李連勝

0 前言

中國(guó)是世界焊接材料的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，焊接材料發(fā)揮的作用也越來(lái)越重要。目前，中國(guó)正處于工業(yè)化和現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程的重要時(shí)期，但經(jīng)濟(jì)面臨持續(xù)下行壓力，需要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，推動(dòng)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。2015年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)制造2025》規(guī)劃，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。為響應(yīng)國(guó)家“一帶一路”倡議的實(shí)施，涉及沿線國(guó)家和地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與裝備制造業(yè)的投資與合作，這都離不開(kāi)焊接材料、焊接工藝與裝備的支持，同時(shí)焊接材料行業(yè)也將迎來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

從國(guó)家科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略需求、高端裝備制造業(yè)支撐需求和行業(yè)自身發(fā)展需求方面考慮，焊接材料行業(yè)確實(shí)需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級(jí)，提質(zhì)增效，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色發(fā)展、智能轉(zhuǎn)型，開(kāi)發(fā)出適用于自動(dòng)化、綠色的高端優(yōu)質(zhì)焊接材料。文中詳細(xì)全面介紹了焊接材料行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，并為推動(dòng)焊接材料行業(yè)發(fā)展提出建設(shè)性意見(jiàn)，為今后國(guó)內(nèi)焊接材料生產(chǎn)企業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略具有較大的參考價(jià)值。

1 2018年制造業(yè)總體情況

改革開(kāi)放40年來(lái)，中國(guó)制造業(yè)已發(fā)展到占全球比重的25%，位居全球第一。但目前中國(guó)制造業(yè)在世界價(jià)值鏈分工體系中依舊處于中低端。

2018中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)中有253家制造企業(yè)入圍，比上年度增加8家;制造企業(yè)營(yíng)業(yè)收入、凈利潤(rùn)、資產(chǎn)、凈資產(chǎn)、納稅額、員工數(shù)量6個(gè)指標(biāo)在全球500強(qiáng)中的占比均有不同程度提高。

2018年機(jī)械工業(yè)增加值、主營(yíng)業(yè)務(wù)收入增速均在7%左右，利潤(rùn)增長(zhǎng)均在2%左右。機(jī)械工業(yè)累計(jì)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入21.38萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)6.05%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額1.45萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)2.18%。主營(yíng)業(yè)務(wù)收入利潤(rùn)率為6.78%，低于上年同期0.26%。

1.1 世界鋼鐵動(dòng)態(tài)及2019年走勢(shì)預(yù)測(cè)

2018年全球粗鋼產(chǎn)量達(dá)18.09億噸，同比增長(zhǎng)4.6%。亞洲全年粗鋼產(chǎn)量達(dá)到12.71億噸，占全球比重70.2%。2018年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量占世界總產(chǎn)出量比例自2017年的50.3%上升到 51.3%。

表1為2018年全球粗鋼產(chǎn)量排名前十的國(guó)家。據(jù)海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)：2018年，中國(guó)累計(jì)出口鋼材6 933萬(wàn)噸，同比下降8.1%;累計(jì)進(jìn)口鋼材1 316萬(wàn)噸，同比下降1.0%。2018年日本粗鋼總產(chǎn)量1.043億噸，同比下降0.3%。與此同時(shí)，印度產(chǎn)量繼續(xù)增長(zhǎng)，2018年總產(chǎn)量達(dá)到1.065億噸，同比增長(zhǎng)4.9%，至此取代日本，成為世界第二大粗鋼產(chǎn)出國(guó)。

世界鋼鐵協(xié)會(huì)發(fā)布短期鋼鐵消費(fèi)預(yù)測(cè)報(bào)告：預(yù)計(jì)2019年世界鋼鐵消費(fèi)量將達(dá)到17.35億噸，較2018年增長(zhǎng)1.3%。2020年世界鋼鐵消費(fèi)量預(yù)計(jì)為17.52億噸，增長(zhǎng)1.0%。

受全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇緩慢以及貿(mào)易保護(hù)主義的影響，2019年中國(guó)鋼材出口壓力仍然較大。鋼鐵企業(yè)要維護(hù)出口渠道和國(guó)際市場(chǎng)份額，必須保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

除機(jī)械、交通、鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)有較為明顯增長(zhǎng)外，其它行業(yè)同比增速均出現(xiàn)下滑，2019年下游鋼鐵行業(yè)消費(fèi)同比預(yù)估大體持平，如圖1所示。

1.2 2018年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量、表觀消費(fèi)量與焊接材料關(guān)聯(lián)密切

改革開(kāi)放40年來(lái)，在中國(guó)的制造業(yè)發(fā)展中，鋼材為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要基礎(chǔ)原材料保障。近兩年，中國(guó)占全球粗鋼產(chǎn)量的份額繼續(xù)穩(wěn)步在一半以上。

