埃森组委会与《机械工人》杂志社联合组办的“北京埃森焊接展与中国焊接工业”征文活动是“北京·埃森焊接与切割展览会”20周年纪念活动的组成部分。
　　主办单位先后收到来稿60余篇，其中评选出优秀征文28篇。
    从征文作者层面上看，既有从事焊接工作多年，对事业一往情深的老同志，也有刚刚加入焊接行业不久激情澎湃的新秀。他们对展会痴情未改、情有独钟；他们的回忆和感念，荡人心魄，令我们深受触动；他们对展会的期望和寄语，让我们不敢稍有懈怠，不仅不能躺在以往的成绩上在那里孤芳自赏，而且要依“独上高楼，望断天涯路”的心境，去攀登展会的下一个高峰。更要用“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”的追求，把展会办得更好，去迎接焊接事业的美好明天。
    从1987年开始的“北京·埃森焊接展”除展示产品和商业活动外，也是国内外焊接技术交流的一个重要窗口，显示了这20年来全球焊接技术产品的创新历程。
    面对21世纪高速发展的科学技术和激烈的市场竞争，我们必须更加重视我国民族焊接产业的创新和竞争力，更加重视融合各相关学科新技术以推进焊接创新，更加重视我国钢材进展对焊接创新的要求，并关注中长期焊接创新的前景。

一、在市场开放的条件下，要更加重视焊接民族产业的创新和提升竞争力
    纵观当今世界，越是提倡开放市场的国家，越在强调提升本国企业的竞争力去开拓世界市场。

    美国2005年12月出台了新的《国家创新法案》，法案规定了一系列行政措施和增加资金投入，以保持美国在全球的竞争力和领先地位。法案授权商务部进行现代制造系统的开发和利用。

    欧盟2006年出台了雄心勃勃的创新计划《把知识转化为应用——欧盟广泛创新战略》。该计划提出：通过促进欧盟市场知识密集型产品和服务在全球的领导地位，为欧州企业创造争取全球竞争优势的条件。

      日本2006年出台了《第三期科技基本计划》。该计划除将生命科学、信息科学、环境科学、材料科学和纳米技术列为重点推进领域外，也将“制造技术”列为推进领域。在提出的各项政策目标中，列入了“使日本成为世界第一制造大国”和“依靠科技提升产业竞争力，在世界上占据领先地位”的目标。

      因此进入21世纪，科学技术作为核心竞争力业已成为国家间竞争的焦点。

      2006年中国国务院颁发了2006~2020年《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，要求经过15年努力，到2020年使我国进入创新型国家行列。纲要强调：建设创新型国家，核心就是把增强自主创新能力作为发展科学技术的战略基点，就是把增强自主创新能力作为调整产业结构、转变增长方式的中心环节，改变关键技术依赖于人、受制于人的局面。

    从20年来的历届“北京·埃森焊接展”上可以看到，我国焊接产业的规模增长很快，若干焊接器材的性能也有长足进步。但是不少焊接设备与一些焊接材料，仍与国外知名焊接企业的产品有较大的差距，正如林尚扬院士指出的：“必须看到国内还缺少更多的具有自主品牌的先进焊接设备、高端焊接材料和高效焊接工艺技术，目前企业使用的这些先进焊接设备与材料大多依赖外国进口。国内焊接生产的这种表面辉煌、技术空心化的局面是一个严重的战略软肋”。

    因此，如何再经过十多年的努力，使中国民族焊接产业在整体上达到“创新型国家”的要求，是我国各主管部门、各相关单位及学会/协会都应认真考虑和规划的问题。

    二、融合各相关学科的先进技术，推进焊接创新

    美国著名的兰德公司2001年发布了《全球技术革命》报告，在2006年又发布了《2020年全球技术革命》的报告。在这两份报告中，兰德公司认为，全球技术革命中的一个重要趋势，是材料技术、纳米技术、制造技术和信息技术等多学科的融合速度越来越快，这种融合对加快各种应用技术的发展，是至为重要的。

