第一节 产品原材料生产情况调查
目前制造焊接设备主要以钢铁为原材料。
一、产品原材料生产规模调查
2003-2008年我国钢材产量统计
单位:万吨
二、产品生产区域结构调查
2008年钢材产量区域分布图
2008年钢材产量省份分布排名表
三、产品原材料生产规模预测
2009年-2011年钢材产量及增幅预测表
单位:万吨
第二节 产品原材料价格走势调查
一、产品原材料历年价格调查
2000-2008年全球钢材价格指数
2007年国内钢材价格指数走势
2008年1-10月国内钢材价格指数走势
二、产品原材料走势预测
基本经济面的低迷将继续限制打压钢材的消费与需求,钢材消费的整体经济环境仍然趋弱,这一基本特征决定了目前钢市并不具备持续反弹向上的动力和强度,其基础仍需继续夯实。
目前国内钢市的“阶段性走稳”,可能由于一方面前期钢厂的限产、减产行动对国内钢材供需关系的平衡改善产生了积极的作用;另一方面可能也与国家陆续出台了一系列经济刺激方案,市场信心有所恢复,贸易商和下游用户摆脱观望的心态,在已陆续消化前期库存的基础上进行试探性的采购有关。
就政策面而言,国家陆续出台的一系列经济刺激政策和方案,对国内钢市而言属于长期利好,但政策效果需要通过时间来检验;中短期而言,近期市场中流传的国家钢材储备计划对“阶段性的行情”可能产生强心剂的作用。
需要注意的,在目前的原料价格下,“阶段性好转”的行情已近使得钢厂采购现货原料生产变的有利可图,钢厂复产的情况正在增多。众多媒体关于钢厂复产的报道与我们从市场了解的情况基本一致。在目前下需求仍未好转的情况下,钢厂产能的近一步释放将使得目前已有所改善的供需关系再次承压与失衡。同时,复产将可能拉动对原材料的需求,从而推动钢材生产成本的提高。
三、产品原材料走势对企业影响
1、短期影响
原材料钢铁价格的上涨,短期来说会使焊接设备公司的生产成本上升,利润下降,盈利能力降低。一批实力不很雄厚的企业将面对很大压力,尤其把重心会放在减少成本、扩大生产上,可能会忽略产品质量的控制。
2、长期影响
原材料价格上涨,长期来说,会使 行业 盈利能力降低,使得部分不具盈利能力的公司被市场竞争淘汰,加速 行业 整合。迫使公司调整公司战略,优化企业结构,内部消化分摊原材料成本上涨给公司带来的压力。
3、产品原材料成本敏感度
对于焊接设备的主要原材料钢铁,其成本敏感度还是相当高的。焊接设备 行业 与钢铁业息息相关,在焊接设备生产的原材料中,钢铁的比重占总消耗量的60%~70%。我国国内市场供求关系是影响钢铁市场的关键因素,2009年整体市场前景仍不容乐观,危机重压下的钢铁业,面临着诸多变数,使得钢铁产品价格不断反复。这将对焊接设备的利润造成直接影响。
钢材是市场化程度很高的一类产品,下游的机械企业与钢铁企业签订的购货合同通常保证供应量,价格则随行就市,换言之,焊接设备 行业 对上游的钢铁 行业 的议价能力低,通常被动的承受钢价上涨带来的成本压力。
另外,整机产品所需配件的主要原材料亦为钢材,若是自产的配件,则其成本的变动情况与直接用钢情况类似,若是外购配件,则需要考虑整机企业对配件企业的议价能力。一般情况下,拥有技术优势的核心配件厂商的定价权高于基础件厂商,基础配件厂商则要更多的承受整机企业对其利润空间的挤压。
第三节 产品原材料对应策略
针对原材料价格的上涨,低成本、低废品率是抗御原材料涨价和市场竞争的重点。原材料的涨价主要是市场因素决定的,是不以企业的意志而转移的,能不能抗得住这次涨价,就得看各个企业的“内功”,市场成熟的企业多采用减产的方法来增加用钢的库存,从而降低其采购价格。
