5.2 高端市场有待突破,品质差异亟待消除
我国非铁焊接材料的生产能力较为充足,但是高端非铁焊接材料主要依赖国外市场。国内仍需开发有质量保证、品牌影响力强的高品质产品。
核电、化工行业对镍、钛焊接材料需求迫切,但是国内供应能力极其有限。曼彻特、国际超合金等国外产品牢牢占据国内这类高端焊接材料的市场。
造成高端产品紧缺的原因主要是我国非铁金属焊接材料在品质上与国外知名品牌有质的差距,提高非铁金属焊接材料的内在品质、控制焊接材料中气体和杂质的含量是当务之急。同时,非铁金属焊接材料的生产设备和生产工艺也亟待升级。非铁焊接材料的表面完整性以及规格尺寸的稳定性等与国际知名品牌有较大差距。例如青铜焊丝的松弛直径小、翘棱度大、硬度波动大,黄铜焊带尺寸波动大,铝焊丝表面有油污、有划伤、焊丝挺度波动大,材料成分波动大、杂质不受控,自动焊接用钎料规格尺寸偏差大等问题,由此带来的焊接工艺性差距直接影响国产非铁金属焊接材料在高端装备上的应用。
比较国内外非铁焊接材料的品质,主要在以下几方面存在差距:固体杂质的含量、气体含量、尺寸偏差和物理力学性能。我国对非铁焊接材料中的气体含量没有具体要求,实测结果表明,国内外非铁焊接材料的氮、氢、氧的含量差一个数量级。近几年,我国非铁焊接材料的内在质量不断进步,与国外产品的差距逐渐缩小,但是焊接材料的工艺性能差距仍然较大,主要表现为送丝稳定性差、夹杂、焊丝包套、焊丝夹心、焊接材料变色以及焊接中的飞溅或火花、焊后的气孔及裂纹等。
另一方面由于铜价不断攀升,铜资源日益短缺,以铝代铜的发展方向更加明确,发展速度越来越快,市场对铝焊丝、铝钎料尤其是药芯铝钎料的需求快速增长。
随着科学技术的发展,特殊行业对高品质镍、钛等特种焊接材料需求迫切,但是国内生产供应能力极其有限。以核电行业为例,由于核级高端焊接材料的技术要求较普通焊接材料高,对焊接材料中有害元素及易受设备运行工况影响的元素控制更严格。在核岛关键产品的生产制造中,国产核级焊接材料的应用几乎为空白,核级焊接材料几乎全部依赖进口。国内外高端产品的差距主要表现在以下几个方面:
1.产品内在品质存在差距
现代制造业正由机械化向自动化、智能化发展,自动焊的发展应用迫切要求改进非铁焊接材料的工艺性。物理性能主要包括焊丝的尺寸稳定性、表面完整度、力学性能、焊接材料的形状和稳定等物理特征。目前,市场要求的非铁焊接材料形态主要有粉状、膏状和预成形状等,非铁焊材正朝着洁净化、细晶化、精确化、个性化的“四化”方向发展,提升非铁金属焊接材料的内在品质,控制焊接材料中气体和杂质含量是当务之急。
2.生产设备和工艺亟待升级
我国非铁焊接材料内在品质的差距只是一方面,另一方面,我国非铁焊接材料的生产设备和生产工艺亟待升级,非铁焊接材料的表面氧化、污物、缺陷以及规格尺寸的稳定性与国际知名品牌有较大差距。
3.国内标准规定要求低
国内对非铁焊接材料中的气体没有具体要求。ISO标准和文件规定钎料的w(Cd)≤0.01%,w(Pb)≤0.025%,国内钎料的国标没有具体要求;ISO标准和文件一般规定了非铁焊材中Al、Si、Bi、S、P、Sb、C、Ca、Se、Be、Ti、Zr、Ni、Co、Zn、As、Fe等元素的最高含量,而国内仅笼统要求杂质总和不大于0.15%。国内标准规定的带状钎料的厚度公差是ISO标准的2倍,宽度公差是ISO标准的5~12倍。虽然丝状钎料的直径公差要求相对差距较小,但国内标准也接近ISO标准的2倍。