    回顾焊接技术的发展历程，可以说其重大进程，都融合了相关学科的先进技术。100年前，在19世纪末到20世纪初的电气产业革命中，将电弧用于焊接，开始了电弧焊纪元。20世纪中期，随着物理学的进步，开始将各种高能束（电子束，等离子束、激光束）应用于焊接，至今方兴未艾。到20世纪70年代，随着信息技术的进步，焊接自动化进程加快，目前正向着智能化、柔性化和全数字控制的方向发展。

    原中国焊接学会副理长曾乐先生，生前曾从事焊接研究工作，又担任宝钢副总工程师和兼任一些工程项目的顾问，他认为不同专业的人才交叉工作大有好处，呼吁学习德国和美国，熟悉焊接的专家参与钢材开发，钢材专家参与焊材开发，从事自动控制和机械设计的专家参与焊接设备的开发。

    我国焊接产业的一个重大缺陷，是企业格局过小，囿于专业经营，而缺乏依托电器集团公司的电焊机企业（如日本松下），缺乏依托钢铁集团公司的焊接材料企业（如日本神钢、伯乐蒂森），也缺乏集焊接器材和相关企业于一体的联合企业（如美国林肯公司、ATW集团公司）。 这种依托和联合，不仅可以增强企业的实力，更重要的是可以及时得到技术和元器件及新工艺、新材料的支撑，促进产品的“组合创新”，提升企业在国际市场的竞争力。

    如何弥补我国焊接产业的上述缺陷？应该重视和采取措施，包括推进企业的体制改革和联合，推进产学研的密切合作，以及扩大信息渠道，开拓视眼，提升企业对吸收相关学科与相关行业先进技术的敏感性，从而事半功倍地推进焊接创新。

    三、关注我国钢材进展对焊接创新的要求

    我国是全世界钢材焊接量最大的国家。按国际钢铁协会统计，2006年世界钢产量为12.39亿t，我国钢产量为4.2亿t，占全世界钢产量的34%，已大于美国、日本、俄罗斯、德国、英国、印度和韩国7个国家钢产量的总和。所以全世界的知名焊接企业都在进军中国的焊接市场。

    2010年我国钢产量将达到5亿t左右，同时我国正在努力从钢材大国向钢材强国的方向发展。2006年中国金属学会和中国钢铁工业协会联合发布了《2006~2020年中国钢铁工业科学与技术发展指南》，提出了今后15年的钢材发展目标：

    1.  2006~2010年的钢材发展主要目标

    (1) 20%普碳钢材在韧性基本不变的情况下，强度提高1倍。

    (2) 稳定生产高强度、高韧性、低屈强比的各类钢板，如屈服强度400～800MPa，抗拉强度600～1400MPa级高强度高韧性板材，X80管线板等。

    (3) 稳定生产优质耐火、耐候、抗震钢板，及抗拉强度大于1000～1400MPa级超洁净、超高强度新钢种。

    (4) 细晶和超细晶、高洁净度、高均匀性钢材覆盖面不小于10%。

    (5) 全面建成具有中国特色、国际化的冶金新材料体系，包括火电、水电、核电设备用新钢材，造船用焊接不预热和大热输入量焊接用钢，-160℃低温钢，汽车用600~800MPa级高强度钢板，高速火车用各种钢材，石油和海洋工程用新钢材，制造业用各类冶金新材料等。

    (6) 铁素体不锈钢和用锰、氮代镍、铬不锈钢实现批量生产。

    2.  2011~2020年钢材发展主要目标

    (1)各类先进钢铁材料，包括强度提高1~4倍，使用寿命提高1~4倍，节约资源和环境友好型先进钢铁结构材料；不含合金元素，wFe =99.995%，超高均匀度、超高纯度、超细组织钢铁耐蚀材料；超超临界火电机组用超级耐热钢；耐蚀性提高3~5倍的纳米晶不锈钢；可在>1100℃大火中烧3h而强度基本不变的超级耐火钢；表面合金化的不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、抗氧化钢；超轻型钢铁结构材料（中空轻型钢材）等。

    （2）掌握先进高强度、高韧性钢材稳定生产的关键技术，包括精确控制化学成分与高洁净度钢冶金技术；微合金化技术；夹杂物变形与分布控制技术；控轧控冷技术；超细晶粒钢控制与生产技术；高精度轧制与检测技术；钢材性能预报控制技术等。

