2021年中國焊接及熔焊材料行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)競爭戰(zhàn)略研究及市場(chǎng)供需結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分析
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1、焊接及熔焊材料概覽:焊接是一種精確、可靠、低成本和高技術(shù)連接材料的方法,它可使分離的工件(同種或異種)產(chǎn)生原子(分子)間結(jié)合,實(shí)現(xiàn)工件之間永久性的連接,是制造業(yè)的重要加工手段。
焊接技術(shù)是制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一,它已逐步從單一的加工工藝發(fā)展成為現(xiàn)代科技多學(xué)科相互交融的新學(xué)科,成為一種綜合的工程技術(shù),它涉及到材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接預(yù)處理、焊接工藝設(shè)備、焊接材料、下料、成形、焊接生產(chǎn)過程控制及機(jī)械自動(dòng)化、焊接質(zhì)量控制、焊后熱處理等諸多技術(shù)領(lǐng)域。
焊接工藝按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)不同,一般可分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。各種焊接方法連接原理不同,其應(yīng)用范圍有較大差異:
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焊接材料是關(guān)乎裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品,焊接材料是焊接質(zhì)量的技術(shù)基礎(chǔ)和重要保障,對(duì)提高焊接質(zhì)量水平和效率具有十分重要的作用,具體作用如下:
(1)保護(hù)作用:焊接時(shí)焊接材料產(chǎn)生的氣體、熔渣或直接輸入的保護(hù)氣體,將熔化的金屬與外界空氣隔離,防止金屬被氧化或滲氮,從而起到保護(hù)作用。例如,焊條藥皮在加熱熔化過程中產(chǎn)生的氣體和熔渣,對(duì)熔化金屬起到氣-渣聯(lián)合保護(hù)作用;埋弧焊焊劑熔化以后在電弧空腔周圍形成熔渣液膜,起到隔離空氣的作用;氣體保護(hù)焊通過向焊接區(qū)直接輸入保護(hù)氣,將電弧空間的空氣排除,從而起到機(jī)械保護(hù)作用。
(2)冶金作用:焊接過程中,焊接材料與熔化金屬發(fā)生一系列的化學(xué)冶金
反應(yīng),一方面可以向焊縫中過渡有益的合金元素,另一方面可以排除焊縫中的硫、磷、氧、氮、氫等雜質(zhì),使焊縫得到所需的化學(xué)成分,改善組織,提高性能。
(3)填充作用:作為填充金屬的焊接材料,熔化以后可以填滿焊件上的坡
口,形成堅(jiān)實(shí)的焊縫。
(4)改善焊接工藝性能:通過焊接材料可以穩(wěn)定電弧、減少飛濺、改善焊
縫成型,使焊接工藝性能得到改善。根據(jù)焊接工藝的區(qū)別,焊接材料的分類差別較大,具體劃分如下:
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2、焊材行業(yè)特點(diǎn):目前,焊接材料行業(yè)發(fā)展較為成熟,市場(chǎng)化程度較高。我國已經(jīng)成為焊接材料的生產(chǎn)和消耗的第一大國。其中,焊條和焊絲是構(gòu)成我國焊接材料市場(chǎng)的兩大主體。
近十年來,焊接材料市場(chǎng)已由高速增長進(jìn)入平穩(wěn)增長階段,焊接材料企業(yè)也逐步由粗放型擴(kuò)張向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型。從產(chǎn)量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看,雖然焊材總量相對(duì)平穩(wěn),但是局部的不平衡依然存在,高耗能、低效率、環(huán)境污染嚴(yán)重的焊條產(chǎn)量占比逐年下滑,而實(shí)心焊絲、藥芯焊絲及埋弧焊絲等自動(dòng)化焊材占比總額則呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。由于目前行業(yè)內(nèi)各種焊材所占比重缺乏合理性,新型、高端焊絲所占比重較之于發(fā)達(dá)國家仍處于較低水平,我國焊材領(lǐng)域正處于轉(zhuǎn)型升級(jí),調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)健時(shí)期,具備較大的發(fā)展和提升空間。
(1)市場(chǎng)需求穩(wěn)中有升:現(xiàn)在我國正處在工業(yè)化的中期發(fā)展階段,根據(jù)世界各國的歷程表明,當(dāng)一個(gè)國家處于工業(yè)化發(fā)展時(shí)期內(nèi),鋼材和焊材的消費(fèi)量將持續(xù)增長。
十三五期間,我國的鋼鐵產(chǎn)量及焊接材料產(chǎn)量一直居世界首位。根據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2019年我國粗鋼產(chǎn)量為9.96億噸,占世界總產(chǎn)量的53.3%。據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國焊接及熔焊材料市場(chǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及發(fā)展前景投資預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:焊接結(jié)構(gòu)的用鋼量是衡量焊接技術(shù)總體水平的重要指標(biāo),我國每年有約三億噸左右的鋼材涉及焊接加工,占全球焊接加工量的50%以上。我國焊材表觀消費(fèi)量占全球的50%以上,成為世界焊材的生產(chǎn)和消費(fèi)大國,正逐步向焊材強(qiáng)國奮進(jìn)。目前,我國焊接材料企業(yè)眾多,年總產(chǎn)量保持在400萬噸以上,占世界總產(chǎn)量的1/2以上。隨著企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、鋼鐵行業(yè)的去產(chǎn)能及國家供給側(cè)改革的不斷調(diào)整,焊接材料行業(yè)由高速發(fā)展轉(zhuǎn)為高質(zhì)量發(fā)展,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐步趨向更為合理。
