我國彈簧鋼生產現狀及發展展望

?

我國彈簧鋼生產現狀及發展展望

□ 霍咚梅 肖邦國

摘 要：分析了我國彈簧行業發展現狀及趨勢，闡述了我國彈簧鋼生產消費現狀以及未來的市場需求趨勢。指出，隨著我國彈簧市場需求最大的汽車、鐵道行業轉型發展，彈簧產品向著高強度、高壽命、輕量化、小型化、異形件、組合件方向發展，帶動我國高端、特殊彈簧鋼品種市場需求日趨增加；未來，適應汽車輕量化需求、重載鐵路車輛提速需求的高強度汽車懸架用彈簧鋼、氣門彈簧鋼、汽車穩定桿用彈簧鋼等產品將是重點發展方向，以提高我國高端裝備零部件自主配套能力、有效替代進口。

關鍵詞：彈簧鋼；市場需求；品種質量

一、引言

隨著國家振興高端裝備制造業，我國企業對高端裝備所需的關鍵零部件與基礎件制造要求提高。彈簧是裝備制造業的關鍵基礎件，量大面廣、品種繁雜，用以控制機件的運動、緩和沖擊或震動、貯蓄能量、測量力的大小等，廣泛應用于汽車、鐵路、工程機械、電子電器等國民經濟的各個領域。目前，我國高性能彈簧制造的保障能力不足，高檔汽車、重載鐵路等行業用高級彈簧仍需進口。隨著汽車輕量化、重大技術裝備大型化及參數極限化，高級彈簧的需求量快速增長。同時，高性能彈簧制造需求的日益增加，也對彈簧鋼的品種和性能提出了越來越高的要求。目前，我國彈簧鋼產品仍存在工藝水平及質量控制不穩定、高端品種和特殊品種需要依賴進口等一系列問題，與國際先進水平仍有較大差距。

本文在分析了我國彈簧行業發展現狀及趨勢的基礎上，闡述了我國彈簧鋼生產消費的現狀以及未來的市場需求，同時，對我國彈簧鋼品種質量現狀及需求趨勢進行了分析，指明了彈簧鋼產品的重點發展方向。

二、我國彈簧行業的發展現狀及趨勢

1.發展現狀

近年來，我國彈簧行業產品規模、品種不斷擴大，已擁有氣門彈簧、懸架彈簧、膜片彈簧、減震彈簧、液壓彈簧、油泵彈簧、碟形彈簧、高溫彈簧、卡簧、拉簧、扭簧、壓簧、渦卷簧以及異性彈簧等1 600多個品種的彈簧產品，廣泛應用于汽車、機械、電子電氣、日用五金等國民經濟各個領域。

據國家統計局統計數據顯示，2014年，我國彈簧產量達到149.4萬噸，同比增長6.74%。產量居前五位的省份為山東省、浙江省、江蘇省、河南省和廣東省，產量分別為33.4萬噸、21萬噸、18.7萬噸、17.8萬噸和13.7萬噸，5省市合計產量104.6萬噸，占全國的70.1%，集中度較高。

目前，我國擁有彈簧及彈性元件制造企業1 000余家，其中螺旋彈簧制造企業500余家、鋼板彈簧制造企業300余家、氣彈簧制造企業100余家、其他彈性元件制造企業100余家。從企業分布情況上看，浙江、廣東、福建和上海為彈簧企業聚集地；企業數量以浙江省為首，尤其集中在諸暨、溫州及其附近地區。

2.存在問題

彈簧作為裝備制造的基礎件、零部件之一，其規模品種的擴大、質量水平的提高是保障機械裝備主機性能提高的先決條件。但是，我國彈簧行業的產業結構長期以來形成了低檔普通彈簧供過于求、高檔產品（高強度、高應力、異性件、特種材料）供不應求的被動形勢。彈簧產品已經不能完全滿足高端裝備制造業的發展需要，轎車用懸架簧、氣門彈簧、離合器彈簧以及機車、機械、電力、軍工等行業用高級彈簧仍需要進口。

此外，目前我國彈簧產品的性能與國外同類產品也有一定差距，如彈簧的負荷精度、垂直度精度等方面都存在差距，集中反應在性能不穩定、有些重要質量指標離散性大、使用壽命不穩定，特別是當主機要求彈簧在高速、高應力工況下工作時，矛盾更為突出。