国内焊接设备生产企业目前处于抢占市场的阶段,可以通过加大产能,产生规模效应,然后通过其他方式来降低成本,抵消钢材涨价的负面影响,使生产成本的上升幅度降为零。另外,焊接设备厂家可以与钢材厂家签订长期的购销协议,这样可以稳定钢材市场回避风险从而达到双赢的目的;企业可以在逐步和钢铁企业建立战略伙伴关系,以谋求在经济发展上的双赢。
第四节 国内市场最新技术运用状况
焊接是应用范围非常广泛的一种工艺手段,随着我国国民经济持续高速发展,不论是现代制造业还是建筑业都对焊接技术、设备有着强劲的需求。从焊接设备拥有量和焊接材料消耗量来看,我国已经是一个焊接大国,但从先进技术应用的深度和广度、焊接自动化率及焊接机器人拥有方面看,我国还不是一个焊接强国。时代的要求、质量的要求,融合国际市场要求优质高效的焊设备,要求较高的机械化、自动化水平。气动技术的应用使焊接 行业 与国际上的差距逐步缩短,出现了蓬勃发展的大好形势。
使用:
1、汽车工业
焊接工艺是汽车制造的主要生产工艺。从底座、车身、车门到前盖、后箱最终由焊接完成。以车门为例:当气缸将车门定位夹紧后,气动点、凸焊机或悬挂气动点焊机对其焊接成型。由于气动定位、夹紧准确,焊接快捷,加之焊接机器人的诞生,使气动技术对汽车工业的应用日臻完美。
2、建筑业
塑料门窗以节能、环保替代了钢、木门窗。塑料门窗是以塑料挤出型材,通过气动下料、气动清角等设备加工完,进入塑料焊接机。在气动定位、气动夹紧后,进行焊接成形。以其焊缝牢固、外形美观而受人们欢迎。而气动对焊机与钢筋焊网机更是建筑业的得力助手。
3、船舶工业
八十年代中前期,我国船舶工业大都靠手工电弧焊工艺,生产效率低,劳动强度大,对焊接工操作技术要求高,焊接质量稳定,其产品在国际上无竞争力。随着新技术的引进及国内的创新改造,气动自动焊工艺的使用,使焊接效率大大提高,比常规手工焊提高5—7倍,质量稳定,目前已在各主要造船厂普遍应用。截止2006年上半年至我国已出口2300多万吨级,列船舶出口世界第三。像石油、化工、兵工、桥梁、压力容器、锅炉等 行业 的焊接使用,不一一列举。
应用:
钢网多点头气动焊接机适用于高速公路及铁路护栏、建筑轻墙、超市、饲养专业网等焊接。要使数个及数十个焊点气缸达到同步,最好的方法就属通过控制流量通过能力进行速度控制已达到同步进退。对流量控制的元件有节流阀、单向节流阀、消声节流阀与调速管接头等。节流阀是气动控制系统中被广泛采用的一种简单的流量控制元件。在气路中用来调节压缩空气的流量,以改变气缸等执行元件的运动速度,单向节流阀是由单向阀和节流阀并联的组合流量控制阀。当气体沿正向流动时,节流阀节流,而反向流动时,气体从单向阀直接通过不发生节流。排气消声节流阀是安装在气动装置中控制元件的排气口上,控制排入大气的流量,以改变执行机构的运动速度,并带有消声器,以减小排气噪声并防止不洁的环境通过排气口污染气路中的元件。缺点是:通过换向阀排气管道节流,对有些结构的换向阀会影响换向性能。调速接头是将节流装置装在管接头内的在低流量区域进行微调节,使气缸达到理想运行的速度。缺点是只能在低流量区域使用。
经过各焊机厂反复实践证明,单向节流阀是在压力、流量同等条件下,流速调整的最佳元件。而采用排气节流调速回路比进气节流回路气缸活塞的运动平稳性要更好。
第五节 国际市场最新技术运用状况
电阻点焊被认为是汽车车身制造中最重要的连接工艺。尽管有激光束焊接和粘结剂粘接等新技术,但点焊在汽车车身制造中仍然会保留其稳固的地位。由于许多因素都会影响点焊的加工质量,而且点焊的质量标准要求很高,因此有必要系统地检查点焊接头的质量。