2016-2019年我國粗鋼及主要焊接材料產(chǎn)量和占有量分析
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數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):中金企信國際咨詢
根據(jù)中國焊接協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2016-2019年我國焊接材料產(chǎn)量穩(wěn)中有升,2019年我國焊接材料產(chǎn)量為420萬噸,較2018年同比增長1.20%。此外,2016-2019年我國焊接材料產(chǎn)量復(fù)合增長率為1.64%。
(2)自動(dòng)化程度提高,焊材結(jié)構(gòu)逐步升級(jí):經(jīng)過十年的發(fā)展,焊材在整體結(jié)構(gòu)上發(fā)生了巨大變化,隨著我國焊接工業(yè)自動(dòng)化水平的提高,焊條占焊材總量的比例已經(jīng)從1985年90%以上下降到了目前的35.70%,國內(nèi)實(shí)心焊絲占焊材總產(chǎn)量由2009年的28.54%上升至2019年的45.70%,可以預(yù)見未來普通焊條市場(chǎng)將進(jìn)一步被焊絲替代。目前,已形成以焊條和氣保護(hù)實(shí)心焊絲為主體,藥芯焊絲和埋弧焊材基本相當(dāng)?shù)母窬帧kS著工程化對(duì)焊接效率需求的提高和焊接機(jī)器人的普及,適用于自動(dòng)化焊接的實(shí)心焊絲、藥芯焊絲、高效埋弧焊材產(chǎn)品發(fā)展明顯加快。特別是近些年在高附加值和高技術(shù)性能要求的品種,國內(nèi)自主化開發(fā)、配套供給能力逐漸加大投入,試圖改變高性能焊材產(chǎn)品大量依靠進(jìn)口的局面,不斷提高高端焊材結(jié)構(gòu)比例。
(3)焊材市場(chǎng)出口金額持續(xù)增加:國內(nèi)焊材龍頭生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過多年來不斷拓展,以金橋、大橋、大西洋、哈焊華通為代表企業(yè)在海外的競爭力不斷提高。根據(jù)中國焊接協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,我國焊接材料在海外市場(chǎng)的銷售穩(wěn)步增長,焊材出口量從2016年的74.42萬噸,增至2019年的76.57萬噸,焊材出口額從2016年的6.12億美元增長至2019年的7.60億美元,出口量與出口金額創(chuàng)新高。
2016-2019年中國焊接材料出口統(tǒng)計(jì)分析(萬噸/億美元)
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數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):中金企信國際咨詢
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(4)鋁合金焊絲的進(jìn)口替代市場(chǎng)需求旺盛:隨著輕量化的需求,高強(qiáng)度鋁合金材料在軌道交通、公路運(yùn)輸、武器裝備、船舶以及航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國鋁合金焊絲行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略前景預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:為適應(yīng)軌道交通列車、汽車等舒適、美觀、高速的發(fā)展要求,世界各國均大力發(fā)展制造鋁合金車體。鋁合金在車輛方面得到廣泛應(yīng)用,成為僅次于鋼材的主要用材之一。美國的朱姆沃爾特級(jí)DDG1000驅(qū)逐艦,俄羅斯“野牛”氣墊登陸艇等最新海軍裝備,都大量采用鋁合金焊接車體、艦體和炮臺(tái),輕量化處于國際領(lǐng)先地位。我國輕質(zhì)材料在武器裝備輕量化的應(yīng)用也取得國際領(lǐng)先地位,國家高新工程一期生產(chǎn)和二期研制的一系列坦克裝甲車輛、火炮、彈箭、艦船等武器裝備大量應(yīng)用中高強(qiáng)度鋁合金材料。但鋁合金焊絲作為關(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)口比例大,未來具有巨大的進(jìn)口替代市場(chǎng)空間。
2019年中國鋁合金需求情況分析
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數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):中金企信國際咨詢
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3、焊材行業(yè)發(fā)展趨勢(shì):隨著中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效階段,我國發(fā)展正處于工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程的重要發(fā)展時(shí)期,特別是國家發(fā)布的“中國制造2025”重點(diǎn)發(fā)展的十大領(lǐng)域的航空航天裝備、先進(jìn)軌道交通、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、新材料等均與焊接技術(shù)發(fā)展密切相關(guān),將推動(dòng)焊接材料的品種和結(jié)構(gòu)得到不斷完善和持續(xù)優(yōu)化。
