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    中國熱處理行業“十二五”發展規劃

      熱處理行業是機械工業的重要組成部分,是促進金屬材料潛力充分發揮、提高機械零件內在質量和使用壽命的關鍵加工工序。機械產品的性能和壽命不單純取決于材料的種類和成分,通過熱處理加工可以改變材料內部的組織,進而改變材料的使用性能和提高壽命。提高熱處理技術裝備水平和生產技術水平可實現節能、節材,增強企業競爭能力。

     

      一、熱處理行業發展現狀

      “十一五”以來,熱處理行業抓住國際產業轉移的發展機遇,以改革、改組、改造為重點,以結構調整為主線,以技術創新為動力,以技術改造和設備更新為手段,提高了產業素質,提升了產業層次,完成了“十一五”規劃目標。

     

      (一)行業規模有所擴大“十一五”期末,全行業共有熱處理企業(含專業化廠、熱處理設備制造廠、熱處理工藝材料生產企業及主機廠的熱處理分廠、車間)18000家,其中規模以上專業化熱處理企業近6000家,熱處理設備制造企業約1200家,工藝材料廠750家。全行業熱處理生產設備近10萬標準(150kWh)臺,裝機容量約1500萬kW,年耗電約230億kW·h。骨干企業平均單位能耗約500kW·h。全行業規模以上企業實現銷售收入 560億元。全行業職工約54萬,全員勞動生產率約11萬元/人。

     

      (二)專業化生產有所發展隨著改革開放的深入、市場機制不斷完善和融入世界經濟一體化的發展,我國中小三資制造企業大量出現,熱處理專業廠如雨后春筍般涌出,到本世紀初已發展到5000多家。其中不乏資金充足,設備先進,技術起點高,管理有條,經濟效益好的佼佼者。中國熱協在“十五”和“十一五”期間積極推動熱處理企業規范化生產,顯著提高了熱處理專業廠的生產技術水平、管理水平和市場競爭能力。

     

      (三)生產技術有長足進步少無氧化加熱熱處理比重已達60%以上,真空加熱油淬、高壓氣淬、低壓滲碳熱處理廣為推廣,多用爐氣體滲碳基本實現碳勢自動控制,Ф4米以上特大型齒輪用國產設備實現了深層可控滲碳淬火,高溫快速滲碳和氮勢可控滲氮也都用于生產,超高頻、高頻、超音頻、中頻、工頻、雙頻感應熱處理、橫向磁場加熱、數控模擬感應淬火技術都在生產中應用,鐵素體狀態下的低溫化學熱處理、金屬和非金屬材料的物理和化學氣相沉積,激光熱處理、等離子熱處理和化學熱處理都獲得較普遍采用或一定程度推廣?;瘜W熱處理催滲技術處于國際領先水平,己在不少大型骨干企業推廣,由于工藝周期的明顯縮短,節能效果顯著。

     

      (四)生產設備有所更新由于大型國營企業和大量熱處理加工企業興起的技術改造,華東和華南沿海城市輕工、電氣產品模具的大量需求,航空制造大量接受飛機零件加工的對外協作,興起了以購置真空熱處理設備和密封多用爐生產線為主的設備更新浪潮。汽車、鐵道、造船、風電、兵器、鉆探、采掘等行業的汽油機、柴油機、減速箱零件、基礎零部件的熱處理也基本實現了以推桿爐、輥棒爐、鏈板爐、網帶爐、密封多用爐、晶體管感應電源和自動淬火機床為主的熱處理設備更新。企業技術改造和更新設備的熱潮使熱處理設備市場形成十分繁榮景象。骨千企業設備更新率達到70%以上。

     

      (五)企業質量管理水平有所提高在“十一五”期間行業普遍開展IS09000、IS014000和IS16949質量管理和環境管理認證工作,對提高產品質量起到了有力推動作用。在國際合作過程中,企業按國際標準的嚴格規定來選擇熱處理協作伙伴也促使熱處理專業廠必須提高管理水平以滿足客戶的“高水平”要求。熱處理規范企業產品質量一次檢驗合格率大幅度提高,達到98%以上。有一部分熱處理廠通過了地方政府有關部門組織的清潔生產驗收。

     

