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第五節(jié) 熱處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求現(xiàn)狀

一、2003-2009年市場(chǎng)需求

目前我國(guó)熱處理設(shè)備保有量在18萬臺(tái)（套）左右。我國(guó)熱處理企業(yè)的工藝裝備陳舊落后，眾多的加熱爐系爐齡達(dá)三、四十年的箱式、井式、鹽浴爐（俗稱老三爐）。設(shè)備老化，能耗很高。而高效、優(yōu)質(zhì)、低污染、環(huán)保型的氣氛爐和真空爐等占不到熱處理設(shè)備總數(shù)的5%。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)熱處理工藝過程的控制已向著自動(dòng)化、智能化和柔性化發(fā)展，而我國(guó)不少企業(yè)仍憑借經(jīng)驗(yàn)，人工操作。由于歷史的原因，許多企業(yè)大而全、小而全，熱處理的社會(huì)化、產(chǎn)業(yè)化及規(guī)模生產(chǎn)尚未形成。因而，生產(chǎn)效率低下，比美國(guó)差26倍，設(shè)備利用率和負(fù)荷率不到30%，而能耗卻比美國(guó)高出40%以上。

在汽車、航空、兵器、模具和基礎(chǔ)件行業(yè)技改的拉動(dòng)下，其他行業(yè)熱處理技改和設(shè)備更新高潮也會(huì)接踵而至。目前，企業(yè)技術(shù)改造的高度和深度已開始出現(xiàn)明顯的變化，大多數(shù)企業(yè)已不滿足于常規(guī)技術(shù)和設(shè)備的新舊交替，而是傾向于一步一個(gè)臺(tái)階，邁向更高的境界。許多民營(yíng)企業(yè)更著眼于資金的有效投放，優(yōu)先選購高技術(shù)水平、質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)、高可靠性的設(shè)備，為達(dá)到高水平的生產(chǎn)目標(biāo)，即使花錢多也在所不惜。

企業(yè)技改的強(qiáng)勁勢(shì)頭給設(shè)備制造業(yè)帶來更多機(jī)會(huì)。在熱處理加熱爐中，箱式、井式和鹽浴爐等常規(guī)設(shè)備的需求會(huì)進(jìn)一步減少。需要更多的是工藝先進(jìn)、可靠性和自動(dòng)化程度高、節(jié)能和無污染的設(shè)備。這就要求制造廠能清楚、準(zhǔn)確地把握國(guó)內(nèi)外新設(shè)備發(fā)展動(dòng)向和用戶的市場(chǎng)需求，提出自己的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的措施。熱處理企業(yè)的技術(shù)改造，使更多的股份制企業(yè)和個(gè)體民營(yíng)企業(yè)對(duì)先進(jìn)熱處理設(shè)備的需求仍保持很大勢(shì)頭。

車輛和配件，基礎(chǔ)件和兵器行業(yè)會(huì)對(duì)600~1000kg裝爐量的多用爐生產(chǎn)線保持旺盛需求。估計(jì)每年至少有500套多用爐、200套網(wǎng)帶爐、50套推桿爐和滾棒爐、20套轉(zhuǎn)底爐的需求。

輕工模具的旺盛市場(chǎng)和航空工業(yè)的持續(xù)技改使真空熱處理爐，尤其是高壓氣淬爐每年需求量在300臺(tái)以上。

在各類氣氛爐中燃燒爐(以輕柴油和天然氣為燃料)到2010年會(huì)增加到10%以上的比重，用天然氣制備吸熱式氣氛會(huì)增加到20%以上的比例。到2010年80%真空熱處理爐的需求是1000kpa(10bar)以上的雙室高壓氣淬爐。低壓滲碳和2000Kpa(20bar)高壓氣淬生產(chǎn)線會(huì)在汽車行業(yè)得到一定程度推廣。多用爐氣體滲碳后在1000~2000Kpa的惰性氣體中實(shí)行氣淬以代替油淬是重要發(fā)展趨向。

