章琲

鍛造行業是打造重型裝備、先進裝備的基礎,是大國間較量的必爭之技。受益政策支持、技術研發與市場推動,我國鍛造行業規模位居全球首位,連續多年成為全球鍛件第一生產國和消費國。但鍛造行業的市場壁壘、技術壁壘、資質壁壘比其他行業只高不低,對我國鍛造行業邁向高端造成諸多阻礙。我國于高端鍛造領域的探行需要取得較高速率與扎實基礎的均衡。
鍛件產品的特殊性
鍛造是在加壓設備及工(模)具的作用下,使坯料或鑄錠產生局部或全部的塑性變形,以獲得一定幾何尺寸、形狀的零件(或毛坯)并改善其組織和性能的加工方法。按照鍛造方式的不同,可將鍛造技術分成自由鍛、模鍛、輾環和特種鍛造等。現代鍛造業經過上百年的發展歷程,已經形成系統且先進的鍛造工藝和鍛造技術。
鍛造行業部分客戶特殊,如特種合金鍛件產品主要應用于航空、航天等行業;設備相對專業,需要投入大量資金購置;工藝復雜,大型鍛件和特種合金鍛件制造領域技術門檻較高。相比鑄造和機械加工,鍛造在零件的完整性、紋理流線、靈活性等方面具有優勢。鍛造而成的鍛件具有承載高、壽命長、嚴苛工作條件適應性強等特點,鍛件產品是裝備制造業所必需的關鍵基礎部件,其下游主要為航空、航天、船舶、電力、石化以及其他機械等行業的成套設備制造商,下游行業的景氣度直接決定鍛造行業的需求狀況和市場容量;比如“雙碳”背景下,風電鍛件、氣電鍛件不斷拓寬電力鍛件市場。在高端裝備制造領域,國家政策導向和國家投入規模對該領域的市場需求有重大影響;意即鍛造行業的市場發展前景與下游應用行業發展以及國家投入程度緊密相關。其上游的高端材料行業的供應能力和技術水平則直接影響著鍛造行業的發展水平,目前鍛造行業上游直接材料包括碳鋼、不銹鋼、合金等,成本占比達70%以上,抗風險能力有待加強。
我國鍛造行業起步較晚,早期裝備制造業“重主機、輕配套”的發展思路也對鍛造行業有所影響,一度只在低端鍛造領域徘徊,在高端鍛造方面受限于國外企業。歐美國家及日本的大型鍛造企業,憑借先發優勢,倚靠長期以來的技術積累與強大研發能力,在鍛造技術、工藝和裝備水平等方面持續領跑,長期壟斷全球大型高端鍛件市場,我國呈后程追趕態勢,當前已取得部分成效。比如巨型模鍛液壓機這種象征一個國家重工業實力的戰略級裝備,目前世界上擁有4萬噸級以上模鍛壓機的國家只有我國與美國、俄羅斯、法國。2013年,由德陽二重自主研制的世界最大的8萬噸級模鍛液壓機投產,打破塵封已久的世界紀錄,實現了我國鍛造產品從高端向頂級的跨越,C919大飛機最大、最復雜的關鍵承力鍛件——主起外筒實現國產化,即由該臺模鍛液壓機完成。
專業化下的多元化
鍛造是高端裝備發展的關鍵,也是國家綜合實力的象征。目前,我國鍛造行業的模鍛件、汽車模鍛件、自由鍛件、環鍛件產量復合增長率分別達到8.08%、6.78%、8.7%、14.4%,鍛造產品初步實現高端化,設備實現大型化、自動化、數字化、信息化,關鍵技術與工藝更進一步。
隨著新材料、新工藝和智能制造的發展,高性能新材料鍛壓技術和裝備將不斷涌現,步入高端的鍛造行業發展需要更多關鍵核心技術工藝的攻關和突破,以滿足各行業對鍛壓裝備日益嚴苛的要求。對此,各細分領域均有布局與突破。如國內首家航空環鍛件智能化產業基地打造的“航空環鍛件柔性智能生產線”建成后,將實現航空環鍛件的柔性智能制造,消除人為環節對產品質量的影響,提升航空發動機環鍛件產品的質量和生產效率。
政策紅利賦予了我國鍛造行業超高定位,并促使其逐漸向自動化、智能化跨越,通過技術的進步提高鍛造鍛件的生產率。《中國鍛造行業“十四五”發展綱要》提出,“實施鍛造產業技術創新一體化發展戰略,不僅要解決鍛造行業的基礎薄弱問題,還要布局未來重點研發內容,實現鍛造產業向上突破。依據高端材料工藝技術研究,探索最佳產品成形工藝路線、最佳參數及工藝裝備,制定材料標準及工藝技術標準,為產品設計及企業應用提供依據。通過定量化控制設備主要參數和產品工藝參數,并結合熱加工過程的近凈成形技術和熱處理技術,提高鍛件材料利用率,尺寸控制精度、探傷和性能一次合格率,縮短鍛件熱加工周期,減少熱加工能耗等方面開展工作。充分利用信息化技術和模擬技術,實現大數據統計技術在鍛件產品制造過程的推廣應用,以及產品階段性能的預測,實現從材料、工藝、設備、模具等全方位高質量提升。”
因鍛件產品一般具有多規格、多品種、定制化的特點,非標產品特色顯著,在實際生產過程中多采用“以銷定產”模式,與下游客戶的定制需求密不可分,需要與主要客戶建立相對穩定的合作伙伴關系。因此,鍛造行業本身受其他行業發展影響較大,具有特色產品的鍛造企業得以維持優勢,技術與市場沉淀不足的鍛造企業易受到沖擊。為避免客戶的行業單一、企業單一和產品單一帶來的風險,需盡量以技術和創新開拓市場,實現用戶的行業、企業、產品“專業化下的多元化”。