为此,过去的作法是采用损伤性测试方法进行随机测试。由于这种方法存在一些缺点,例如:会毁坏测试样件或使其变形,测试时间长,在凿击过程中会损坏和松动工件,当使用“锌粘结剂”时使用凿击的方法会找不到粘接点,所以它已不适合现代制造技术和成本核算意识。这里提供了一种补救方法——“点线超声测试法”,用这种方法,在焊接过程中就可进行焊点的检查。
“IQR系统”是电阻点焊过程中在线质量测试和优化的一种新的控制工艺
这种方法可以在使用U-I特性评价的基础上补偿控制中一些参数变化的干扰,如板材厚度的变化、镀层厚度的变化、电极磨损损耗等的变化。由于操作简单,IQR控制器保证了稳定可靠的高质量点焊,并且节省了时间和成本。
在电阻点焊领域,人们可以清楚地看到焊接设备中使用伺服马达驱动的明显趋势。在2001年的国际埃森焊接展览会上,不少于12家制造商展示了使用伺服电机驱动技术的焊接设备(安装在微型点焊机、手动和机器人焊枪,以及基座式点焊机上)。根据专家预测,由于焊接质量好和焊接周期较短,所以气动焊接设备将会越来越多地被伺服驱动的焊接设备所取代。另外,一些制造商展示的焊枪采用气冷伺服电机驱动,对电极需要施力和对焊接周期时间有要求的焊接任务有广泛的应用前景。
带有焊头压电线性驱动的微型点焊装置,具有理想的重新设定参数的特性,并能方便地对移动路线进行编程。由于其机械结构坚固稳定和采用了压电驱动技术,所以使焊接前后定位所需的时间很短。因此,可以不失时机地从工作清理阶段转换到工作阶段,积蓄焊接的动力。由于机构坚固和采用了动态性能极高的驱动系统,使焊枪电极头更适用于自动焊接装置中,焊接效率很高。
用于冲法铆接和点焊的普通焊枪,在运动速度和精度方面受到要求更加严格的高生产率的机器人的挑战。为了能够达到较大的工作范围,而折弯程度最小,通过精心设计开发了新一代的机器人焊枪,制造材料采用了结构极轻的碳纤维加强塑料(CFRP)。根据 研究 成果,经过精心试验优化后制造了一个焊枪样品。最近研制的结构有一个纵向加强的非常坚固的弯曲臂和可提供强大的反作用力,竟然可以通过在线控制补偿角度的偏移。这一应用促进了人们进一步开发更好的现代纤维材料制造轻型结构的潜力。
激光技术和使用激光束加工材料
尽管功率在12mm×mrad4kW以上的Nd:YAG固体激光器的光束质量极高,也不可能达到CO2激光器的应用广度。正是由于CO2激光器的使用成本和维修成本较低,因此它能够得到广泛的应用。
例如,3kW的层流CO2激光器可工作大约40000h,每小时的工作成本约为6马克。这种激光用普通CO2激光器的功率的一半时,在1.5m/min的焊接速度不变时,几乎仍能达到同样的焊接熔透深度。当对钢材的焊接熔透深度为4mm,激光束的功率一样时,Nd:YAG固体激光器的焊接速度只有CO2激光器的一半。
只有在用三维多轴铰接臂机器人的时候,使用Nd:YAG激光器的总投资才低于使用CO2激光器的情况,原因是通过光学纤维Nd:YAG激光器的光束传输比较简单。而在远距离焊接时,CO2激光器的激光束要通过镜头聚焦,扫描器的光学系统可以自由地将激光束定位在工件表面。聚焦透镜安装在一个电动滑轨上,可以在1500mm×1500mm×400mm的空间确定加工点。选用移动式反射镜装置,能够延伸到干扰边缘后面的焊点。