      (六)節能減排的認識有所提高在國家政策和國際大勢引導下,熱處理行業在“十五”和“十一五”規劃中都把節能減排列為行業發展的重要方向。“十一五”期間,在國家發改委、工業和信息化部及中國機械工業聯合會的指導下完成了“熱處理行業節能減排工作調研”、《熱處理行業推進節能減排工作的途徑及政策研究》和《熱處理行業清潔生產技術推行方案》,通過調研提出了行業推進節能減排和清潔生產的具體措施,評審確定出了一系列節能減排的研發推廣項目,制訂了一系列有關節能減排標準,促進了企業對節能減排的重視,出現了工作的新局面。一些大中型國營企業時熱處理分廠均與總廠簽訂了節能與環保工作責任書或制定了節能減排計劃,有些企業提出了節能減排指標,建立和健全了節能減排管理體系,完善了節能減排管理制度和崗位責任制;一些民營企業加大了環保設施的投入,自覺建立了整套污水處理系統。節約了用水,減少了排放。

     

      (七)開發創新能力有所提高對引進技術的消化吸收,外資企業的涌入,源源不斷的海歸,頻繁的國內外技術交流,使企業人員開闊了眼界,看清了大勢,明確了差距和趕超目標,大大提高了本土設備制造業的新產品開發創新能力。各類真空熱處理設備生產自足,滿足了航空和模具工業的需求,多種類型密封多用爐,特大型井式滲碳爐都能自行制造。本土企業制造的熱處理設備除已提供東南亞國家外,還向日本,美國等發達國家出口。這些都是開發創新能力提高的具體例證。“十一五” 期間,行業內共有11項先進技術通過了成果鑒定,鑒定的設備和技術有:真空滲氮多功能爐、VCH碳氫溶劑型真空清洗機、多功能淬火冷卻系統、SIZX-Ⅲ 型在線深冷處理設備、BCRX-Z系列薄板成型淬火自動生產線、可控氣氛罩式滲氮爐、RQT T 1200系列智能臺車燃氣熱處理爐、高溫可控氣氛多用爐、稀土催滲和BH催滲及催滲技術研發、臥式蒸汽發藍爐、KBL型閉式冷卻塔等,這些都是自行開發達到國際先進水平的熱處理技術。

     

      二、存在的問題

      改革開放以來我國熱處理取得了長足發展,尤其是在“十一五”期間發展更快。但與國際先進國家的水平相比差距仍較大。

     

      (一)發展不均衡 在熱處理專業化生產、生產技術改造和設備更新、新技術開發創新等方面,華南、華東沿海和內地存在明顯落差。近十年,在國家振興東北老工業基地方針推動下,該地區國營大企業的熱處理分廠、車間面貌發生很大變化,工藝和設備都有很大進步。

      華北、華中地區相對落后,西北地區落差最大。在各制造業中以航空航天、汽車、兵器行業的熱處理變化最大,其它行業則仍居落后。熱處理加工民營企業良莠不齊現象嚴重。

     

      (二)生產技術、工藝裝備總體上仍落后由于部分國營企業尚有重冷輕熱傾向,對熱處理投資少、設備老化嚴重、部分熱處理中小企業資金不足、負稅過重,不能自行積累資金更新設備,城市企業技改淘汰的設備流落到邊遠地區或鄉鎮,把低效率、高能耗和污染帶到農村。還有相當數量的企業仍在使用40年役齡以上的箱式爐、鹽浴爐、小型井式滲碳爐、老式電子管高頻設備和中頻發電機。

     

      (三)能源利用率仍偏低 上世紀70年代末歐洲熱處理單位能耗達到400kW·h/t以下,日本達到300kW·h/t以下。我國同期的熱處理能耗是1200~1300kW·h /t,專業化調整后的90年代,平均單位能耗下降到1000kW·h/t,專業熱處理廠達到800kW·h/t。到“十一五”末期我國熱處理平均單位能耗降到約600kW·h/t。仍高于70年代的歐洲和日本。

     

      (四)產品質量分散度大,部分企業對生產過程中的質量控制的重要性認識不足。有的企業生產工藝落后、設備陳舊、管理不善、工藝參數控制不嚴,使熱處理件的硬度、組織和性能、畸變等質量分散大,一部分企業產品不能完全滿足用戶要求,廢品多,返修率高。不少企業缺乏對質量分散度的認識,爐溫控制不精確,爐溫均勻度差,不經常校驗儀表和傳感器精度,不能嚴格控制工藝溫度、時間、碳勢、爐壓等參數,造成產品合格率低,生產成本居高不下,效益上不去,市場競爭力長期處于劣勢。

     

      (五)對環境影響仍缺乏嚴格管理,少數企業購置使用廉價淘汰設備不可避免會產生排放污染。在一些地區無人監管或由于人的無知或僥幸心理把有害物隨意排放。個別城市企業為避開環保部門的檢查,故意把有污染的生產技術和設備轉移到農村分廠。在落后地區還有用燒煤或重油的反射爐進行鋼件的退火、正火處理、造成溫室氣體、 SOx, NOx向大氣排放。

