1. Posição e função na indústria de fabricação de equipamentos

A soldagem é uma tecnologia de manufatura que conecta materiais de forma permanente e se torna uma estrutura com uma determinada função. Quase todos os produtos, de centenas de milhares de toneladas de rodas enormes a componentes microeletrônicos de menos de 1 grama, usam tecnologia de soldagem em graus variados em sua fabricação. A soldagem penetrou em todas as áreas da indústria de manufatura, afetando diretamente a qualidade, confiabilidade e vida útil dos produtos, bem como os custos de produção, eficiência e velocidade de resposta do mercado.

A produção de aço da China em 2005 atingiu 349 milhões de toneladas, tornando-se a maior produtora e consumidora de aço do mundo, e a quantidade de aço utilizado nas estruturas soldadas também ultrapassou 130 milhões de toneladas, o que equivale à produção de aço dos Estados Unidos em um ano, tornando é sem precedentes no mundo. O maior fabricante de estruturas de aço soldadas.

A julgar por alguns projetos marcantes concluídos na China em 2005, a tecnologia de soldagem desempenhou um papel importante. Por exemplo, o equipamento hidrelétrico do Projeto das Três Gargantas é um grande sistema de soldagem, incluindo tubos de água, volutas, corredores, grandes eixos, bases de geradores, etc. Os corredores de aço inoxidável martensítico têm um diâmetro de 10.7 m e uma altura de 5 m e pesam 4 toneladas, sendo o maior corredor de estrutura fundida soldada do mundo. O corredor é soldado pela coroa superior, o anel inferior e 440 ou 13 lâminas. A soldagem de cada rotor requer 15 toneladas de fio de soldagem, o que leva mais de 12 meses. O sucesso do lançamento e da recuperação da espaçonave Shenzhou-4 marcou um grande progresso na indústria aeroespacial da China. A cápsula de retorno e o módulo orbital para onde dois astronautas se moviam eram todas estruturas soldadas de liga de alumínio, e a estanqueidade e o controle de deformação das juntas soldadas eram importantes A chave para a fabricação de soldas. No final de 6, o primeiro reator de hidrogenação da primeira unidade de liquefação direta de carvão da China fabricado pelo First Heavy Machinery Group para a Shenhua Company, com um diâmetro de 2005 m, um comprimento de 5.5 m, uma espessura de 62 mm, e com um peso de 337 toneladas, é o maior do mundo hoje. , O mais pesado forjamento- reator de hidrogenação de estrutura de soldagem, adota a tecnologia de soldagem de arco submerso de fenda estreita de fio duplo totalmente automática com direitos de propriedade intelectual independentes na China, e cada solda circunferencial precisa ser soldada continuamente por 5 dias. O Gasoduto Oeste-Leste tem 4,000 km de extensão. É o primeiro duto de aço de alta resistência (X70) e de longa distância de grande diâmetro. Os tubos de aço em espiral e os tubos de aço com costura longitudinal usados ​​são todos tubos soldados na forma de chapa de soldagem. Em 2005, a tonelagem total da construção naval do meu país atingiu 12.12 milhões de toneladas, representando 17% do total da construção naval mundial. Ele ocupa o terceiro lugar no mundo, depois do Japão e da Coreia do Sul, e está avançando em direção ao nível mundial com uma produção anual de 25 milhões de toneladas. O superpetroleiro de 300,000 toneladas fabricado internamente, o novo navio porta-contêineres do tipo 5668 TEU, o graneleiro de 150,000 toneladas e o navio 170 conhecido como "Primeiro Escudo da China" que atraiu a atenção mundial são o orgulho da indústria de construção naval da China. É uma estrutura típica de placa soldada. Além disso, a ponte Shanghai Zhonglupu é a mais longa ponte em arco de aço totalmente soldada do mundo; a cúpula elipsoidal do National Center for the Performing Arts é a cúpula de estrutura de aço mais pesada do mundo; a estrutura de aço do ninho de pássaro do principal estádio olímpico em construção pesa mais de 40,000 toneladas, também é a melhor do mundo. Essas estruturas em grande escala são os maiores, mais pesados, mais longos, mais altos, mais grossos e os mais novos produtos representativos e importantes fabricados na China. Percebe-se que a soldagem tem um lugar e um papel muito importante no desenvolvimento da economia nacional e na construção da defesa nacional.

