埃森組委會與《機械工人》雜志社聯合組辦的“北京埃森焊接展與中國焊接工業”征文活動是“北京·埃森焊接與切割展覽會”20周年紀念活動的組成部分。 一、在市場開放的條件下,要更加重視焊接民族產業的創新和提升競爭力 美國2005年12月出臺了新的《國家創新法案》,法案規定了一系列行政措施和增加資金投入,以保持美國在全球的競爭力和領先地位。法案授權商務部進行現代制造系統的開發和利用。 歐盟2006年出臺了雄心勃勃的創新計劃《把知識轉化為應用——歐盟廣泛創新戰略》。該計劃提出:通過促進歐盟市場知識密集型產品和服務在全球的領導地位,為歐州企業創造爭取全球競爭優勢的條件。 日本2006年出臺了《第三期科技基本計劃》。該計劃除將生命科學、信息科學、環境科學、材料科學和納米技術列為重點推進領域外,也將“制造技術”列為推進領域。在提出的各項政策目標中,列入了“使日本成為世界第一制造大國”和“依靠科技提升產業競爭力,在世界上占據領先地位”的目標。 因此進入21世紀,科學技術作為核心競爭力業已成為國家間競爭的焦點。 2006年中國國務院頒發了2006~2020年《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》,要求經過15年努力,到2020年使我國進入創新型國家行列。綱要強調:建設創新型國家,核心就是把增強自主創新能力作為發展科學技術的戰略基點,就是把增強自主創新能力作為調整產業結構、轉變增長方式的中心環節,改變關鍵技術依賴于人、受制于人的局面。 從20年來的歷屆“北京·埃森焊接展”上可以看到,我國焊接產業的規模增長很快,若干焊接器材的性能也有長足進步。但是不少焊接設備與一些焊接材料,仍與國外知名焊接企業的產品有較大的差距,正如林尚揚院士指出的:“必須看到國內還缺少更多的具有自主品牌的先進焊接設備、高端焊接材料和高效焊接工藝技術,目前企業使用的這些先進焊接設備與材料大多依賴外國進口。國內焊接生產的這種表面輝煌、技術空心化的局面是一個嚴重的戰略軟肋”。 因此,如何再經過十多年的努力,使中國民族焊接產業在整體上達到“創新型國家”的要求,是我國各主管部門、各相關單位及學會/協會都應認真考慮和規劃的問題。 二、融合各相關學科的先進技術,推進焊接創新 美國著名的蘭德公司2001年發布了《全球技術革命》報告,在2006年又發布了《2020年全球技術革命》的報告。在這兩份報告中,蘭德公司認為,全球技術革命中的一個重要趨勢,是材料技術、納米技術、制造技術和信息技術等多學科的融合速度越來越快,這種融合對加快各種應用技術的發展,是至為重要的。 回顧焊接技術的發展歷程,可以說其重大進程,都融合了相關學科的先進技術。100年前,在19世紀末到20世紀初的電氣產業革命中,將電弧用于焊接,開始了電弧焊紀元。20世紀中期,隨著物理學的進步,開始將各種高能束(電子束,等離子束、激光束)應用于焊接,至今方興未艾。到20世紀70年代,隨著信息技術的進步,焊接自動化進程加快,目前正向著智能化、柔性化和全數字控制的方向發展。 原中國焊接學會副理長曾樂先生,生前曾從事焊接研究工作,又擔任寶鋼副總工程師和兼任一些工程項目的顧問,他認為不同專業的人才交叉工作大有好處,呼吁學習德國和美國,熟悉焊接的專家參與鋼材開發,鋼材專家參與焊材開發,從事自動控制和機械設計的專家參與焊接設備的開發。 我國焊接產業的一個重大缺陷,是企業格局過小,囿于專業經營,而缺乏依托電器集團公司的電焊機企業(如日本松下),缺乏依托鋼鐵集團公司的焊接材料企業(如日本神鋼、伯樂蒂森),也缺乏集焊接器材和相關企業于一體的聯合企業(如美國林肯公司、ATW集團公司)。 這種依托和聯合,不僅可以增強企業的實力,更重要的是可以及時得到技術和元器件及新工藝、新材料的支撐,促進產品的“組合創新”,提升企業在國際市場的競爭力。 如何彌補我國焊接產業的上述缺陷?應該重視和采取措施,包括推進企業的體制改革和聯合,推進產學研的密切合作,以及擴大信息渠道,開拓視眼,提升企業對吸收相關學科與相關行業先進技術的敏感性,從而事半功倍地推進焊接創新。 三、關注我國鋼材進展對焊接創新的要求 我國是全世界鋼材焊接量最大的國家。按國際鋼鐵協會統計,2006年世界鋼產量為12.39億t,我國鋼產量為4.2億t,占全世界鋼產量的34%,已大于美國、日本、俄羅斯、德國、英國、印度和韓國7個國家鋼產量的總和。所以全世界的知名焊接企業都在進軍中國的焊接市場。 