傳統(tǒng)用鋼企業(yè)對(duì)鋼產(chǎn)品需求從品種、數(shù)量增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向質(zhì)量和品質(zhì)提升，對(duì)鋼鐵行業(yè)提出更高要求。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)看，造船行業(yè)景氣度回升，預(yù)計(jì)2019年對(duì)鋼材需求將有小幅增長(zhǎng);機(jī)械行業(yè)增速雖有所放緩，但整體仍保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2019年對(duì)鋼材需求仍將保持穩(wěn)定。

焊接結(jié)構(gòu)的用鋼量是衡量焊接技術(shù)總體發(fā)展水平的重要指標(biāo)。中國(guó)每年有約3億噸的鋼材涉及焊接加工，占全球焊接加工量的50%以上，中國(guó)焊接材料的產(chǎn)量也已達(dá)到世界總產(chǎn)量的60%左右，焊接材料表觀消費(fèi)量占全球的50%以上，成為全球焊接材料的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。

目前中國(guó)有焊接材料（黑色）企業(yè)約400家，焊接材料產(chǎn)量415萬(wàn)噸左右。2018年，鋼鐵行業(yè)持續(xù)推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，市場(chǎng)秩序明顯改善，粗鋼產(chǎn)量再創(chuàng)歷史新高，國(guó)產(chǎn)自給率超過(guò)98%，出口量是進(jìn)口量的五倍多，但出口價(jià)格只是進(jìn)口價(jià)格的69%。表2為中國(guó)鋼鐵行業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入、利潤(rùn)及同比增長(zhǎng)率。

2 焊接材料行業(yè)基本情況

2018年中國(guó)焊接材料（黑色）產(chǎn)量415萬(wàn)噸（比2017年增長(zhǎng)1.97%），其中焊條156萬(wàn)噸，氣體保護(hù)實(shí)心焊絲180萬(wàn)噸，藥芯焊絲35萬(wàn)噸，埋弧焊焊接材料44萬(wàn)噸。 2018年中國(guó)焊接材料出口量約66.4萬(wàn)噸，進(jìn)口量約6.2萬(wàn)噸，中國(guó)焊接材料表觀消費(fèi)量約 354.7萬(wàn)噸。表3為2018年中國(guó)焊接材料（黑色）的表觀消費(fèi)量。

2018年中國(guó)焊接材料總產(chǎn)量415萬(wàn)噸。圖2為2018年各類(lèi)焊接材料產(chǎn)量所占的比例。與2017年的總產(chǎn)量（407萬(wàn)噸）和各類(lèi)別產(chǎn)量相比，增、減幅度微小。

按照適應(yīng)自動(dòng)化、半自動(dòng)化焊接材料的應(yīng)用比例測(cè)算，2018年中國(guó)焊接自動(dòng)化率為62.4%。 比2017年的自動(dòng)化率60.7%又提高了1.7%。但局部的不平衡依然存在，中低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩，高端產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化配套仍然不足。

2018年中國(guó)焊接材料進(jìn)口量約 6.2萬(wàn)噸，進(jìn)口均價(jià)整體在4 348美元/噸，比2017年提高了8%。各類(lèi)焊接材料進(jìn)口產(chǎn)品均價(jià)也有不同程度的提高。與2017年相比，焊條提高了14%，實(shí)心焊絲提高了10.4%，藥芯焊絲變化不大，焊劑提高了6.3%，如圖3所示。表4和表5分別為2009～2018年中國(guó)焊接材料進(jìn)口、出口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 2018年中國(guó)出口量約 66.4萬(wàn)噸，出口均價(jià)整體在1 077美元/噸，比2017年提高了14.4%。各類(lèi)焊接材料出口產(chǎn)品均價(jià)也有不同程度的提高。與2017年相比，焊條提高了15.2%，實(shí)心焊絲提高了17.2%，藥芯焊絲提高了5.5%，焊劑變化不大;整體看焊接材料進(jìn)口均價(jià)是出口均價(jià)的四倍多，如圖4所示。

2018年中國(guó)焊接材料的進(jìn)口均價(jià)遠(yuǎn)高于出口均價(jià)，整體約4倍，其中焊條高達(dá)9倍，實(shí)心焊絲是1.8倍，藥芯焊絲是2.9倍，焊劑是6.2倍。

2.1 焊絲

2.1.1 實(shí)心焊絲

近年來(lái)，實(shí)心焊絲的開(kāi)發(fā)利用在節(jié)能環(huán)保和改善焊接性能兩個(gè)方面取得了突破性的進(jìn)展。在綠色節(jié)能環(huán)保方面，焊絲生產(chǎn)設(shè)備在向節(jié)約資源、減少排放、廢水再利用等方向推進(jìn)。焊絲前處理采用環(huán)保無(wú)酸洗除銹、砂帶除銹，實(shí)現(xiàn)免涂硼工藝;鍍銅工藝取消酸洗、堿洗，減少水消耗;焊絲生產(chǎn)工藝中蒸氣加熱采用天然氣、太陽(yáng)能、地?zé)岬惹鍧嵞茉?。在改善焊接性能方面，焊機(jī)制造企業(yè)不斷開(kāi)發(fā)新型焊機(jī)，并配備一系列數(shù)字化匹配功能，以減少焊接飛濺、改善焊縫成形等情況。