     

      (六)企業缺乏熱處理技術人員國營企業的熱處理技術人員老化和流動嚴重,新建民營企業大量需求技術人員。由于教育體制的變化,幾乎所有高校都取消了熱處理專業,新設的材料科學與工程專業畢業生因缺乏專業實踐知識和技能,到工作崗位不能立即發揮作用,被用人單位錄用的機會不大。許多大學畢業生不愿意去生產第一線,有不少企業因大學生呆不住也不敢要,造成人才缺乏假象。東南沿海城市民營企業從內地招聘熟練技術人員或退休老人能解決一時之急,但終不是長久之計。中國熱處理行業協會與教育部高職高專類職業技術院校共同開展的基地實訓活動和熱處理學會開展的熱處理工程師資格認證培訓可以緩解一些人才缺乏問題,但徹底解決還需要國家和政府、高校和行業團體采取根本措施。

     

      (七)開發創新能力仍然薄弱現在技術開發創新的主力轉移到企業。但大部分企業都缺乏水平高、閱歷深、經驗豐富、開發能力強的人才,也缺乏這方面的資金投入,得到國家資助的可能性也不大。

      另一方面在我國還存在著高校的科研脫離生產實際的現象。國家科學發展觀方針特別強調創新,為此,必須采取強有力措施,其中包括整個行業的戰略考慮、國家的有力支持(象美國熱處理路線圖那樣)、企業的積極參與行業組織的密切配合、高等院校對有用人才的大力培養等。

     

      三、國內外熱處理技術發展趨勢、我國與國際先進水平的差距

     

      (一)國內外熱處理技術發展趨勢

      1、少無浪費能源

      采取節能的工藝措施有事半功倍效果,諸如縮短加熱時間,降低加熱溫度,強化化學熱處理過程,利用前道工序余熱等。具體工藝有零保溫加熱和不均勻奧氏體化淬火,用鐵素體狀態(< 600℃)下的化學熱處理代替奧氏體狀態(大于850 ℃)下的化學熱處理,由930℃提高到1050℃滲碳,采用稀土等催滲劑,利用鍛件鍛后余熱淬火等都獲得推廣應用。合理選用設備節能潛力也很大,大爐子比小爐節能、連續爐比周期爐節能,充分利用廢熱的燃料爐比電阻爐節能至少50%,陶瓷纖維和輕質耐火磚爐襯比重質磚爐襯的蓄熱、散熱都少的多,圓筒形爐比矩形爐散熱減少20%、熱處理單位能耗降低7%,減輕料盤、料筐、夾具重量能節約10~20%的電能。合理組織生產,保持生產的連續性,對設備能源進行有效管理和監控對于節約使用能源也非常重要。

     

      2、少無有害排放

      先進的熱處理技術首先應該是對環境沒有污染的清潔生產技術。其中包括清潔工藝、清潔設備和清潔工輔材料??煽貧夥?、真空、有良好屏蔽的感應熱處理是廣泛應用的清潔工藝。等離子熱處理、低壓滲碳、高壓氣淬、激光表面強化,噴霧淬火也都屬于少污染技術。與這些工藝對應的真空爐、氣氛爐、離子滲氮爐、天然氣燃燒加熱爐,A12O3和SiO2浮動粒子爐屬無污染設備。PAG聚合物淬火劑、非氟氯烴溶劑,A12O3和SiO2浮動粒子、氮和各種惰性氣體屬清潔材料。當前國內外尚普遍采用的淬火油,其油煙的排放是值得注意的大問題?,F在國內外把淬火油煙直接向大氣排放的企業仍很多,中國熱協在“十一五”的減排計劃中己將其列為重點要解決的問題,目前已提出數種油煙無害化處理排放的方法和設施。

     

      3、少無質量分散

      由于材料化學成分的波動,爐內溫度的不均勻、加熱和冷卻條件的差別以及操作人為因素的差異會使同一爐次的熱處理件質量有明顯差別,不同爐次產品質量的不可重復。采用科學的管理和先進技術可使這種差異降到最低程度。美國熱處理技術發展線路圖2020年目標之一是把熱處理件質量分散度降低到“零”。為實現此目標,設備的可靠性、工藝參數的精確穩定控制,爐溫爐氣循環的高度均勻性、材料成分的穩定、質量在線控制、消除人為因素都是重要課題。此外科學管理、 IS09000認證、原材料進廠檢驗、前后工序的配合與銜接、標準的認真執行也都和產品質量分散度有密切關系??梢娍s小質量分散度是從技術到管理上的一種系統工程,必須經過長期、細致和踏實的工作,才能逐步取得良好效果。