3.發展趨勢

彈簧產品主要消費市場包括交通運輸、日用五金、儀器儀表及電子電器、工礦配件以及海外出口。交通運輸市場包括為汽車、摩托車、柴油機和鐵道等行業提供配套和維修件彈簧，這是目前我國彈簧行業最重要、最有發展前途的市場。據悉，汽車、鐵路行業的彈簧需求量占我國彈簧消費總量的80%以上。未來，得益于國家的相關政策刺激及相關產業的振興規劃，我國汽車、鐵路、儀表儀器等行業均將保持快速穩定發展。在良好的外部環境及下游需求穩定增長的背景下，我國彈簧行業將保持穩定發展，彈簧產品規模將繼續擴大。此外，一些新興產業領域，如常規武器、核電和飛機制造，也將給彈簧行業帶來新的增長點。

未來，加強對彈簧新產品的開發，擴大彈簧產品的品種規格，提高高檔彈簧產品比例，是我國彈簧行業可持續發展的必然趨勢。我國彈簧產品將向著高強度、高壽命、輕量化、小型化、異形件、組合件方向發展，如表1所示。

表1　彈簧產品發展方向

三、彈簧行業發展對我國彈簧鋼產品需求分析

1.生產消費情況

（1）生產現狀

彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態下的彈性，而專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼。按化學成分，分為非合金彈簧鋼（碳素彈簧鋼）和合金彈簧鋼。我國彈簧鋼主要鋼種分類情況見表2。據特鋼協會統計，2014年我國彈簧鋼產量約為286.3萬噸，其中碳素彈簧鋼106.7萬噸，合金彈簧鋼179.6萬噸。我國彈簧鋼重點生產企業有杭鋼集團、湘潭鋼鐵、邢臺鋼鐵、寶鋼集團、武鋼集團、東北特鋼、興澄特鋼等。

表2　彈簧鋼的分類

（2）消費現狀

我國彈簧產業規模不斷擴大，帶動我國彈簧鋼市場需求日趨增加。2014年，我國彈簧鋼消費量約320萬噸。其中，汽車和鐵路行業彈簧鋼需求量最大，占彈簧鋼全部消費量的80%以上；汽車用彈簧扁鋼是合金彈簧鋼需求量最大的品種，約占合金彈簧鋼的70%。

（3）需求預測

我國汽車、鐵路等裝備制造業的發展，將繼續帶動彈簧產品的生產需求，未來一段時間內，彈簧鋼消費量將保持穩步增加。預計2015年我國彈簧鋼需求量約330萬噸，2020年或將達到370萬噸。

2.品種質量情況

目前，我國彈簧鋼產品仍然存在中低端產品過剩但高端品種以及特殊品種難以提供、一般的力學特性能達到但工藝水平及質量控制不穩定等一系列問題，部分高檔次及深加工品種仍需要依賴進口。

（1）品種方面

目前，高檔次及深加工彈簧鋼的生產不能滿足需求，需要進口彌補。進口品種主要為轎車用彈簧鋼、鐵道用彈簧圓鋼、油泵閥門彈簧鋼絲等。其中，國產轎車用彈簧圓鋼每年需進口3 000~4 000t；汽車閥門用彈簧鋼絲每年需進口2 000t左右；汽車懸架彈簧用彈簧鋼70%從國外進口；汽車汽門彈簧和汽車穩定桿的彈簧鋼則100%采用國外進口鋼材。

未來，為滿足高端彈簧基礎零部件國產化的發展需求，應不斷開發高性能彈簧鋼產品，一方面是向高強度方向發展，要求在高應力下同時提高疲勞壽命和抗松弛性能；另一方面是向功能性方向發展，根據不同的用途，要求其具有耐蝕性、非磁性、導電性、耐磨性、耐熱性等。

（2）質量方面

目前，我國彈簧鋼在純凈度、抗疲勞性、表面質量以及質量穩定性等方面與國外仍存在較大差距，無法滿足高檔乘用車懸架簧、氣門彈簧、鐵路及重載貨車專用彈簧等對彈簧鋼性能的要求。