二、市場(chǎng)需求分布

熱處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品需求市場(chǎng)分布圖

第一節(jié) 國(guó)內(nèi)熱處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)成果

2008年，全國(guó)熱處理加工廠、點(diǎn)(企業(yè)、分廠、車間、工段)總數(shù)約16，000個(gè)，目前熱處理加工市場(chǎng)現(xiàn)有服役熱處理設(shè)備約18萬臺(tái)，其中電爐占90％左右，可控氣氛、真空爐、感應(yīng)爐等少無氧化設(shè)備占比20％以下，多數(shù)企業(yè)仍主要采用普通箱式爐、井式爐、臺(tái)車式爐、鹽浴爐生產(chǎn)。2008年全國(guó)熱處理加工量2400萬噸，其中專業(yè)熱處理加工占全國(guó)熱處理加工量的20％，專業(yè)熱處理加工量約為480萬噸。按照各種熱處理工藝平均熱處理價(jià)格(每噸工件1800元)計(jì)算，專業(yè)熱處理加工市場(chǎng)收人為86．4億元。

2008年專業(yè)熱處理加工的平均設(shè)備利用率約為70％，在此情況下，專業(yè)熱處理加工銷售凈利潤(rùn)率在15％左右。影響專業(yè)熱處理加工利潤(rùn)的主要因素有客戶類型及對(duì)質(zhì)量要求、加工處理設(shè)備的利用率、加工工件的平均價(jià)格、加工成本等。2008年，面向航空、高端汽車零部件、精密機(jī)械零部件等客戶的真空熱處理加工業(yè)務(wù)銷售凈利潤(rùn)率較高，超過30％，而普通滲碳淬火、調(diào)質(zhì)、退火、正火等普通熱處理加工業(yè)務(wù)銷售凈利潤(rùn)率在10％附近。加工成本中占比重最大是電力，電力成本占熱處理銷售收入的30％左右，影響電力成本占比的主要因素是熱處理加工設(shè)備能耗指標(biāo)和生產(chǎn)效率，中高檔熱處理設(shè)備的能耗指標(biāo)低、生產(chǎn)效率高，低檔設(shè)備的能耗指標(biāo)高、生產(chǎn)效率低，且對(duì)環(huán)境污染較大。全國(guó)熱處理平均能耗約730KW•h／t，專業(yè)熱處理加工平均能耗約550KW•h／t，與發(fā)達(dá)國(guó)家能耗及勞動(dòng)生產(chǎn)率指標(biāo)依然有很大差距。

第六節(jié) 國(guó)外熱處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)成果

1、全自動(dòng)熱處理生產(chǎn)線

為了使工件在生產(chǎn)線上自如地完成整個(gè)所要求的熱處理工藝過程，被特定設(shè)計(jì)的連續(xù)爐相互連接溝通。爐膛內(nèi)可多方位貫通，并可使工件料框90。角轉(zhuǎn)入下道加熱區(qū)或過渡保溫箱，經(jīng)傳送抵達(dá)下一工序或進(jìn)入冷卻室冷卻。這種爐體結(jié)構(gòu)和傳送裝置都具有相當(dāng)高的水平。以可控氣氛箱式爐為例，為滿足滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲、淬火或光亮淬火、等溫淬火等熱處理工藝的實(shí)施，料盤和料架上的工件以冷鏈驅(qū)動(dòng)的方式自動(dòng)送入、通過和送出爐膛，在各自的爐子中完成所要求的工藝。箱式爐與相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量、控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)連用，形成各個(gè)獨(dú)立的模塊單元，易于相互連接，構(gòu)成完善、靈活、組合式自動(dòng)熱處理系統(tǒng)。