2010年我國鋼產量將達到5億t左右,同時我國正在努力從鋼材大國向鋼材強國的方向發展。2006年中國金屬學會和中國鋼鐵工業協會聯合發布了《2006~2020年中國鋼鐵工業科學與技術發展指南》,提出了今后15年的鋼材發展目標: 1. 2006~2010年的鋼材發展主要目標 (1) 20%普碳鋼材在韌性基本不變的情況下,強度提高1倍。 (2) 穩定生產高強度、高韌性、低屈強比的各類鋼板,如屈服強度400~800MPa,抗拉強度600~1400MPa級高強度高韌性板材,X80管線板等。 (3) 穩定生產優質耐火、耐候、抗震鋼板,及抗拉強度大于1000~1400MPa級超潔凈、超高強度新鋼種。 (4) 細晶和超細晶、高潔凈度、高均勻性鋼材覆蓋面不小于10%。 (5) 全面建成具有中國特色、國際化的冶金新材料體系,包括火電、水電、核電設備用新鋼材,造船用焊接不預熱和大熱輸入量焊接用鋼,-160℃低溫鋼,汽車用600~800MPa級高強度鋼板,高速火車用各種鋼材,石油和海洋工程用新鋼材,制造業用各類冶金新材料等。 (6) 鐵素體不銹鋼和用錳、氮代鎳、鉻不銹鋼實現批量生產。 2. 2011~2020年鋼材發展主要目標 (1)各類先進鋼鐵材料,包括強度提高1~4倍,使用壽命提高1~4倍,節約資源和環境友好型先進鋼鐵結構材料;不含合金元素,wFe =99.995%,超高均勻度、超高純度、超細組織鋼鐵耐蝕材料;超超臨界火電機組用超級耐熱鋼;耐蝕性提高3~5倍的納米晶不銹鋼;可在>1100℃大火中燒3h而強度基本不變的超級耐火鋼;表面合金化的不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、抗氧化鋼;超輕型鋼鐵結構材料(中空輕型鋼材)等。 (2)掌握先進高強度、高韌性鋼材穩定生產的關鍵技術,包括精確控制化學成分與高潔凈度鋼冶金技術;微合金化技術;夾雜物變形與分布控制技術;控軋控冷技術;超細晶粒鋼控制與生產技術;高精度軋制與檢測技術;鋼材性能預報控制技術等。 (3)低鎳、鉻低成本環保型不銹鋼成為不銹鋼產品主流,氮合金化的雙相不銹鋼和超級奧氏體不銹鋼形成系列、穩定生產并廣泛應用于石化、船舶、汽車和建筑等行業。 以我國現有的焊接材料及焊接技術,對照上述鋼材發展目標,可看出存在很大差距(本文限于篇幅,不一一說明)。因此今后15年我國鋼材的品種和性能進展,對焊接材料和焊接技術及焊接產業,都是很大的挑戰。必須跟蹤鋼材的進展,推進相應的焊接創新。 四、關注焊接創新前景 關于焊接創新的前景,近年來已有多篇文章各抒已見,去年林尚揚院士又對今后10年自主創新的目標作了論述,本文前幾部分也涉及此問題,因此不再贅述。只是結合國情,再簡要陳述以下幾點: 1.焊接創新除政府和學術導向外,市場需求是最大的推動力 面對每年幾億噸鋼材需要焊接的龐大工作量和日益上漲的人工成本,全力追求焊接自動化和高效焊接將成為當前焊接創新的主要方向。 現在日本、歐州和美國在使用的焊接材料中,手工焊條的比例已分別小于14%~18%,顯示焊接自動化和半自動化率已大于80%。 我國少數行業及部分企業的焊接自動化和半自動化率已到70%以上。但就全國而言,2006年全國消耗的焊材中,手工焊條仍占
主辦單位先后收到來稿60余篇,其中評選出優秀征文28篇。
從征文作者層面上看,既有從事焊接工作多年,對事業一往情深的老同志,也有剛剛加入焊接行業不久激情澎湃的新秀。他們對展會癡情未改、情有獨鐘;他們的回憶和感念,蕩人心魄,令我們深受觸動;他們對展會的期望和寄語,讓我們不敢稍有懈怠,不僅不能躺在以往的成績上在那里孤芳自賞,而且要依“獨上高樓,望斷天涯路”的心境,去攀登展會的下一個高峰。更要用“衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴”的追求,把展會辦得更好,去迎接焊接事業的美好明天。
從1987年開始的“北京·埃森焊接展”除展示產品和商業活動外,也是國內外焊接技術交流的一個重要窗口,顯示了這20年來全球焊接技術產品的創新歷程。
面對21世紀高速發展的科學技術和激烈的市場競爭,我們必須更加重視我國民族焊接產業的創新和競爭力,更加重視融合各相關學科新技術以推進焊接創新,更加重視我國鋼材進展對焊接創新的要求,并關注中長期焊接創新的前景。
縱觀當今世界,越是提倡開放市場的國家,越在強調提升本國企業的競爭力去開拓世界市場。