将激光束焊接与弧焊工艺相结合可以获得一种值得注意的焊接工艺:即CO2激光束与气体保护金属极电弧焊工艺相结合的工艺。采用该工艺,能对不同级别的钢材进行高效率的焊接。使用这种工艺的目的是为了确定对焊接不同厚度的钢板时允许的最大间隙宽度amax。在钢板厚度t=5mm时,间隙宽度为2mm;当t=8mm时,宽度为1.35mm;当t=12mm时,宽度为0.7mm。焊缝是在重力状态下加工形成的,无需任何焊缝背后的熔液支持。在对20mm厚的钢板进行横向焊接时,可搭接的间隙宽度asssmax可达0.7mm,而不会产生任何技术问题。最佳工艺的其他方面还包括设定焊接和焊丝送丝的速度和选择焊丝的直径。
人们对这种组合式的焊接工艺进行了试验,并在实际的焊接工作中进行了演示。
一种结构结实紧凑、易于操作的“工具”是二极管激发的Nd:YAG激光器和其高质量的激光束。热镜头效应限制了光束质量的改善,进一步改进的目标是把光束的参数进一步提高,并将其输入到100μm的玻璃纤维中,这样获得的光束质量就可与CO2激光器的光束媲美了。
这里比较有发展前景的是盘式激光器和层流式激光器。在2001年的激光技术展览会上,HASS激光技术公司首次展示了盘式激光器的样机。展出样机的激光器功率为1.3kW,光纤维的直径为0.15mm。灯激发和二极管激发的棒式激光器存在激光束功率引起的热镜头问题,而盘式激光器实际上不再有热镜头问题。由于盘式激光器具有与CO2激光束类似的优质光束,通过光纤耦合的方法可以标定改变其功率,这比棒式激光器标定的功率要大许多倍。
使用输出功率大于4kW的二极管激发的固体激光器,对于铝合金的焊接具有决定性的意义。这些系统的光束质量特别好,能够瞬间注人直径为0.4mm的光纤中。激光束的聚焦能力极大地依赖于光纤的截面积。这表明这种新一代的固体激光器的潜力是“点”直径更小,功率密度更高。功率密度高使人们能够进行以连续波的模式进行焊接。例如,首先用于对小型样品和小零件的各种连接,如对接、T形焊接和搭接进行了 研究 。零件的材料是AlMgSi0.7(厚度:3mm)和AlMg3(厚度:1.6mm)铝合金。高质量的焊道形状只有在纯粹的连续波状态才有可能。当使用千瓦级的二极管激发的Nd:YAG激光器焊接铝时,在很宽的参数范围内都能获得很高的可靠性。
文献中还介绍了一种影响焊缝几何形状和质量的新方法。这是根据熔池中电磁力的影响,使产生不同的熔池流动和热输入量。这样就能有选择地改变焊缝的形状、穿透深度、焊道外形和减少气孔的形成。
当用激光束处理管道、圆筒和衬套的内表面时,即使在非常有限特定表面也能改变材料的特性。激光束可提供一个能精密控制的能源,在特定的地点和时间施加能量,通常只有极小的误差,因此不需要或只需要少量的后期加工处理。在工业应用中,这种工具被装上了防护设施,例如采用压力。小室和横向射流(Cross-Jet)来保护光学系统,用冷却的方法消散所吸收激光辐射、等离子辐射和附带产生的热辐射。
激光器包括以下组件:激光器适配器、基体和激光头。基体可以使激光通过机械方式连接到确定的处理系统上和所需加工的介质上。在基体内,通过光学方式为激光头提供激光辐射。如果需要,还可以装一个与介质刷一起运动的装置,使激光头进行旋转运动。激光头内装有中心光束形成元件(镀膜铜镜)及保护气体或加工气体喷嘴。功率为2kW的Nd:YAG激光器上还连接了一个用于长导轨的硬化处理装置。集成反射镜组可以在大约60mm的工作距离将光束聚焦到3mm×5mm。使用3kW功率的固体激光器可以硬化φ60mm、深600mm的高合金钢衬套。另外,开发用于管道内部硬化的光学系统有一个旋转激光头,可以在固定的发动机机体上完成工作,用于硬化货车柴油发动机的灰铸铁发动机机体的缸体承载表面。