Pode ser visto nos projetos de pesquisa e desenvolvimento de 20 grandes equipamentos técnicos nacionais no "Décimo Primeiro Plano Quinquenal" que a unidade de energia nuclear de um milhão de quilowatts, geradores de energia térmica ultrassupercríticos, energia hidrelétrica de alta capacidade ultragrande unidades e unidades de armazenamento bombeado em grande escala, conjuntos completos de equipamentos técnicos para caldeiras de leito fluidizado circulante de 30-600,000 watts (CFB), usinas de etileno classe megaton em grande escala, usinas de ácido tereftálico em grande escala de megatons, grandes usinas de carvão para gás em escala e minas de carvão em grande escala Entre a tecnologia e equipamentos de mineração integrados, a fabricação de soldagem é um dos principais processos de fabricação.

2. Análise da capacidade de inovação independente da indústria

2.1 O status quo da tecnologia da indústria

Desde a fundação da Nova China, especialmente nos 25 anos de reforma e abertura, a China tem pesquisado, desenvolvido e introduzido de forma independente alguns equipamentos, tecnologias e materiais avançados de soldagem. Atualmente, os métodos e equipamentos de soldagem maduros que têm sido usados ​​na produção no mundo também são usados ​​na China, mas a profundidade e a amplitude da aplicação são diferentes. As empresas de manufatura chinesas já estão adotando tecnologias como soldagem por feixe de elétrons, soldagem a laser, brasagem a laser e corte a laser, soldagem de fonte de calor combinada a laser e arco, soldagem por arco submerso de fenda estreita de fio único ou duplo, soldagem por arco submerso de alta velocidade de 4 fios e soldagem pulsada de fio duplo. Soldagem protegida por gás, soldagem a arco de plasma, corte a arco de plasma fino, corte a jato de água, sistema de corte CNC, sistema de soldagem por robô, linha de produção flexível de soldagem (W-FMS), fonte de alimentação de soldagem de polaridade variável, fonte de alimentação de soldagem de transição de tensão superficial (STT) e fonte de alimentação de soldagem totalmente digital, etc. Até mesmo a tecnologia de soldagem por fricção, que atualmente é mais popular no mundo, tem sido aplicada na produção de produtos. O nível de tecnologia de produção de soldagem na China melhorou muito, mas a seriedade dos problemas existentes não pode ser ignorada.

2.2 Status da inovação tecnológica estrangeira

Os países desenvolvidos em todo o mundo atribuem grande importância ao desenvolvimento e inovação da tecnologia de soldagem. Especialistas americanos e alemães estão discutindo o papel e a direção do desenvolvimento da soldagem no século 21. Foi acordado que:

1. A soldagem (em 2020) ainda será uma importante tecnologia de processamento na indústria de manufatura. É um método de união de materiais preciso, confiável, de baixo custo e alta tecnologia. Atualmente, não há outro método que possa ser mais amplamente aplicado à ligação de metais do que a soldagem e agregar maior valor agregado aos produtos soldados.

2. A tecnologia de soldagem (incluindo união, corte, revestimento) agora e no futuro é o método de processamento preferido que tem mais probabilidade de processar com sucesso vários materiais em produtos que podem ser colocados no mercado.

3. A soldagem não é mais um "processo call-to-call", ela será gradualmente integrada em todo o processo de vida do produto, desde o design, desenvolvimento, fabricação, manutenção e reciclagem.

4. A soldagem será considerada um meio vital para melhorar o custo, a qualidade e a confiabilidade da vida útil do produto, e também dará uma importante contribuição para melhorar a competitividade do produto no mercado.