實(shí)心焊絲是近些年用量增長(zhǎng)最快的焊接材料品種，目前已超過(guò)焊條。實(shí)心焊絲的種類(lèi)繁多，包括：無(wú)鍍銅焊絲、高強(qiáng)鋼氣體保護(hù)實(shí)心焊絲、耐候氣體保護(hù)實(shí)心焊絲、耐火氣體保護(hù)實(shí)心焊絲、有色金屬焊絲等。

2.1.1.1 無(wú)鍍銅焊絲

環(huán)保型無(wú)鍍銅焊絲產(chǎn)品已開(kāi)始趨于多樣化，比如碳鋼、高強(qiáng)鋼、耐熱鋼無(wú)鍍銅焊絲，核電用無(wú)鍍銅焊絲等，尤其在焊接煙塵、導(dǎo)電嘴磨損、飛濺、焊縫成形、防銹蝕等方面都有明顯進(jìn)步。特殊涂層焊絲是應(yīng)用納米技術(shù)和現(xiàn)代金屬間化合物膠體涂層技術(shù)，對(duì)焊絲表面進(jìn)行特殊涂層優(yōu)化。與傳統(tǒng)鍍銅焊絲相比較，具有耐銹蝕、高吸附性、低電阻等特性。

2.1.1.2 高強(qiáng)鋼氣體保護(hù)實(shí)心焊絲

高強(qiáng)鋼氣體保護(hù)實(shí)心焊絲也取得了顯著的發(fā)展。機(jī)械、承壓設(shè)備、橋梁等行業(yè)用鋼的強(qiáng)度級(jí)別逐步發(fā)展到Q890，Q960等級(jí)別，鋼材潔凈度和韌性也大為改善。為滿足這些鋼材的焊接需求，開(kāi)發(fā)出多品種的60～100 kg級(jí)高強(qiáng)度、高韌性配套焊絲，目前已應(yīng)用于大型電站、重型工程機(jī)械、特種車(chē)輛等。

2.1.1.3 耐候、耐火氣體保護(hù)實(shí)心焊絲

目前，國(guó)外已將耐候鋼作為普通鋼種廣泛使用，并且在鋼種開(kāi)發(fā)、使用及設(shè)計(jì)施工方面也進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定。與國(guó)外相比，中國(guó)耐候鋼的實(shí)際工程應(yīng)用起步較晚。國(guó)產(chǎn)開(kāi)發(fā)的耐大氣腐蝕焊絲、耐海洋大氣腐蝕焊絲已在工程中成功應(yīng)用。天津市金橋焊材集團(tuán)有限公司、天津大橋焊材集團(tuán)有限公司、四川大西洋焊接材料股份有限公司、哈焊所華通（常州）焊業(yè)股份有限公司、昆山京群焊材科技有限公司、武漢鐵錨焊接材料股份有限公司、四川西冶新材料股份有限公司等均推出橋梁用耐候焊絲。隨著超高層建筑的發(fā)展，防火鋼材是未來(lái)建筑用鋼的發(fā)展方向之一。天津大橋焊材集團(tuán)有限公司已成功研發(fā)耐火THQ600FRW氣體保護(hù)實(shí)心焊絲。

2.1.1.4 鋁合金焊絲

隨著中國(guó)軌道車(chē)輛輕量化進(jìn)程的深入，對(duì)大型鋁合金型材及配用焊絲的需求越來(lái)越迫切。目前，中國(guó)軌道交通裝備行業(yè)每年需要鋁合金焊絲3 000～4 000噸。其中，主要構(gòu)件和主焊縫焊接需要的高端鋁合金焊絲，均采用進(jìn)口焊絲。陸軍兵器行業(yè)每年需要鋁合金焊絲500～600噸，貨車(chē)罐車(chē)汽車(chē)行業(yè)需要鋁合金焊絲6 000～8 000噸，90%采用進(jìn)口焊絲。應(yīng)用領(lǐng)域的情況，如圖5所示。

鋁合金焊絲作為關(guān)鍵焊接材料的配套能力明顯不能滿足各行業(yè)的需求，高端鋁合金焊絲進(jìn)口比例較大。國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的鋁合金焊絲差距主要表現(xiàn)在：氫含量、焊絲晶粒度、成分偏析、焊接工藝性、焊絲表面質(zhì)量等方面。表6為鋁合金需求情況。

2.1.1.5 高效、自動(dòng)化焊絲

在中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的背景下，石油、天然氣長(zhǎng)輸管道的建設(shè)質(zhì)量和效率對(duì)焊絲的性能提出了更高要求。而管道位置的焊接逐步進(jìn)入高效化、自動(dòng)化生產(chǎn)，管道全位置自動(dòng)焊近幾年發(fā)展比較迅速，因此對(duì)實(shí)心焊絲的送絲性、熔池金屬流動(dòng)性、穩(wěn)定性都要嚴(yán)格控制。天津市金橋焊材集團(tuán)有限公司、天津大橋焊材集團(tuán)有限公司、四川大西洋焊接材料股份有限公司等均研制出專(zhuān)用系列實(shí)心焊絲。