     

      4、少無畸變

      金屬制件熱處理時不可避免地會發生形狀和尺寸變化。過大和不均勻的畸變會增加最后的精加工裕量,嚴重時會使零件報廢。熱處理后不再加工的零件由于嚴重畸變還會使其失去互換性,惡化接觸面,增加車輛或機器噪聲。盡量減少熱處理畸變一直是許多熱處理專家終生努力的事業。美國熱處理線路圖2020目標之一要使熱處理件畸變達到“零”。

      開發新型淬火冷卻介質和冷卻方法,采取等溫分級淬火,冷卻介質的變向循環、高壓氣體淬冷等可使工件獲得均勻的淬火冷卻,減少表面和心部的溫差都是近代廣為采用的減少畸變措施。保持零件材料化學成分的穩定和采用控制淬透性鋼(H鋼)可使淬火畸變具有穩定規律,便于規定確切的加工裕量、選擇合適的少無畸變措施。

     

      5、少無氧化加熱

      金屬在空氣和氧化介質中加熱會發生氧化造成金屬的損耗,氧化也會破壞零件和制品的表面狀態和精度。近代熱處理的加熱盡可能避免在氧化氣氛中進行,而采用中性、惰性氣體保護,涂以保護涂料或用不銹鋼箔包裹,在深度真空中加熱可完全避免氧化。加熱時間很短的電感應方法,鹽浴和流態床加熱都可使金屬的氧化降到最低程度。把燃燒比控制到一定還原程度的燃料爐也可在一定程度緩解被加熱金屬的氧化。

     

      6、少無脫碳

      鋼件在空氣等氧化氣氛中加熱、與表面氧化的同時還伴隨表面含碳量的降低,形成表面脫碳。脫碳會降低鋼淬火表面硬度、耐磨性、表面形成拉應力降低鋼件疲勞壽命。少無脫碳的加熱方法基本和少無氧化相同,但工藝條件比其更為嚴格。在多元混合可控氣氛中,為避免脫碳還需要調節爐氣碳勢,使其和鋼表面含碳量相適應。按此己脫碳鋼件還可在相應碳勢氣氛中加熱,以期恢復鋼材原來的含碳量。在深度真空中加熱不會脫碳,但在惰性或中性氣體中加熱必須使其含水量或露點達相當低的(<-60℃)程度。在浮動粒子爐、鹽浴、深層和包裝加熱后都有少無脫碳效果,感應熱處理雖有輕微氧化,但不會有明顯脫碳。

     

      7、少無廢品和返修品

      從零件的設計,材料的選擇,材質的保證,加工過程和工藝線路的優化,用數據庫和專家決策系統優選工藝和設備,設備可靠性的保證,工藝參數和質量的在線控制,無損自動檢測系統來完成全部加工和熱處理過程,實現產品的全面質量控制,使廢品率和返修品趨零,達到100%合格已不是夢想。嚴格的管理、高超的工藝、可靠的設備、精確的傳感、精密控制的成套系統工程是實現無廢品、無返修品生產的充分保證。

     

      8、少無人工

      熱處理的人工操作是一種惡劣環境下的繁重體力勞動。目前一些發達國家己感到招收熱處理操作工的困難。人工操作還會造成因人而異的產品質量波動。過多使用人工也會增加生產成本。因此,在可以組織批量生產前提下盡快實現自動化生產和無人作業已不是對未來熱處理的憧憬,在一些發達國家的現代化企業已可以目睹這一制造技術的奇跡。但必須有一個正確認識,無人作業決不意味著無人監控。實施無人作業必須具備充足的技術實力,管理水平和人才保證,能源電力的正常供應,高可靠設備、健全的維護保養、可靠的控制系統、事故及時報警、故障自診斷和及時排除的等條件缺一不可。任何環節上的失誤都會造成嚴重甚至災難性后果。無人作業生產線只能一個國家發展到一定程度、一個企業發展到相當先進水平的自然產物。

     

      (二)美國熱處理技術發展路線圖2020目標

      美國能源部,金屬學會的熱處理分會以及熱處理協會共同制定于2004年正式公布的熱處理技術發展線路圖所提出的到2020年的目標為:

      ●節約80%的能源

      ●工藝周期縮短50%.生產成本降低75%

      ●企業利潤率保持25%以上

      ●熱處理件零畸變、零質量分散.熱處理生產零排放

      ●熱處理加工企業(專業廠)和用戶保持10年以上協作關系

      ●加熱爐爐襯厚度減少一半,隔熱能力提高一倍

      ●爐子價格降低50%

      ●加熱爐使用壽命提高到10倍

     

      (三)我國和國際先進水平的差距

      1、能源利用率低

      加熱爐能源選用不合理,電阻爐占設備總量的90%以上,燃料爐不足10%。加熱爐的廢熱、余熱利用不夠,爐子形狀、結構不合理,爐襯材料選用不當,熱損失嚴重。大多數產品制造廠都在自行熱處理加工,因產品批量小,不能連續生產,所采用的小型爐子多,大型爐少,周期式爐多,連續式爐少,造成設備利用率和能源利用率低的后果。

     

      2、設備平均水平低

      加熱設備可靠性差、事故率高、溫度均勻性差,料盤、料筐、夾具重量大,無用的熱消耗多,爐內循環程度低、均勻性差,10bar以上真空加熱高壓氣淬爐本土制造廠鮮有生產,設備自動化、智能化程度低。

     

      3、工藝平均水平低

      真空、可控氣氛的無氧化加熱比重低,許多加工企業滲碳時不控制碳勢,工藝參數控制不嚴致使產品質量均勻性差。大部分企業尚未采取產品質量在線控制技術和統計過程管理,廢品率、返修率高。

     

      4、生產管理水平不高

      相當部分企業的管理和技術力量薄弱,管理人員技術水平和素質有待提高,缺乏生產和產品質量的科學管理、加工廠對外服務欠周、協作用戶不固定、貫徹標準積極性不高、設備更新率低、企業利潤低經濟效益差,質量競爭意識不強、價格競爭激烈。

     

      5、信息化程度低

      不少企業對國內外新技術、行業動態缺乏深入了解,設備制造企業對筑爐材料、工藝材料、配套元器件、儀器儀表市場信息和供應渠道掌握不充分,不掌握設備的模塊化設計和加熱爐溫度場、爐氣循環的計算機模擬技術。加工廠和制造廠對工藝、設備、材料性能數據庫和專家決策系統重視不夠。許多企業尚未實行生產計劃、能源、產品進口、材料用品、協作用戶、財務、人員的計算機信息管理。只有少部分企業實行生產設備的計算機集中群控。

     

      四、熱處理行業面臨的形勢和市場需求

      (一)面臨的形勢

      隨著我國步入世界經濟程度的提高,機械產品出口明顯增加,外企獨資和內外合資制造企業在國內的大量設廠,對熱處理加工協作需求曾一度高漲,促使民營熱處理加工企業(專業廠)大量涌現,從而也使熱處理設備制造業空前繁榮,國際知名設備制造企業也在國內紛紛設廠。但在“十一五”后期,由于受國際金融危機影響,外需市場萎縮,機械產品出口減少,外資中小制造企業也不景氣,由于人工成本的增加,部分企業轉向南亞國家,熱處理對外協作加工,尤其是東南沿海主要為外企服務的專業廠受到很大程度影響??傮w上看,當今的經濟建設工作中以加快轉變經濟發展方式,加大推動經濟進入創新驅動,內需增長的發展軌道。要大力開展節能減排工作,推動區域經濟協調發展。

     

      1、當前已出現國際經濟復蘇跡象

      2009年末國際己顯露經濟復蘇跡象,我國年經濟增長率達到8.7%程度。預計“十二五”期間國際社會會完全擺脫金融危機噩夢,我國會迎來一個經濟進一步飛躍的勢頭,機械產品的出口也會恢復增長。隨著我國城鎮人口比率的增大和農民生活水平的迅速改善,汽車工業、家用電器的內需也會不斷增加,汽車零件、電器模具的需求會飛速增長,熱處理行業也會現出一個欣欣向榮的春天。

     

      2、國家振興機械工業方針對熱處理影響

      黨的十六大提出走新型工業化道路,十七大進一步強調堅持走中國特色新型工業化道路,促進工業由大到強。機械工業走新型工業化道路,加快發展模式的轉變必將為新一輪的擴大出口、滿足內需打下堅實基礎。國家由制造大國向制造強國的發展方向、機械工業由粗放向節約、集約發展模式的轉變,技術改造、自主創新、淘汰落后、兼并重組、加快產品結構調整和升級的舉措需要強化熱處理的支持。國家對發展中小企業的重視必將導致中小制造企業的大發展,也會掀起專業化協作的高潮,在沿海和內地工業集中地區也會對熱處理加工協作提出大的需求。熱處理行業也面臨技術改造、自主創新、淘汰落后、兼并重組等問題,不只是生產技術和設備要淘汰落后,大量熱處理加工企業也面臨優勝劣汰、兼并重組局面。