2.3 Problemas e lacunas nas capacidades de inovação independente doméstica

Problema 2.3.1

Em comparação com países estrangeiros, em geral, o nível de mecanização e automação da produção doméstica de soldagem é baixo, e o nível de tecnologia de soldagem, equipamentos de soldagem e materiais de soldagem que muitas empresas precisam, da própria China, e que são "grandes e amplamente usado "Em comparação com a tecnologia de soldagem de ponta, fica atrás de outros países. No entanto, para empresas-chave acima do nível médio nas indústrias de automóveis, construção naval, veículos ferroviários, caldeiras de centrais elétricas, equipamentos de geração de energia, máquinas pesadas, máquinas de construção, contêineres, etc., eles introduziram alguns equipamentos de soldagem avançados estrangeiros em muitos transformações desde a reforma e abertura. , Materiais e processos, e o nível tecnológico de produção de soldagem foi muito melhorado. Pode atingir basicamente um nível próximo ao de empresas estrangeiras semelhantes. Pode produzir equipamentos e produtos exigidos pela economia nacional e construção de defesa nacional. É apenas a aplicação e o uso de tecnologia avançada. O número e o nível avançado de tecnologia são diferentes dos das empresas estrangeiras. No entanto, deve-se notar que ainda há uma falta de equipamentos de soldagem mais avançados, materiais de soldagem de alta qualidade e tecnologia de soldagem eficiente com marcas independentes na China. Atualmente, a maioria desses equipamentos e materiais avançados de soldagem usados ​​pelas empresas dependem de importações estrangeiras. A superfície gloriosa e a tecnologia oca da produção doméstica de soldagem são uma séria fraqueza estratégica.

Existem muitas razões pelas quais a capacidade de inovação da soldagem doméstica não é alta:

(1) A nível nacional, os departamentos governamentais relevantes carecem de uma compreensão abrangente e precisa da posição e importância da tecnologia de soldagem no desenvolvimento da economia nacional e construção de defesa nacional; falta de desenvolvimento estratégico de tecnologia de soldagem em resposta ao desenvolvimento econômico e às necessidades de competição do mercado. Guia de planejamento; busca excessiva de alta tecnologia e sofisticado, ignorando a inovação da tecnologia de soldagem básica.

(2) Da perspectiva das instituições de ensino superior, antes de 1998, mais de 50 instituições de ensino superior na China estabeleceram especializações em soldagem e, a cada ano, treinaram milhares de graduados em soldagem para o país. Após a implementação da educação geral, o Ministério da Educação aprovou apenas um Instituto de Tecnologia de Harbin para manter um curso de soldagem independente e cultivar 70 a 80 diplomas de bacharelado em soldagem e cerca de 70 mestres e doutores em soldagem todos os anos. As seções de ensino e pesquisa de soldagem de outras universidades são, em sua maioria, renomeadas para institutos de pesquisa de soldagem. Sob a premissa da educação geral, alguns alunos em departamentos de materiais ou mecânicos preferem disciplinas de soldagem, mas os cursos profissionais relacionados à soldagem foram reduzidos em mais da metade das horas acadêmicas originais. Devido à falta de educação continuada e sistemas de treinamento profissional na China, esses graduados universitários precisam de um tempo de treinamento prático relativamente longo para se envolverem na inovação e no desenvolvimento da tecnologia de soldagem.

Atualmente, as faculdades e universidades nacionais, especialmente as universidades conhecidas, têm capacidades de inovação relativamente fortes. Eles estão envolvidos em campos de pesquisa de tecnologia de soldagem e estão mais inclinados ao controle automático, robótica, simulação numérica, soldagem (conexão) de novos materiais e eletrônica. Aspectos de alta tecnologia, como soldagem por feixe e soldagem a laser. É necessário estudar essas tecnologias sofisticadas e de alta tecnologia, que podem atender às necessidades de campos especiais e são relativamente fáceis de obter financiamento de departamentos governamentais. No entanto, o escopo de aplicação dessas tecnologias é relativamente estreito e o impacto no desenvolvimento da economia nacional é relativamente pequeno. No entanto, há apenas um punhado de universidades que insistem em pesquisar materiais de soldagem "convencionais", tecnologia de soldagem e inovação em energia de soldagem. Por exemplo, a produção anual do eletrodo de soldagem manual da China excede 1.5 milhão de toneladas, que é o maior produtor mundial de eletrodo de soldagem. Este deve ser o ponto forte da China. No entanto, devido à falta de longo prazo de pesquisa teórica básica aprofundada, a qualidade e o nível tecnológico do eletrodo de soldagem da China ficaram atrás de outros países por um longo tempo. , E o progresso é lento. As pesquisas sobre máquinas de solda elétrica e física do arco estão quase esgotadas.