2.1.1.6 桶裝焊絲、連續(xù)桶桶裝焊絲

目前，國(guó)內(nèi)桶裝焊絲生產(chǎn)技術(shù)已趨于成熟，焊絲的送絲性穩(wěn)定，滿足高速焊接要求，打破了國(guó)外桶裝焊絲在國(guó)內(nèi)的壟斷且占據(jù)了主導(dǎo)地位。為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效焊接，桶裝焊絲已經(jīng)不能滿足汽車(chē)制造等行業(yè)的使用需求，進(jìn)而推出了適用于大型焊接生產(chǎn)線使用的連續(xù)桶桶裝焊絲。近幾年，四川大西洋焊接材料股份有限公司已為國(guó)內(nèi)企業(yè)供貨，哈焊所華通（常州）焊業(yè)股份有限公司也有部分連續(xù)桶桶裝焊絲出口到南非等國(guó)家。

2.1.2 藥芯焊絲

為滿足高效化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展的市場(chǎng)需求，高強(qiáng)度、高韌性、高效率的綠色環(huán)保型中高端藥芯焊絲的發(fā)展較為迅速，其需求比例也將會(huì)進(jìn)一步增加。雖然面臨著應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域不景氣以及原材料價(jià)格波動(dòng)較大的巨大挑戰(zhàn)，但質(zhì)量穩(wěn)定的普通藥芯焊絲產(chǎn)品仍是市場(chǎng)需求熱點(diǎn)。

2.1.2.1 造船行業(yè)用藥芯焊絲

造船行業(yè)用藥芯焊絲有全位置用藥芯焊絲、金屬粉型藥芯焊絲、氣電立焊藥芯焊絲等。此外，還有大合攏專(zhuān)用藥芯焊絲、低溫高韌性藥芯焊絲、低氫型烘焙藥芯焊絲等。其中，金屬粉型藥芯焊絲適用于平焊和平角焊，具有熔敷效率高、焊接飛濺小、熔渣少、電弧穩(wěn)定柔和、成形美觀、抗裂性好等優(yōu)點(diǎn);低氫型烘焙藥芯焊絲黑化處理后具有更好的送絲性、防銹性。

2.1.2.2 橋梁鋼用藥芯焊絲

隨著橋梁設(shè)計(jì)的優(yōu)化及橋梁鋼的深化發(fā)展，大規(guī)模、大跨度、高強(qiáng)度的大型鋼橋建設(shè)成為主流發(fā)展趨勢(shì)。大型鋼橋不僅要求具備較高的強(qiáng)度、良好的韌性及焊接性，更要求其具備優(yōu)良的耐大氣腐蝕性能。國(guó)內(nèi)企業(yè)均有不同強(qiáng)度級(jí)別的耐田園大氣腐蝕和耐海洋大氣腐蝕的多個(gè)系列藥芯焊絲產(chǎn)品。

2.1.2.3 海工裝備用藥芯焊絲

深海資源的勘探與開(kāi)發(fā)使得海洋平臺(tái)逐漸向深水化、大型化發(fā)展，服務(wù)環(huán)境更加惡劣，結(jié)構(gòu)形式更為復(fù)雜，對(duì)焊接質(zhì)量的要求更為嚴(yán)苛。高質(zhì)量、高性能的焊接材料是保證海洋平臺(tái)焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。海工裝備用氣體保護(hù)藥芯焊絲、金屬粉型藥芯焊絲等國(guó)內(nèi)焊絲制造企業(yè)有多品種供應(yīng)，其低溫沖擊韌性?xún)?yōu)良，也適用于寒冷地區(qū)的海洋結(jié)構(gòu)件焊接。

2.1.2.4 油氣管道建設(shè)用藥芯焊絲

為滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)清潔能源的需求，中國(guó)大力建設(shè)天然氣和石油管道。目前，中國(guó)長(zhǎng)輸油氣管道朝高強(qiáng)鋼級(jí)、大口徑、高壓力方向發(fā)展，對(duì)管道工程建設(shè)質(zhì)量要求越來(lái)越高。在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)高鋼級(jí)大口徑管道施工裝備的國(guó)產(chǎn)化、配套化、系列化，需要大幅提升施工效率，降低工程建設(shè)成本及工人勞動(dòng)強(qiáng)度。國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸管道對(duì)環(huán)焊縫施工的要求也日趨嚴(yán)格，同時(shí)對(duì)環(huán)焊縫焊接速度的要求不斷增加，使得藥芯焊絲全位置的熔化極氣體保護(hù)自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊技術(shù)日趨完善。而配套焊接材料的性能需要滿足高強(qiáng)度、高韌性、全位置焊接、焊接熱輸入范圍寬泛的要求。