未來，為滿足彈簧高可靠度的發展要求，應不斷改善彈簧鋼產品的質量，嚴格控制其化學成分，降低非金屬夾雜，提高表面質量和尺寸精度，進而提高彈簧鋼質量的穩定性。

四、彈簧鋼產品重點發展方向

1.高強度汽車懸架彈簧用彈簧鋼

目前，我國彈簧鋼仍無法滿足高檔乘用車懸架簧用鋼的性能需求，強度1 200MPa及以上懸架彈簧產品用彈簧鋼全部依賴進口。早在20世紀90年代，日本就已經研究出用于應力達到1 200MPa、1 300MPa的懸架彈簧用鋼，已經投入市場的有UHS1900及UHS2000兩個牌號[1]。此外，德國M&B公司已為上海大眾設計出應力高達1 380MPa的懸架彈簧[1]。未來，隨著汽車輕量化，發展高強度、優良抗彈減性能和抗疲勞性能的汽車懸架用彈簧鋼將是提高我國高端裝備零部件自主配套能力、有效替代進口的必然趨勢。

2.異型截面氣門彈簧用彈簧鋼

所有彈簧產品中，氣門彈簧對材料要求最為嚴格，特別是高應力及異型截面氣門彈簧對材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉強度達到2 000MPa；對氧化物、硫化物的夾雜物等級均達到0級；異型截面材料對曲率、長短軸等有特殊要求[2]。目前，國外氣門彈簧專用彈簧鋼生產主要集中在日、韓、瑞典，生產企業有日本的鈴木、三興、住友、神鋼鋼線，韓國的KisWire，瑞典的Garphyttan，等等[3]，幾乎壟斷了我國全部異型截面和高應力氣門彈簧鋼市場。未來，發展異型截面氣門彈簧用彈簧鋼滿足了我國彈簧行業高端發展的需求，也是提高重大裝備配套彈簧自主化率的必然選擇。

3.鐵路提速貨車用彈簧鋼

目前，新造鐵路貨車必須滿足120km/h的提速要求，這對制造貨車各種零部件的材料提出了更高的要求。根據鐵路貨車發展方向和設計制造單位的具體技術要求，改進和研發鐵路提速、重載貨車專用彈簧鋼及彈簧產品已勢在必行。例如，為適應重載貨車的發展需要，彈簧線徑趨于增大，這就要求彈簧鋼具有更高的淬透性；鐵路貨車轉向架用彈簧常年在惡劣的環境下工作，對防蝕性、耐腐蝕疲勞性能要求很高[4]。未來，亟需發展高安全性、長壽命、低成本、高耐蝕性和耐氫脆性、高強度的彈簧鋼產品，以滿足我國提速、重載鐵路車輛減震系統和軌枕彈簧扣件等的需要。

五、展望

隨著我國新型工業化的發展，在重點投資發展農機、工程機械、通用機械、環保機械、汽車、鐵路等主機行業的拉動下，我國彈簧行業市場規模將維持穩定。同時，隨著彈簧應用行業的升級換代，對彈簧的要求越來越高，彈簧產品結構將有所改變，體現在高技術產品比重將逐步增加。彈簧制造業的發展，必將帶動彈簧鋼的市場需求，而且，為提高高端彈簧產品及其零部件的國產化率，彈簧鋼產品亟待向高強度、功能性方向發展。從彈簧鋼發展趨勢看，適應汽車輕量化需求的高強度汽車懸架用彈簧鋼、氣門彈簧鋼、汽車穩定桿用彈簧鋼等產品，及適應鐵路車輛提速、重載需求的彈簧鋼產品需求量將穩步增加。○

參考文獻：

[1]孫云秋.汽車懸架彈簧的生產與技術發展趨勢[J].現代零部件，2000（1）.

[2]盧俊，曾渝，張弛，徐文亮. 汽車發動機氣門彈簧用鋼研究進展[J]. 鋼鐵研究學報，2008（11）.

[3]孫云秋.中國汽車彈簧制造現狀與對彈簧鋼材料的期望[Z/OL]. http://www.360doc.com/content/12/0323/10/9166490 _196896538.shtml，2012-03-23.

[4]韓暉，高文生，董澤發.高強韌性彈簧鋼38SiMnVBE在提速鐵路貨車轉向架上的應用探討[J]. 鐵道車輛，2005 （11）.

（作者單位：冶金工業規劃研究院，北京100711）

文章編號：1002-1779（ 2015） 05-0008-03

文獻標識碼：A

中圖分類號：F273.2