我國焊接材料行業(yè)長期以來一直存在常規(guī)產(chǎn)品批次穩(wěn)定性不好,適用于自動(dòng)化高效焊接材料比例較低,高性能自主化配套能力不夠,綠色焊接材料研發(fā)及制備重視程度不高等問題。未來焊接材料行業(yè)主要有以下發(fā)展趨勢(shì):
(1)產(chǎn)品高端化、精細(xì)化:近年來,在大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)中,隨著裝備、工藝的升級(jí),高端裝備制造業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)所需的高端焊接材料逐年增加,對(duì)焊接技術(shù)提出較高的要求。針對(duì)國家高端裝備先進(jìn)制造的實(shí)際需求,推動(dòng)焊接材料品質(zhì)不斷提升,行業(yè)內(nèi)企業(yè)加快創(chuàng)新,促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),向高端化發(fā)展。
鋼材品質(zhì)的提高及品種的完善,各類裝備制造業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施和重點(diǎn)工程的品質(zhì)提升,也對(duì)焊接材料提出了更高的技術(shù)要求。因此,高強(qiáng)、高韌、低氫、環(huán)的氣保焊絲、埋弧焊絲、藥芯焊絲的需求量逐年上升,焊接材料產(chǎn)品逐步向高品質(zhì)方向發(fā)展,而低品質(zhì)的焊條將逐步被替代。同時(shí),針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景,需要發(fā)展功能型焊材,包括耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、耐疲勞等不同細(xì)分領(lǐng)域的焊材。
(2)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化:自動(dòng)化和智能化在提高效率、降低成本、改進(jìn)質(zhì)量、保證安全和滿足高水準(zhǔn)制造要求方面將帶來決定性的優(yōu)勢(shì)。隨著熔焊材料的需求量越來越大以及人力成本的上升,熔焊材料行業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化程度逐漸受到重視。自動(dòng)化對(duì)焊接效率需求的提高和焊接機(jī)器人普及,對(duì)焊接材料的成分、性能都有更高要求,生產(chǎn)工藝過程自動(dòng)化將提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,保證熔焊材料的大批量生產(chǎn),有利于實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。例如焊絲50kg-100kg強(qiáng)度級(jí)別系列化,還對(duì)包裝材質(zhì)等供貨形式有多樣化要求,包裝過程中盤狀、桶裝焊絲的重量都一再突破常規(guī)限制,且汽車制造業(yè)等為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效焊接,桶裝焊絲已經(jīng)不能滿足使用需求,連續(xù)桶桶裝焊絲已開始應(yīng)用,在焊絲使用前首尾相連,能夠連續(xù)使用,適用于大型焊接生產(chǎn)線。自動(dòng)化成產(chǎn)線生產(chǎn)出的熔焊材料質(zhì)量更穩(wěn)定,送絲性能更優(yōu)越,能夠適應(yīng)焊接的智能化使用。
(3)焊接全過程綠色化:近年來,由于對(duì)環(huán)境和健康的重視,針對(duì)綠色環(huán)保焊接的呼聲越來越高。熔焊材料,從焊條配粉、拉切絲、壓涂、烘干、包裝全過程中著手,例如烘干時(shí)減少煤的使用量,做到低碳節(jié)能減排的環(huán)保效果;對(duì)焊絲生產(chǎn),一些企業(yè)研制無鍍銅氣保焊絲,采用環(huán)保型焊絲表面處理工藝,避免酸洗等污染環(huán)節(jié);對(duì)藥芯焊絲,焊材廠家竭力降低藥芯焊絲發(fā)塵量、飛濺量,提供對(duì)環(huán)境污染及對(duì)焊工身體健康損害最小的焊材一直是焊材廠家追求的目標(biāo)。對(duì)環(huán)保的日益重視,加大了對(duì)綠色環(huán)保焊接材料的需求,促使焊材企業(yè)研發(fā)并采用低排放、低污染的焊接材料、焊接工藝及新型高效、綠色的焊接方法。
(4)熔焊材料輕量化:隨著以節(jié)能減排為宗旨的綠色焊接制造技術(shù)的不斷發(fā)展,減輕裝備質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化已經(jīng)逐漸成為航空航天及交通運(yùn)輸領(lǐng)域的重要發(fā)展方向,派生了鋁、鎂、鈦等輕合金。焊接技術(shù)作為裝備制造領(lǐng)域的共性技術(shù),已經(jīng)成為影響輕合金在航空航天、軌道交通裝備制造領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著這些領(lǐng)域裝備零件體積的增大、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化以及服役需求的不斷提升,提高輕合金的焊接制造效率,降低焊接能耗,減少焊接污染,促進(jìn)輕合金同種、異種材料的連接,實(shí)現(xiàn)輕合金關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的高性能綠色焊接制造已經(jīng)成為焊接制造發(fā)展的重要方向和迫切需求。