2.1.2.5 不銹鋼藥芯焊絲

隨著企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，不銹鋼藥芯焊絲的產(chǎn)品數(shù)量和種類(lèi)取得較大進(jìn)展。常見(jiàn)不銹鋼藥芯焊絲系列有超低溫、耐高溫、耐腐蝕、耐磨等專(zhuān)用系列，細(xì)直徑系列，雙氣體保護(hù)型、免充氬打底型、自保護(hù)型、經(jīng)濟(jì)型、雙相不銹鋼用藥芯焊絲等。同時(shí)，還具有電弧穩(wěn)定、焊接飛濺少、焊縫成形美觀、送絲穩(wěn)定等優(yōu)良品種。

2.1.2.6 鎳基合金藥芯焊絲

由于冶金成分特點(diǎn)，鎳基合金藥芯焊絲配方設(shè)計(jì)十分困難，又由于其加工硬化傾向嚴(yán)重，從鋼帶制造到軋制、拉拔都存在很大難度。北京金威焊材有限公司率先成功研發(fā)ENiCrMo3T14鎳基合金藥芯焊絲，并已批量化生產(chǎn)，替代進(jìn)口焊絲，用于重要裝備的制造。

2.1.2.7 硬面堆焊藥芯焊絲

采用堆焊可以延長(zhǎng)零部件的使用壽命，降低成本，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，尤其對(duì)合理使用材料（貴重金屬）具有重要意義。各制造企業(yè)陸續(xù)推出硬面堆焊藥芯焊絲廣泛應(yīng)用于閥門(mén)、軋輥等各種抗腐蝕、抗沖蝕、抗擦傷、高韌性及耐高溫等機(jī)件表面的修復(fù)及復(fù)合制造。

2.2 埋弧焊焊接材料

近年來(lái)，埋弧焊焊接技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，焊接技術(shù)水平也越來(lái)越高。從單絲發(fā)展到雙絲、三絲、四絲甚至五絲埋弧焊，實(shí)現(xiàn)單行程大厚度一次性焊接，極大地提高焊接效率。埋弧自動(dòng)焊的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，焊接厚度從中厚板擴(kuò)展到大厚度（600 mm），焊接位置從平焊或平角焊擴(kuò)展到橫焊。國(guó)內(nèi)埋弧焊焊接材料產(chǎn)品正在實(shí)現(xiàn)從單一生產(chǎn)向多門(mén)類(lèi)、多品種、高品質(zhì)轉(zhuǎn)變。碳鋼和不銹鋼埋弧焊焊絲，國(guó)內(nèi)主要企業(yè)產(chǎn)品品種與國(guó)外企業(yè)的差距逐步縮小。在較為高端的領(lǐng)域如核電、超（超）臨界鍋爐、化工等行業(yè)仍以進(jìn)口為主。高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕、超低溫、高服役壽命、高耐磨性等特種性能的焊接材料將成為市場(chǎng)需求亮點(diǎn)，中高端品種埋弧焊焊接材料的需求將會(huì)增長(zhǎng)，普通埋弧焊焊接材料的增長(zhǎng)趨勢(shì)放緩。

2.2.1 高強(qiáng)度、高韌性鋼埋弧焊焊接材料

隨著電站、工程機(jī)械、壓力容器向大型化、高參數(shù)、長(zhǎng)周期、輕量化發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用鋼配套高強(qiáng)度、高韌性埋弧焊焊接材料的品質(zhì)和發(fā)展提出了更高的技術(shù)要求。國(guó)內(nèi)焊接材料廠家在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新方面有重大技術(shù)突破，比如研制了550～760 MPa級(jí)別的高強(qiáng)鋼埋弧焊焊接材料，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，在重大工程中有良好應(yīng)用。

2.2.2 核電埋弧焊焊接材料

中國(guó)已進(jìn)入核電工程的高速發(fā)展期，預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)核電運(yùn)行和在建裝機(jī)將達(dá)到8 800萬(wàn)千瓦。目前，常規(guī)核電產(chǎn)品所用的鋼材和焊接材料國(guó)產(chǎn)化程度較高，預(yù)計(jì)接近90%，但在核島主設(shè)備所用的焊接材料國(guó)產(chǎn)化程度很低。在國(guó)家政策的大力支持下，國(guó)內(nèi)焊接材料企業(yè)進(jìn)行深入研究，推出一系列核電用焊接材料，已在一些項(xiàng)目上得到應(yīng)用。

2.2.3 帶極堆焊埋弧焊焊接材料

隨著煤化工行業(yè)和石化行業(yè)不斷發(fā)展，帶極堆焊技術(shù)因其具有焊接熔敷效率高、母材稀釋率低、表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，已成為制造廠家必備的堆焊技術(shù)。帶極堆焊材料一直依賴(lài)進(jìn)口，生產(chǎn)成本高，周期長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)化需求越來(lái)越迫切。國(guó)內(nèi)企業(yè)推出不銹鋼埋弧焊、電渣焊、高速焊焊帶焊劑，一劑多帶以及單層堆焊用焊帶等。