(3) Do ponto de vista das instituições de pesquisa de soldagem, a China estabeleceu instituições especiais de pesquisa de soldagem - Harbin Welding Research Institute e Chengdu Electric Welding Machine Research Institute do Ministério da Indústria de Máquinas na década de 1950. Outros departamentos da indústria também estabeleceram instituições de pesquisa de soldagem correspondentes, mas a maioria deles está localizada nos institutos de pesquisa na forma de divisões e escritórios, como a sala de soldagem do Instituto Central de Pesquisa de Ferro e Aço, a sala de soldagem do Instituto de Construção Metalúrgica e Instituto de Tecnologia Naval. Sala de soldagem, sala de soldagem do Instituto de Pesquisa de Engenharia de Fabricação Aeronáutica, etc. O Instituto de Pesquisa de Soldagem Harbin é o único instituto de pesquisa abrangente de tecnologia de soldagem na China. Seus campos de pesquisa incluem materiais de soldagem, soldabilidade de materiais, tecnologia de soldagem, equipamentos de soldagem, testes não destrutivos, etc .; as áreas intermediárias de serviços da indústria incluem a Secretaria da Sociedade Nacional de Soldagem e a Secretaria da Associação Nacional de Soldagem, a Secretaria do Comitê Técnico de Padronização de Soldagem Nacional, o Centro Nacional de Supervisão e Inspeção da Qualidade do Material de Soldagem, a Revista de Soldagem, etc. Nos últimos 50 anos, essas instituições de pesquisa têm fez contribuições importantes para o desenvolvimento econômico da China e construção de defesa nacional. Ao mesmo tempo, eles também estabeleceram bases de pesquisa experimental com equipamentos e instrumentos de teste e pesquisa relativamente avançados, e cultivaram uma equipe de diversas disciplinas e rica experiência. , A equipe científica e tecnológica familiarizada com a produção estabeleceu um bom ambiente de pesquisa científica. Com o desenvolvimento das reformas, alguns ministérios da indústria foram abolidos e mais de 200 institutos de pesquisa foram transformados em empresas de base tecnológica. No entanto, como o país posiciona estrategicamente esses institutos de pesquisa e que papel eles devem desempenhar na pesquisa científica e na inovação desses institutos de pesquisa transformados? , É vago.

(4) Do nível empresarial, a Conferência Nacional de Ciência e Tecnologia de 2006 apontou claramente que as empresas deveriam desempenhar um papel importante na inovação tecnológica. "Sujeito" não significa fazer sozinho ou começar do zero. O governo deve encorajar as empresas a assumir ativamente a liderança, propor os temas que precisam ser pesquisados ​​e resolvidos com antecedência e insistir na articulação orgânica da produção, educação e pesquisa para realizar a pré-pesquisa; O estado propõe que as empresas desempenhem um papel dominante é um requisito de meta relativamente de longo prazo, e nem todas as empresas podem fazer isso imediatamente. Atualmente, a maioria das capacidades de P&D das empresas é relativamente fraca e é impossível e não deve ser abrangente. As empresas de fabricação de equipamentos estão principalmente envolvidas na inovação de produtos e inovação de gestão, e o desenvolvimento de tecnologia de processo comum deve contar mais com a pesquisa social e as forças de desenvolvimento - universidades, institutos de pesquisa e empresas profissionais relacionadas. Durante o período de 2002 a 2003, um projeto de consultoria da Academia de Engenharia realizou uma pesquisa com 115 empresas de médio a muito grande porte. Entre os 2,012 técnicos em soldagem, apenas um possuía o título de doutor, enquanto menos de 2% tinha o título de mestre. Os técnicos em outros processos da empresa podem não ser muito melhores. Este resultado reflete verdadeiramente a falta de recursos de inovação de processo nas empresas de manufatura atuais.

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