一种新开发的用于等离子弧焊的焊矩系统,采用反极性电极和选用100~200A焊接电流可以经济有效地焊接铝制零件,焊接质量很好。经对各种铝镁合金的焊接试验表明:在焊接2~8mm的板材时,可以使用熔入和锁孔式焊接技术。
使用电极极性可变的锁孔技术进行等离子弧焊,可用来焊圆周焊缝,如AlMg3管道、法兰盘以及GK-AlSi7Mg冷铸合金制造的形状各异的零件,能够进行8mm壁厚材料的无坡口对焊连接。使用新开发的特殊气体控制系统可以无缺陷地完成圆周焊缝的收尾焊接。由于只在铸件一侧才会产生气孔,因此要确定铸件熔化金属的原子氢含量。如果铸件熔化金属中的氢含量低于0.3mL/100g,焊缝产生的气孔就很少。采用此方法要修复的焊缝总长度可达39m,占整个焊缝长度的27.2%。
在 研究 开发最现代化的电源和控制技术条件下,采用等离子弧焊技术是一种质量最佳、经济有效、重复性好的连接工艺。另外,通过调节电流,确保厚板等离子弧对接接头焊接时产生锁孔的传感器系统、导电的熔池支撑与被焊板材绝缘,并通过带电的车架在等离子弧穿透时测量电流,并随之移动。
这种新的工艺与TIG焊接相比具有如下特点:
(1)采用等离子弧焊时的特定工艺优点,不仅主要表现在微型等离子弧焊的板材厚度范围方面,而且涉及使用锁孔技术。
应用范围包括:表面堆焊、喷涂和焊接。通过可调频率使用低脉冲焊接电流,等离子弧焊可以更好的方式控制电弧能量的大小,能够通过现代控制系统可靠地同步监测各种设定值的执行情况。晶体管的焊接电源,如AUTOTIG系列,可以精确地按照技术规格的规定运行。
(2)用粉末等离子弧焊焊接薄板和管道时,具有焊接速度快、热输入小和变形小等优点。
(3)等离子弧焊接时,锁孔技术的优点还清楚地表现在板厚达10mm的材料焊接。
第六节 国内技术市场区域优势
珠江三角洲地区:焊接设备等的生产基地
“珠三角”是我国最发达经济区域,率先在国内进入工业化,信息化、城市化三化阶段。CEPA的签定和泛珠三角(9+2)的战略实施,更促使“珠三角”呈现新的历史机遇与巨大的市场需求,现形成造船、石化、汽车、冶金、机械制造等装备制造业体系,强劲的制造业给焊接 行业 带来广阔的 市场发展 。
第七节 新项目投资推荐区域(或省市)(CMRN中经纵横建议)
根据各区域目前的焊接设备发展现状及区域工业机械投资环境 分析 ,现认为江苏市场仍有较大的发展潜力:
1、焊接设备配套件产业发展完善
焊接设备配套件业担负着为各类焊接设备主机配套的任务,而主机的核心技术集中在配套件。从某种意义上说,焊接设备产品的性能优越其配套件是关键。
江苏是机械工业的大省,苏南地区的良好的工业基础是配套件企业生存的沃土,更有实力雄厚的焊接设备企业带动,配套件企业在苏南地区发展迅速。
江苏云集着国内外知名的动力元件,传动元件,液压元件及电器元件企业。这也是苏南地区吸引众多主机厂纷纷来投资设厂的原因,反过来,这些逐渐增多的主机企业又促进了配套件企业的发展完善。
近些年,国外焊接设备配套件企业纷纷介入。带来成熟的技术及品牌品牌效应,成为苏南地区以质取胜的重要原因。苏南地区配套件企业立足于中低端领域,精益求精,不断开拓创新。
2、产业经济园区建设比较成熟
1)这些区域地理位置优越,社会配套能力完善。
2)外资企业进驻比例高。
3)经济园区管理模式先进,生产流程科学,供应链条完善。
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