2.2.4 低溫鋼及超低溫鋼用埋弧焊焊接材料

低溫乙烯/丙烯球罐作為乙烯/丙烯裝置關(guān)鍵的存儲(chǔ)設(shè)備，由于設(shè)計(jì)壓力高、設(shè)計(jì)溫度低、易燃易爆，技術(shù)指標(biāo)要求高，其建造水平基本上代表一個(gè)國(guó)家或地區(qū)球罐建造的最高水平。中國(guó)“十三五”規(guī)劃中已經(jīng)把低溫鋼（2.5%Ni，3.5%Ni，9%Ni，36%Ni）作為海洋油氣管道的現(xiàn)階段發(fā)展方向之一。建造LNG儲(chǔ)罐和LNG運(yùn)輸船的首選材料9%Ni鋼配套的埋弧焊焊接材料主要依賴(lài)進(jìn)口。國(guó)外多家企業(yè)重點(diǎn)推出9%Ni鋼埋弧焊焊接材料，因其具有優(yōu)良的焊接工藝性、較好的低溫韌性和抗裂性能，在低溫設(shè)備領(lǐng)域廣泛使用。國(guó)內(nèi)焊接材料企業(yè)經(jīng)過(guò)近幾年研究，也在該領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

2.2.5 抗回火脆性鋼埋弧焊焊接材料

抗回火脆性鋼用埋弧焊焊接材料屬于高端裝備制造業(yè)長(zhǎng)期進(jìn)口的焊接材料，其研發(fā)重點(diǎn)是控制焊縫金屬中P，As，Sn等脆化元素含量，減少對(duì)焊接接頭沖擊韌性的影響，提高抗回火脆性性能。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在焊接材料沖擊韌性研發(fā)方面取得突破性進(jìn)展，一些產(chǎn)品工藝和力學(xué)性能與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相當(dāng)。

2.2.6 埋弧橫焊焊接材料

埋弧橫焊主要應(yīng)用于大型石油儲(chǔ)罐焊接。由于儲(chǔ)罐橫焊具有焊接質(zhì)量好、熔敷效率高、綜合成本低等特點(diǎn)，為高效自動(dòng)化焊接技術(shù)及設(shè)備的推廣應(yīng)用提供了廣闊前景。國(guó)內(nèi)企業(yè)近年投入大量精力進(jìn)行研發(fā)，其中天津大橋焊材集團(tuán)有限公司研制的埋弧橫焊焊劑具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在立式大型儲(chǔ)罐工程中推廣應(yīng)用，取得良好效果。

2.2.7 桶裝埋弧焊焊接材料

國(guó)內(nèi)埋弧焊絲包裝形式一般幾十至三百千克，每用完一件，就要重新裝卸、對(duì)接。為提高生產(chǎn)效率，方便于長(zhǎng)直大管線自動(dòng)焊接，武漢鐵錨焊接材料股份有限公司生產(chǎn)的桶裝埋弧焊絲，裝桶量為1噸，有效控制亂絲和夾絲，已向鋼管企業(yè)供貨。

2.3 焊條

2.3.1 水電行業(yè)用焊條

國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略“十三五”規(guī)劃中提出要大力發(fā)展抽水蓄能電站，這為水電鋼焊接材料的發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)機(jī)遇。水電壓力鋼管配套焊接材料要求具有較低的擴(kuò)散氫含量、優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和抗裂性能，尤其是在水電站及抽水蓄能施工環(huán)境下，要求施焊后仍具有良好和穩(wěn)定的力學(xué)性能，如圖6所示。

2.3.2 火電和核電行業(yè)用焊條

火電站建設(shè)領(lǐng)域，各企業(yè)推出的超臨界焊條產(chǎn)品已大批量應(yīng)用于大型火電機(jī)組主體設(shè)備的焊接。

核電制造領(lǐng)域，在采用國(guó)際最高安全標(biāo)準(zhǔn)確保安全的前提下，堅(jiān)持引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，重點(diǎn)推進(jìn)AP1000，CAP1400、高溫氣冷堆、快堆及后處理技術(shù)攻關(guān)，加快國(guó)內(nèi)自主技術(shù)工程驗(yàn)證，重點(diǎn)建設(shè)大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆重大專(zhuān)項(xiàng)示范工程。哈爾濱焊接研究院有限公司和四川大西洋焊接材料股份有限公司參與的大型先進(jìn)壓水堆國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)實(shí)現(xiàn)了核島主設(shè)備焊接材料國(guó)產(chǎn)化，部分焊條已用于核島系統(tǒng)工程。天津市金橋焊材集團(tuán)有限公司核電焊條產(chǎn)品通過(guò)了巴基斯坦卡拉奇K2/K3核電項(xiàng)目工藝評(píng)定，并開(kāi)始應(yīng)用。

2.3.3 船舶及海洋工程用焊條

根據(jù)船舶及海洋工程深冷環(huán)境應(yīng)用的建造需要，對(duì)焊接材料提出了-196 ℃下低溫沖擊性能優(yōu)良的要求。適用于深冷環(huán)境的不銹鋼、鎳合金焊接材料已大量應(yīng)用到國(guó)內(nèi)LNG工程的焊接，其性能均達(dá)到應(yīng)用要求。