     

      3、機械工業的“兩化”方針和重點發展節能減排產品也會給熱處理行業帶來機遇

      認真貫徹落實科學發展觀,把節能減排作為調整經濟結構、轉變發展方式的重要抓手,大力推廣節能技術和產品,促進信息化與工業化的融合,推廣信息技術在熱處理領域的深度應用,用高新技術和先進實用技術,改造提升傳統產業,促進產業集聚,實現優化升級。熱處理企業會趁此機會摔掉落后、低水平重復的惡習,不斷追求先進生產技術和科學管理方法,努力向優質、高效、低消耗、節能減排方向發展,獲得良吐循環效果。

     

      4、新興產業對熱處理的需求增加,汽車工業仍是熱處理企業的主要客戶

      近幾年,新能源產業和新型交通運輸產業的先進技術裝備對熱處理加工提出新的高水平要求,而汽車工業仍是一枝獨秀。內需市場持續繁榮帶動消費需求的增長,大量的汽車零配件都需要熱處理,不少熱處理加工廠的服務對象都是汽車行業,這部分企業基本未受到國際經濟蕭條的影響。

     

      (二)市場需求

      1、熱處理加工協作

      (1)汽車零部件熱處理保持興旺

      (2)采掘、工程、筑路、建筑機械零件熱處理市場擴大

      (3)高速鐵路、城市軌道交通車輛零件熱處理量巨增

      (4)家用電器、產品模具的熱處理有大的需求

      (5)風電、核電零件的熱處理市場增加

      (6)軸承、緊固件熱處理市場平穩

     

      2、熱處理設備

      (1)熱處理加工企業的優勝劣汰加劇,協作加工量會相對集中,大型和連續式熱處理設備需求會逐步增加。

      (2)機械產品對熱處理質量的高要求,熱處理企業間的競爭由價格逐步轉向質量,會使信息化、自動化程度高、可靠性高的高檔設備需求大增。

      (3)國家節能減排方針的貫徹會使真空、氣氛、感應等清潔熱處理設備需求增加,加熱爐要求用陶瓷纖維爐襯,淬火油槽要附設滅火、抽煙和煙塵處理設置。

      (4)自動計算、顯示、記錄式硬度計、維氏、努氏顯微硬度計、高倍金相顯微鏡、金相制樣設備、元素光譜分析儀、超聲、渦流、磁粉等無損探傷儀會有好的市場。

      (5) “十二五”期間對推桿、滾底、網帶、震底、鏈板等連續式可控氣氛爐生產線預計每年有150臺套以上需求,密封多用爐生產線(包括1100℃高溫密封多用爐)每年有300臺套需求,真空熱處理爐(包括10bar以上高壓氣淬爐)每年需300臺以上,100~200kW晶體管中、高頻、超音頻感應電源和淬火機床每年有200臺套以上需求。

      (6)淬火油煙塵處理器每年將會有1000臺套以上需求。

      (7)以天然氣為燃料的燃燒加熱爐(≥100KJ/s)每年會有500臺以上需求。

     

      3、筑爐材料和爐子配套件

      (1)陶瓷纖維氈每年約需 30000t

      (2)Ni-Cr合金電熱絲、板每年約需500t

      (3) 0Cr25Al5含金電熱絲、板每年約需5000t

      (4)0Cr18Ni25Si2耐熱鋼板材和鑄件每年約需50000t

      (5)輕質耐火磚每年約需100000t

      (6)15~30m3/h羅茨鼓風機年約需1000臺

      (7)機械式真空泵,油擴散泵每年各需1000臺

     

      4、熱處理工藝材料

      (1)專用淬火油年約需50000t

      (2) PAG聚合物淬火劑(濃縮)年約需3000t

     

      五、“十二五”熱處理行業發展規劃的指導思想

      全面貫徹科學發展觀,堅持可持續發展戰略,做好產業結構調整,促進產業結構優化升級,全面提升產業競爭力。著力推行清潔生產,加強“兩型”工業建設,把節能減排作為熱處理行業調整經濟結構、轉變發展方式的重要抓手。加強行業信息化建設,加大技術改造投入,大力推廣節能工藝和設備,運用高新技術和先進實用技術,把“兩化融合”作為節能減排的重要手段,實現進一步的節能減排目標。增強企業自主創新能力,大幅度提高工藝水平,重點解決關系裝備制造業發展的關鍵問題,為推進裝備制造業由大到強的轉變作出貢獻。