    （3）低镍、铬低成本环保型不锈钢成为不锈钢产品主流，氮合金化的双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢形成系列、稳定生产并广泛应用于石化、船舶、汽车和建筑等行业。

    以我国现有的焊接材料及焊接技术，对照上述钢材发展目标，可看出存在很大差距（本文限于篇幅，不一一说明）。因此今后15年我国钢材的品种和性能进展，对焊接材料和焊接技术及焊接产业，都是很大的挑战。必须跟踪钢材的进展，推进相应的焊接创新。

    四、关注焊接创新前景

    关于焊接创新的前景，近年来已有多篇文章各抒已见，去年林尚扬院士又对今后10年自主创新的目标作了论述，本文前几部分也涉及此问题，因此不再赘述。只是结合国情，再简要陈述以下几点：

    1．焊接创新除政府和学术导向外，市场需求是最大的推动力

    面对每年几亿吨钢材需要焊接的庞大工作量和日益上涨的人工成本，全力追求焊接自动化和高效焊接将成为当前焊接创新的主要方向。

    现在日本、欧州和美国在使用的焊接材料中，手工焊条的比例已分别小于14%～18%，显示焊接自动化和半自动化率已大于80%。

    我国少数行业及部分企业的焊接自动化和半自动化率已到70%以上。但就全国而言，2006年全国消耗的焊材中，手工焊条仍占55%左右，也就是说焊接自动化和半自动化率尚不到50%。但近年进展明显加快，大胆预测5年后，我国焊接自动化和半自动化率将可以达到70%。

    2．焊接设备和焊接材料既是焊接创新的主体，又是各行业焊接制造技术创新的物质基础

    当前在各发达国家中，采用气保护实芯焊丝进行各种自动焊和半自动焊，已占全部焊接工作量的50%以上。发展势头强劲的一种组合方式是：“特种涂层（无镀铜）实芯焊丝+多功能数字化逆变焊机+各种执行机构”。因此应重点关注这方面产品的创新和系列化。

    目前国内外厂家推出的所谓无镀铜焊丝，应该称为特种涂层焊丝，由于各厂家涂层成分不同和表面处理方式的差异，焊丝的性能也有不同。性能优良的涂层和表面处理工艺，不但起防锈和润滑的作用，而且可提升焊丝的电弧稳定性和减少焊接飞溅，与精确控制电弧过渡的数字化逆变焊机相配合，可以实现高效率、低飞溅的大电流CO2焊接，达到相当于药芯焊丝焊接的工艺效果。

    3．焊接新技术的发展将取代传统的焊接方法

    20世纪60年代发明的激光，经过40多年的发展，在21世纪将进入高速发展时期。由于激光焊或激光复合电弧焊，具有高效、优质、热影响区窄、接头变形小及适合焊接新一代超细晶粒高强钢等各种金属材料的优点，随着激光发生器的大功率化、轻便化和经济化的发展，国外有人预言再过一二十年后，激光焊可能广泛取代传统的电弧焊接。

    4．新技术的发展趋势

    日本科学技术政策研究所在“2006~2035年科学技术中长期预测”中，将焊接技术列入了与社会基础设施高度关连的制造技术领域内，预测了若干新技术实现的时间。其中预测在2014年和2015年可实现以下新技术：

    （1）对船舶、桥梁、火力设备等大型焊接结构的自重变形、温度变形、焊接变形及残余应力等，进行模拟和高精度预测，实现无矫正和无修补的制造技术。

    （2）采用轻量高强度复合材料代替传统的钢铁材料，制造各类机械设备、建筑、船舶等大型结构的技术。

    （3）对大型结构，采用固相扩散焊接等工艺代替传统的熔化焊结合技术，使其结合变形量，仅为原来的千分之一。

    作者简介：唐伯钢，教授、高级工程师，曾任冶金部建筑研究总院焊接所所长和中国焊接学会常务理事，现任中国焊接学会金属焊接性及焊接材料委员会副主任。