2.3.4 壓力容器焊條

目前壓力容器焊條已實(shí)現(xiàn)自主開(kāi)發(fā)，主要用于高壓管道、壓力容器、鍋爐等重要結(jié)構(gòu)的焊接。采用該系列焊條可進(jìn)行全位置焊接，焊接工藝性好，焊接接頭的冷彎、抗裂性能良好，焊縫金屬具有良好的塑韌性。

2.3.5 管線鋼用焊條

多個(gè)企業(yè)推出的全位置管線鋼專(zhuān)用焊條已在西氣東輸工程中得到大量應(yīng)用。優(yōu)選工藝性能優(yōu)良的纖維素焊條，在管道焊接尤其是下行焊時(shí)，熔池金屬及熔渣不易下淌，電弧吹力大，熔深大。底層焊時(shí)，可單面焊雙面成形，熔化速度快，焊接效率高。

2.3.6 耐大氣腐蝕鋼焊條

國(guó)內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)的多系列耐大氣腐蝕鋼焊條廣泛用于耐候鐵路車(chē)輛焊接，并成功應(yīng)用在南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋、重慶朝天門(mén)大橋、中馬友誼大橋項(xiàng)目等一系列重大工程中。

2.3.7 鎳基合金焊條

國(guó)內(nèi)鎳基合金焊條在品種上基本滿足市場(chǎng)需求，但在不同介質(zhì)耐蝕性能方面缺乏詳細(xì)數(shù)據(jù)，在微量元素控制方面和焊縫金屬抗裂性方面需要進(jìn)一步提高。許多重要工程中，國(guó)外進(jìn)口的鎳基合金焊條仍占據(jù)主導(dǎo)地位。

2.4 釬焊材料

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)釬焊材料生產(chǎn)企業(yè)與設(shè)備制造企業(yè)達(dá)到500余家，總產(chǎn)值超過(guò)220億元。其中，釬焊設(shè)備企業(yè)130余家，產(chǎn)值約60億元。

硬釬焊材料廣泛應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備、航空航天、軌道交通、家用電器、切削工具及衛(wèi)浴五金等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)硬釬焊材料生產(chǎn)企業(yè)80余家，主要分布在長(zhǎng)三角區(qū)域，年產(chǎn)量3萬(wàn)多噸，產(chǎn)值約30億元。釬料形態(tài)包括傳統(tǒng)的絲、條、環(huán)、片狀，以及膏狀、藥芯、藥皮釬料等。其中，應(yīng)用量較大的銀基和銅基釬料占比達(dá)70%左右。

軟釬焊材料主要應(yīng)用于電子、儀器儀表、汽車(chē)、機(jī)電及輕工等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)軟釬焊材料生產(chǎn)企業(yè)300余家，主要分布在珠三角及長(zhǎng)三角區(qū)域，年產(chǎn)量13萬(wàn)噸，產(chǎn)值約130億元。釬料形態(tài)包括傳統(tǒng)的焊錫條、焊錫絲、BGA球，以及近幾年大幅度增長(zhǎng)的焊錫膏和預(yù)成型釬料。

錫基釬料通常制成絲、棒、條狀，有的可制成活性松香芯焊絲;鋁基釬料通常制成絲、條、箔片、環(huán)狀，雙金屬或多金屬?gòu)?fù)合板可簡(jiǎn)化釬焊過(guò)程，用于釬焊大面積或接頭密集的部件，如熱交換器等;銀基釬料易加工成絲、條、片、環(huán)等形狀;鎳基和鈷基釬料會(huì)形成脆性相，常以粉末狀使用，近年來(lái)已制備成非晶箔狀態(tài)或粘帶供貨;銅磷釬料通常制成絲、條、顆粒、預(yù)成型等形式形態(tài);鈦基釬料較脆，主要以粉末或膏狀使用，近幾年又發(fā)展了薄片疊成釬料及非晶箔帶釬料;鐵基釬料價(jià)格便宜，部分替代鎳基釬料釬焊不銹鋼，一般以粉末狀態(tài)供應(yīng)。

中國(guó)釬焊材料正向綠色化、潔凈化、自動(dòng)化、多樣化、經(jīng)濟(jì)化等多元化方向發(fā)展，以藥芯、藥皮釬料、膏狀釬料為主的復(fù)合形態(tài)、原位合成、梯度結(jié)構(gòu)、預(yù)成形和非晶態(tài)釬料具有很大市場(chǎng)空間，將是研發(fā)的主要方向。

2.4.1 絲狀/條狀釬料

絲/條狀釬料加工性較好，適用于多種工況條件，因而廣泛應(yīng)用于手工釬焊、半自動(dòng)或全自動(dòng)釬焊，如烙鐵釬焊、火焰釬焊、感應(yīng)釬焊等。國(guó)內(nèi)企業(yè)均用于碳鋼、不銹鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金等不同使用條件的絲狀、條狀釬料。