     

      六、熱處理行業“十二五”期間的目標及主要任務

      (一)目標

      (1)總體節能10%,熱處理骨干企業平均單位能耗達到450kW " h八以下;

      (2)燃料爐比重逐步增加到巧%,平均熱效率達到55%;

      (3)陶瓷纖維爐達80%,電熱效率達70%以上;

      (4)熱處理專業廠電能和燃料消耗降到生產成本的20%以下;

      (5)熱處理專業廠利潤率平均達到15%以上;

      (6)專業廠和主要客戶保持十年以上協作關系;

      (7)設備壽命保證在10年以上;

      (8)設備價格比“十一五”初期降低30 Yo:

      (9)全員勞動生產率達到人均20萬元;

      (10)骨干企業熱處理件一次檢驗合格率達到99%以上:

      (11)溫室氣體減排30%以上;

      (12)有害剩余物料排放全部達到規定限值。

     

      (二)任務

      熱處理行業要圍繞國家產業政策,加快轉變經濟發展方式,調整產業結構,配合國家重點技術裝備開發,以及節能減排工作為重點,努力做好以下工作:

      (1)全面宣傳貫徹國家有關節能減排和清潔生產政策,大力推行清潔生產技術,在節能減排效果上有大的突破。

      (2)加強產業結構凋整,提高專業化生產水平,提高生產效率,降低生產成本,增加利潤。改進企業生產組織方式,合理配置資源,整合區域內熱處理工藝能力,規劃和建立熱處理專業化生產中心和產業集聚區。走出全球產業鏈分工低端。

      (3)加大科研投入,增強自主創新能力。努力推進以企業為主體的產學研結合,建立熱處理技術和工藝裝備研發基地,提升企業技術裝備開發、制造、試驗、檢測能力。集中攻克一批長期困擾產業發展的共性技術。

      (4)加強行業信息化管理,提高企業生產管理、質量管理和生產技術水平,運用信息化技術嚴格控制工藝參數,采取有效措施減少熱處理件畸變,使產品質量分散度趨于零,力求零廢品、零返修。

      (5)設備制造廠力求在設備可靠性上有新突破,并提供制品選材、工藝設計、設備選型、設計、制造、調試、工藝生產試驗、人員培訓、移交用戶投產、檢修、維護等一條龍服務典型的建立力求在設備可靠性上有新突破

      (6)加強培訓工作。開展對民營企業負責人的科學發展觀,節能減排,環境保護,生產安全衛生,產品質量管理,能源管理,生產計劃管理,人員財務管理,完善對用戶服務等方面的培訓。提高服務質量,鞏固專業廠和客戶協作關系。開展對企業技術人員的新技術、新設備、新材料、國內外新動向、技術發展方向的知識補充,進一步強化企業熱處理工、檢驗工和測溫儀表工的技術培訓。開展對設備制造企業新產品開發、設計人員的節能減排、清潔生產設備的市場需求,各類設備的改進方向,加熱爐溫度場、爐氣循環、熱損失途徑、工件進出爐運行過程的計算機模擬,設備模塊化及模塊組合技術等方面的技術培訓

     

      (三)突破重大熱處理技術難點

      (1)地鐵、城鐵、高速鐵路大功率機車關鍵零件熱處理;

      (2) 10兆瓦以上風力發電機組大型關鍵零件熱處理;

      (3) 100萬kW以上汽輪機轉子及超臨界轉子熱處理;

      (4) 6米以上軋機支撐輥熱處理;

      (5)航空航天超大型零件真空熱處理:

     

      七、重點研發推廣項目

      (一)研究與開發先進技術

      (1) 爐用氣體燃料的熱化學重整;

      (2)微波滲碳;

      (3) 高于1000℃滲碳碳勢的精確控制;

      (4)等離子快速加熱;

      (5) 熱處理生產線的熱能綜合利用

      (6)高溫滲碳細晶粒鋼;

      (7)燃料爐廢氣和排出的滲碳氣體作為保護氣的再利用

      (8)合理燃燒t匕(a=1.1~1.2)自動控制系統;

      (9) 制備吸熱式氣氛低于950℃反應的催化劑;

      (10) 爐用耐熱合金與非金屬高性能材料;

      (11) 爐用高效燃燒器與輻射管;

      (12) 真空加熱20bar氫高壓氣淬爐:

      (13)真空高壓氣淬H2、He、N2回收再利用技術:

      (14)鋼鐵熱處理件高效清洗技術和無害清洗劑;

