第3章 我国焊接材料与装备的发展前景
21世纪的中国将逐步成为全球的制造中心，我国传统的制造业势必要按现代化制造业的高标准要求进行全面的升级和技术改造，采用先进的技术装备武装企业。2017年我国钢产量超过8亿t，焊接结构用钢量已超过5.5亿t，今后还会逐年增加。因此，对焊接装备、焊接材料的需求将持续增加，尤其是锅炉、船舶制造、钢结构、桥梁、汽车、机车、航空航天装备、采矿机械和石油化工装置等重点制造业都需要高效、优质的焊接材料，装备自动化程度高、性能优、可靠性好的各种自动化专用成套焊接设备和焊接机器人工作站、焊接生产线的未来市场规模较大，发展前景乐观。
发展高效、自动化、智能化、节能、优质、环保并适应21世纪新型工程材料发展趋势的焊接装备和焊接材料是焊接行业发展的必然趋势。自动化焊接对焊机和工艺提出了更高的要求，其中可靠性就是必不可少的元素。因为自动化焊接的特点是持续焊接时间较长、一致性要求高，同时要求设备结构轻巧、接口适应性强、接口连接便捷等，这对焊接装备设计提出了新的要求。可靠性和技术提升、优异的工艺性能和完善的技术支持体系是焊接行业满足21世纪新型工程材料发展趋势的主要手段，这也暴露出国内制造商与国外先进水平的差距。为此我国在焊接材料与焊接装备方面应从以下方面着手进行追赶。
1.焊接材料方面
（1）加快产业和企业的转型升级
国家提出供给侧结构性改革的发展策略，为焊接材料行业的发展指明了方向。要加快企业调整转型，适应市场发展需求，应把重点放在与“中国制造2025”规划密切相关的领域所用的焊接材料上，依托国家政策，加强高端以及高品质产品的开发，加强与使用企业的紧密合作，寻求高端焊接材料国产化的突破口。并以“一带一路”倡议的发展建设为契机，积极扩展海外市场的占有率，为“一带一路”沿线国家提供优质的焊接材料，使我国品牌焊接材料的国际影响力得到提升。
（2）加强跨专业协同和多学科融合
长三角、珠三角、京津冀、长株潭、郑洛新等区域化协同发展，工业化与信息化深度融合，军民融合发展，多专业、多学科交叉融合、协同发展，冷热加工复合、一体化等，融合与协同已经成为“热点词”。焊接材料企业应根据自身特点，利用行业优势，与上下游企业、应用领域深度融合，形成相对完整的焊接技术创新体系，以适应形势发展，服务国家新战略。
（3）发挥行业组织引领作用，促进企业协同发展
“十三五”期间，政府继续将部分职能下放给行业组织，焊接材料行业组织应该牵头，以企业为主体，持续完善产、学、研、用的合作和创新机制，协调各方资源，开发适应市场的技术，加速成果产业化。特别要推动企业、院校和使用单位的协同创新，增强调整品种结构的主动性和前瞻性。通过行业管理和引领，促进企业建立现代化企业管理、质量管理制度，推动企业从生产型制造向服务型制造转变。强化行业标准化工作，加强焊接材料标准制（修）订，完善产品系列标准，进一步实现与国际接轨。加强行业交流，集思广益、取长补短，提升行业整体技术和质量水平。
1）发展环保的产品种类和生产方式。焊接材料企业应实施绿色发展战略、绿色管理和绿色生产，不仅仅要实现节能环保达标，更要将绿色发展理念、模式贯穿于生产经营的各个领域，全面提高可持续发展能力。
通过科学的材料配方设计，着力发展低碳、环保的低尘、低污染的新型焊接材料产品，与先进的焊接工艺相结合，改善焊接现场的工作条件，减少烟尘排放。对生产污染较高的焊接材料企业进行技术改造，通过科学的材料制造流程和制备工艺、封闭式和半封闭生产操作空间、合理的整体车间设计，进一步减少企业生产过程中的粉尘、噪声等环境污染。要通过采用新技术和新设备，改进生产工艺及生产流程，实现能源的高效利用。要发展低碳、环保的产品包装形式和清洁的生产方式，努力推动环保焊接技术的发展。
2）增强焊接材料对自动化、数字化焊接的适应性。我国正跨入“数据、信息和知识”的新时代。近年来，以“人才红利”“技术红利”“机器红利”替代“人口红利”已经成为工业界的共识与行动，传统企业通过替代加快了从“经验制造”向“数字制造”的提升。在国家大力推进数字化、网络化、智能化制造战略规划的当今，数字化技术已经深入机械产品的制造过程之中。焊接是国民经济必不可少的重要基础制造工艺，更加急需进行必要的数字化技术基础研究。国内企业研发的重点不仅应放在适于自动化焊接的高端焊丝产品的开发上，还应对焊接材料的供货形式进行改进，提高桶装焊丝的送丝性能，如长距离送丝的稳定性和对中性等，保证焊接质量的稳定性和一致性，以不断适应自动化、数字化焊接的需求。
2.焊接装备方面
（1）焊接电源数字化
大力发展基于数字化的智能型焊机，提高中高端装备国产化比例。以MCU、DSP、ARM嵌入式芯片为核心集成波形控制技术、数字通信技术和电力电子技术，实现对焊接与切割电源的全数字化控制。数字化焊接与切割电源具备以下特点：①单机具备多功能集成；②接口兼容性好，可以便捷地与外部设备建立数据交换通道，方便建立机器人焊接系统、焊接生产的网络化管理与监控等；③具有更高的稳定性和更高的控制精度；④采用软件方式实现功能升级、在线编程、各种参数的储存及再现。在现阶段的国内市场，只有当数字化技术能成为降低焊机成本的技术时，数字化焊机才能成为主流，在“十三五”期间，要争取做到数字化焊机平民化，使数字化焊机成为常规产品。
（2）焊接过程自动化
大力发展以焊接机器人为代表的自动化焊接装备及电源，提高我国焊接生产的自动化比例。顺应“机器换人”的浪潮，用替代人工操作的各种自动机械、专机系统、自动爬行机构、数控焊接切割平台以及工业机器人等，与高性能焊接切割设备集成，实现焊接与切割过程的自动化。
（3）焊接设备高效化
大力发展适应新材料、新工艺的优质高效节能减排焊接设备，支撑国家重点制造领域。自动/半自动焊接工艺的推广大力推动了焊接过程的高质、高速、高效、节能，在“十三五”期间，除了重点发展数字化、智能化、自动化焊接设备以外，要继续大力推进高质、高速、高效、节能的自动/半自动焊接技术的发展，在保证低能耗的同时实现高焊接性能。