2.4.2 箔帶狀釬料

箔帶狀釬料是釬料的通用形態(tài)之一，由于具有一定柔性，加入方式簡(jiǎn)單，釬縫尺寸易于控制，更便于某些大平面窄間隙等特定場(chǎng)合使用而得到廣泛應(yīng)用。箔帶狀釬料適合于平整規(guī)則的釬焊面，但無(wú)法滿足復(fù)雜釬焊面的連接要求。

2.4.3 棒狀、塊狀（粒狀）釬料

多種合金系棒狀釬料已標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，并且操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)技術(shù)成熟，運(yùn)輸方便。成品出廠時(shí)，棒狀釬料表面應(yīng)光潔，不應(yīng)有影響釬焊性能的夾雜物和氧化皮等缺陷。與長(zhǎng)度較大或連續(xù)成盤(pán)裝的絲狀釬料相比，棒狀釬料單根釬料長(zhǎng)度有限，不便用于自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。

2.4.4 粉狀釬料

對(duì)于一些難于冷加工成型的合金體系，粉狀釬料具有用量精確、預(yù)裝配便捷、使用效率高，既可以滿足高效率自動(dòng)釬焊的生產(chǎn)工藝要求，也易于加工成形。常見(jiàn)的粉狀釬料有鋁基、銅基、銀基、鎳基、鈦基、錫基等，主要應(yīng)用于不銹鋼真空或保護(hù)氣氛釬焊、金剛石工具等行業(yè)。

3 對(duì)焊接材料行業(yè)發(fā)展建議

3.1 緊跟國(guó)家政策方針，發(fā)揮行業(yè)作用，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展

圍繞“中國(guó)制造2025”五大工程，結(jié)合“中國(guó)制造2025”規(guī)劃，中國(guó)焊接行業(yè)應(yīng)緊緊圍繞“國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心、工業(yè)強(qiáng)基、綠色制造、智能制造和高端裝備創(chuàng)新”五大工程，中國(guó)焊接協(xié)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接分會(huì)、全國(guó)焊接標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等行業(yè)組織應(yīng)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，統(tǒng)一組織和系統(tǒng)梳理焊接材料的創(chuàng)新方向、高端裝備制造的配套需求、基礎(chǔ)材料及工藝的研發(fā)重點(diǎn)、綠色材料及制備技術(shù)的發(fā)展等行業(yè)急需解決的問(wèn)題。

3.2 加快跨專(zhuān)業(yè)、多學(xué)科協(xié)同，拓展外延式發(fā)展模式

當(dāng)前，在“一帶一路”倡議下，協(xié)調(diào)區(qū)域化發(fā)展，加強(qiáng)推進(jìn)工業(yè)化與信息化深度融合，組織推動(dòng)軍民融合發(fā)展，已形成多專(zhuān)業(yè)、多學(xué)科交叉融合、協(xié)同發(fā)展等良好的發(fā)展模式。焊接材料行業(yè)在關(guān)注跨專(zhuān)業(yè)、多學(xué)科協(xié)同的同時(shí)，要持續(xù)完善創(chuàng)新機(jī)制，增強(qiáng)調(diào)整品種結(jié)構(gòu)的主動(dòng)性和前瞻性，拓展合作伙伴，加大力度開(kāi)展與鋼廠、行業(yè)協(xié)會(huì)、科研院所、龍頭企業(yè)的合作，聯(lián)合研發(fā)更加適應(yīng)市場(chǎng)需求的高端焊接材料品種，加速科技成果的產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)企業(yè)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。

3.3 完善焊接材料標(biāo)準(zhǔn)體系，提升高端裝備國(guó)產(chǎn)化配套能力

當(dāng)前中國(guó)焊接材料產(chǎn)品及相關(guān)試驗(yàn)檢驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)雖已按相應(yīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建立了較為完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，但尚需對(duì)焊接材料的制備穩(wěn)定性、工藝適應(yīng)性、產(chǎn)品一致性、綠色環(huán)保性等建立一個(gè)系統(tǒng)的焊接材料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，以適應(yīng)自動(dòng)化焊接要求，滿足新鋼種、新工藝、新技術(shù)的高端優(yōu)質(zhì)、高效、綠色需求，不斷推動(dòng)焊接材料行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提升和技術(shù)進(jìn)步，提升國(guó)產(chǎn)化配套能力。在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求基礎(chǔ)上，焊接材料行業(yè)應(yīng)開(kāi)展特性技術(shù)指標(biāo)、工藝指標(biāo)、綠色指標(biāo)和管理指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。同時(shí)，針對(duì)高端裝備制造業(yè)的實(shí)際需求，提出質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)的新思路，形成新的評(píng)價(jià)技術(shù)內(nèi)容和指標(biāo)，填補(bǔ)焊接材料標(biāo)準(zhǔn)體系中評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的空白，做好用一代、研一代、儲(chǔ)一代的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局。