      (15) 熱處理工藝效果預測軟件;

      (16)熱處理生產能源管理分析軟件;

      (17) 在線控制工藝參數的傳感技術和傳感器;

      (18) 金屬與合金加熱與冷卻傳熱過程、相變、應力與畸變、組織與性能變化數據庫;

      (19) 熱處理爐溫度場、爐氣循環的計算機模擬;

      (20) 熱處理爐計算機輔助設計數據庫;

      (21) 大功率二極管激光器;

      (22) 真空加熱雙室> 10bar高壓氣淬爐;

      (23) 淬火油煙高效無害化處理系統;

      (24) 半連續式低壓滲碳高壓氣淬爐。

     

      (二)推廣技術

      (1)汽車齒輪和模具的等溫、分級淬火:

      (2)鍛坯利用鍛后余熱的等溫正火和淬火:

      (3)強烈淬火技術;

      (4)晶體管高頻、中頻、超音頻大功率感應電源;

      (5)淬火油風冷熱交換器:

      (6)碳鋼和低合金結構鋼的零保溫加熱淬火;

      (7)鋼件的不均勻奧氏體化加熱淬火;

      (8)亞共析鋼的二相區加熱亞溫淬火;

      (9)氣體氮碳共滲;

      (10)離子滲氮;

      (11)氮勢可控氣體滲氮;

      (12)密封多用爐(包括1000 ℃以上高溫爐)熱處理生產線;

      (13)前室預抽真空密封多用爐和生產線;

      (14)變頻調速多工位淬火機床;

      (15)真空清洗機;

      (16)真空回火爐;

      (17)真空加熱油淬火爐;

      (18)真空加熱l 0bar高壓氣淬爐;

      (19)燃燒脫脂爐;

      (20)網帶滲碳爐及生產線;

      (21)聚合物溶液淬火劑;

      (22)熱處理質量的統計過程控制(SPC):

      (23)連續式貝氏體等溫淬火爐;

      (24)氣體氮碳共滲密封多用爐及生產線;

      (25)化學熱處理催滲技術;

      (26)高溫爐余熱再利用回火技術。

     

      (三)研究與引進各種數據庫和計算機軟件

      重點引進先進的信息化技術,主要包括設備優化設計模擬軟件、各種材料、相變動力學、熱傳導、擴散、熱力學數據庫:零件熱處理應力與畸變模擬軟件,工藝分析、工藝控制、能源管理等軟件。

     

      八、對策措施

      (一)政府各級有關部門加強對熱處理行業管理,健全統籌協調機制,監督和促進熱處理行業健康發展

      各級政府有關部門要因地制宜地將本規劃內容納入地區或部門發展規劃,有條件地區也可制訂熱處理專項規劃,加強統籌指導,形成地方特色和比較優勢。制定有針對性的扶持政策,促進和支持熱處理企業嚴格執行國家工業發展規劃和產業政策,淘汰落后工藝設備,推進企業技術進步,加快產業結構調整,推動產業優化升級,保證行業持續健康發展。

     

      (二)增強企業創新能力,提高專業化生產水平,支持專業化生產中心建設

      為增強企業的管理創新和技術創新能力,企業要借鑒國際競爭管理經驗,提高企業管理水平。要建立健全“產學研”三結合的技術創新體系,增加開發投入,培養創新人才。充分利用國家相關支持政策,扶持一批國家級企業技術中心和地方級企業技術中心,培養一批為區域內中小企業服務的專業化熱處理生產中心,加強行業標準化建設和新產品開發,特別是關鍵技術創新,加速科技成果產業化。

     

      (三)強化“兩型”工業建設,推行清潔生產在行業內逐步開展“清潔生產先進技術示范工程”和“清潔生產水平評價”工作,通過能效對標達標活動,樹立行業節能減排、清潔生產技術示范單位,促進行業整體節能減排意識。企業在實施節能減排、清潔生產技術改造中要積極爭取利用國家和地方有關優惠政策。

     

      (四)充分發揮行業協會作用

      中國熱處理行業協會協助政府主管部門組織對“十二五”發展規劃的實施。各地方協會要通力協作,做好組織協調工作。要組織開展有關政策和標準的宣傳貫徹,做好技術咨詢指導,開展各項培訓服務工作。

      注:以上《熱處理行業“十二五”規劃》是由中國熱處理行業協會按照中國機械工業聯合會《機械工業“十二五”規劃總體安排意見》要求編制完成的,目前正在修訂過程中,現刊登目的是能對企業發展的帶來啟迪和幫助。

     

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