2、高壓氣淬密封箱式爐和多室貫通式密封箱式爐

高壓氣淬密封箱式后室為密封箱式爐結(jié)構(gòu)，前室進(jìn)行高壓氣淬。工件在后室保護(hù)氣氛中無氧化加熱或在滲碳?xì)夥罩袧B碳，在前室進(jìn)行無氧化光亮淬火。后室爐襯為氧化鋁和保溫陶瓷纖維，發(fā)熱元件為臥式并聯(lián)電熱輻射管，頂置爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，保護(hù)氣氛可采用甲醇或氮?dú)?；前室中部為工件氣淬室，下部為進(jìn)氣管道，上部為冷卻回風(fēng)熱交換器。前室外側(cè)安裝變頻調(diào)速大功率風(fēng)機(jī)，通過氮?dú)饣蚝獾目焖傺h(huán)使工件冷卻淬火，淬火冷卻速度可通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)速度控制。經(jīng)高壓氣淬后的工件無氧化、表面呈銀灰色，變形小，避免了油淬后所需的清潔等工序。

3、高壓氣淬推桿爐生產(chǎn)線

在推桿爐出口端，密封連接高壓氣淬室。工件運(yùn)行到氣淬室時(shí)，可采用高壓氦氣或氮?dú)獯慊?。為了降低成本，可采用空氣高壓氣淬，由于淬火時(shí)間極短，工件不會(huì)出現(xiàn)氧化皮，僅表面呈淺黑色。

4、安裝有外加熱和風(fēng)冷的離子滲氮爐

爐體為井式鐘罩結(jié)構(gòu)，WDS爐襯保溫，不銹鋼真空罐罩式單層，外壁安裝三區(qū)三層密閉式發(fā)熱元件，使?fàn)t溫上中下均勻一致。爐體分上中下安裝3臺(tái)側(cè)風(fēng)機(jī)，三區(qū)獨(dú)立熱風(fēng)循環(huán)送風(fēng)，工作時(shí)擋回風(fēng)道封閉，熱風(fēng)只能在爐內(nèi)加熱層內(nèi)循環(huán)，達(dá)到爐溫均勻的目的。工藝完成停爐時(shí)，回風(fēng)道開啟，冷風(fēng)在上中下三區(qū)同時(shí)送入加熱室夾層，使?fàn)t體快速冷卻，很短時(shí)間即可出爐。爐底座為連體式雙座，液壓升降立柱在二個(gè)底座之間可左右旋轉(zhuǎn)，將爐體提升后旋向另一個(gè)已裝好料的底座，這樣一爐雙座，可提高生產(chǎn)效率。

第七節(jié) 熱處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究熱點(diǎn)

上世紀(jì)90年代以來，出現(xiàn)了許多新技術(shù)，如高壓氣淬和超高壓氣淬，真空清洗，高溫超高壓真空熱處理，具有雙對(duì)流循環(huán)系統(tǒng)的真空高壓氣淬爐，燃?xì)庹婵諣t，流態(tài)化真空爐，熱壁式真空滲碳爐，連續(xù)式真空爐等。預(yù)計(jì)，未來的金屬加工會(huì)更依賴于真空技術(shù)。據(jù)估計(jì)，在20世紀(jì)末，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家真空熱處理爐約占熱處理設(shè)備的23％，真空熱處理也是近幾年各國(guó)研究的熱點(diǎn)之一。

復(fù)合熱處理是一個(gè)很活躍的技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)外早在上世紀(jì)70～80年代就有人研究了。現(xiàn)在主要有表面熱處理與化學(xué)熱處理的復(fù)合處理，表面熱處理與表面形變強(qiáng)化(如噴丸)的復(fù)合，表面鍍覆與表面熱處理的復(fù)合。經(jīng)過復(fù)合處理后，材料獲得了兼有兩種處理后的獨(dú)特性能。國(guó)內(nèi)學(xué)者應(yīng)用噴丸使零件表面納米化然后進(jìn)行滲氮，可以將滲氮溫度降低至約350℃，并獲得很好的性能，這一工作得到國(guó)外同行的極大重視，這也是一種復(fù)合處理的特殊范例。略……