工程開工。這是繼西氣東輸專案之後我國修建的又一條能源大動脈。從四川的長壽市~上海市橫跨東中西部8省市,穿越鄂西渝東山區,橫貫江南水網地帶,5次跨越長江,地質條件複雜,幹線全長1702公里,總投資627億。

2023年5月將開始建設西氣東輸二線,全長4800公里,包括支線近8000公里,直徑1219mm,全部採用x80鋼, 2023年建成。預計從2023年每年將用管線鋼350~400萬噸,相應每年需各種焊材10萬噸(包括製管的埋弧焊材)。管接頭將主要採用氣保護實芯焊絲和自保護藥芯焊絲,其次是纖維素焊條和低氫鐵粉型下向焊條。

而且長輸管道正在向提高鋼材強度(x70、x80、x100、x120),增大管道直徑和壁厚,提高輸送壓力的方向發展。相應的國產焊接材料應該緊跟配套。

(7)「十一五」期間電力行業發展迅速

① 計畫新增火力發電1.6億千瓦。到2023年火電用鋼平均年需求量預計為65萬噸。

超臨界和超超臨界火電機組在「十一五」規劃開工的60萬千瓦及以上燃煤機組中將達78%。將採用新型耐熱鋼。包括:

新型細晶強韌化鐵素體耐熱鋼系列中:

sa213~t23、t91、t122

sa335~p91、p92、p122、及e911

新型細晶奧氏體耐熱鋼hr3c、nf709、s**25

與這些新型耐熱鋼匹配的焊材,除p91、p92、t91國內已研發部分焊材外,其餘焊條、氣保護焊絲、藥芯焊絲和埋弧焊材仍需全部進口。希望在今後幾年內基本實現國產化。

② 「十一五」期間水電裝置的需求量將達到1.8億千瓦。預計2023年水電用cf62級別高強鋼的年需求量為8~10萬噸。大部分鋼材和焊材已國產化。

③我國將興建百萬千瓦核電站30座,從今年開始,每年都將新開工100萬千瓦的核電機組3個以上。預計核電鋼材的年需求量為2~4萬噸,所需焊材的品種較多。

④ 我國將努力發展風能發電。主要在西北和華北寒冷地區,風能發電的塔架和底座,對鋼材和焊縫都有防止低溫脆斷的要求。「十一五」期間約需中厚板35萬噸左右,平均年需7萬噸。

需匹配相應優質焊材。

(8)塔架鋼結構。全國每年輸電鐵塔和廣播、電視、通訊塔用鋼量約150萬噸。特別是已啟動1000千伏交流電和800千伏直流電的輸電工程,輸電鐵塔將採用q460高強鋼,急需相應的焊接材料配套。

(9)橋梁鋼結構。這是我國2023年前的建設熱點,將興建各類公路、鐵路和城市交通橋,其中規劃在長江上還要再建60多座橋梁,在黃河上還要再建20-30座橋。已確定在2023年前要建成渤海灣、長江、杭州灣、珠江、瓊州海峽的五座跨海大橋,總長度達228km,用鋼量625萬噸,主要為高強高韌性橋梁鋼,需匹配相應焊材。

(10)鐵路車輛將主要採用不同強度級別的耐候鋼,並已開始採用經濟型鐵素體不鏽鋼。到2023年,客車將全部實現空調化,需建造新的空調客車2.6萬輛,貨車將逐步改為70噸新型貨車。

因此預計今後幾年鐵路車輛用鋼,年均為100萬噸左右,年需焊材1萬噸以上。

(11)壓力容器。2023年我國生產各類壓力容器專用鋼材129.3萬噸,並進口了幾十萬噸壓力容器用鋼板,2023年約消費各類焊接材料4~5萬噸。

預計今後將每年增漲10%以上。目前這方面的乙個發展趨勢,是利用控軋控冷(tmcp)技術生產微合金化高純潔度的非調質高強鋼,取代過去的調質高強鋼,需配套相應焊接材料。

(12)預計2006~2023年,國家石油儲備基地建設工程將建設10萬立方公尺儲油罐150臺左右,共需鋼材29萬噸,其中相當cf62級別的高強板12萬噸。此外,一些地區和一些企業也在興建大型儲油罐,數量可能也在100臺以上。因此今後幾年約需與大型儲油罐建設相匹配的各類焊接材料1.

5~2萬噸。

(13)重型機械行業,包括一重、二重、太重、沈重等幾十家骨幹企業,2023年為各行業製造了約500萬噸的重大裝備和成套技術裝備,約消費鋼材542萬噸。預計2023年將生產重大裝備650萬噸以上,需鋼材約700萬噸,將相應需焊材3~4萬噸左右,除通用的高效焊材外,需高效能多品種的各類優質焊材。

(14)我國工程機械行業規模已居世界第三位,僅次於美國和日本。年銷售額億元以上的企業有一百多家。近年來每年用鋼量在450萬噸左右,製造各種塔式起重機、汽車起重機、裝載機、壓路機、推土機、挖掘機等工程機械,年需各種高強度、高韌性、耐疲勞、耐磨耐蝕等多品種焊接材料1萬噸以上。

2.2 鋼鐵工業發展中存在的主要問題

我國雖已成為世界上頭號鋼鐵大國,但並非屬於鋼鐵強國,我國生產的鋼種多屬於低層次普通鋼,高效優質鋼材生產量較少或不能生產,我國鋼鐵工業主體上屬於高消耗、高能耗、高汙染、低質量的狀態。

中國正處在現代化工業的建設過程中,基本建設用鋼材需求量較大,矛盾尚不尖銳。但過去十年這種高速增長速度,給國家資源、能源和環境造汙染造成過重的負擔。我國要從鋼鐵大國走向鋼鐵強國,上述鋼鐵發展形勢必須及時扭轉,實現由量變到質變的飛躍。

落實科學發展觀,即重在增加高附加值產品、提高質量,不能單純依靠鋪新攤子、上新專案,片面追求數量的擴張;重在降低消耗,提高企業和產品競爭力。使我國鋼鐵工業走上良性發展軌道,增強競爭力,實現可持續發展。使我國實現由鋼鐵大國到鋼鐵強國的根本轉變。

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