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國內彈簧鋼絲的現狀與前景
2018-04-16 08:53:31
1、現狀
彈簧鋼絲是制造各種彈簧的主要原材料，隨著我國經濟的不斷發展，彈簧的品種愈加繁多，對制造彈簧的原料要求也越來越高。據調查，2000年我國彈簧制造企業約1700多家，其中合資企業約20家，獨資企業5家，專業性彈簧研究所10家。有21個大類，1600多個品種，數量約40億件，年需各類彈簧用原料約，60萬to彈簧制造業最大的市場為汽車工業和機械工業，其用量約占彈簧總量的70％左右，其中汽車和內燃機用量約占50％，機械占20％，另外，輕工與家電占10％，鐵路占15％，其它占5％，而在汽車工業中以轎車用懸架彈簧、汽車和摩托車氣門彈簧、離合器簧以及穩定桿簧的用量最大。另外，汽車工業對彈簧質量的要求也最高。
目前我國線材制品約有3000多家，每年生產的線材制品約800多萬噸，其中高碳、特鋼類線材制品約有250多萬噸。在這250萬t高碳類、特鋼類線材制品中，彈簧用鋼絲約占25萬t，生產總量基本能滿足彈簧行業的需求，但結構性矛盾仍較突出，一些質量要求較高的彈簧，其鋼絲原料仍基本依賴進口，如轎車整車配套用油回火彈簧鋼絲、重要用途彈簧鋼絲、高級不銹彈簧鋼絲、異型彈簧鋼絲等。
2 存在問題
1 原材料
原材料質量是確保彈簧鋼絲質量的前提條件，目前我國還沒有專門的彈簧鋼絲用盤條標準。雖然近年盤條的高線比例提高很快，但由于各鋼廠煉鋼、軋鋼裝備、工藝及操作等水平參差不齊，彈簧鋼絲用盤條的質量波動也較大，主要缺陷有表面脫碳、折疊、成份偏析、中心碳分聚集、夾雜物超標等。存在以上缺陷的盤條，在生產彈簧鋼絲時，經常有拉斷及扭裂現象發生，即使拉制出檢驗合格的彈簧鋼絲，在制成彈簧后，其疲勞壽命也往往不能滿足要求。一些要求較高的彈簧，如轎車懸架簧、氣門簧等，由于其在高強度工作條件下應具有較高的疲勞壽命和良好的抗松馳性能，這些特殊要求決定了彈簧用鋼絲的原料也必須具有很高的質量要求；也必須具有超純凈鋼冶煉技術，目前國外氣門彈簧的疲勞次數已達5X10’以上，比我國生產的氣門簧高2―3個數量級。近年來我國在冶煉技術方面雖有進步，但與國外先進國家相比仍有差距。
2．2 裝備
高質量彈簧鋼絲的生產，除了要有高質量的原料之外還需有精良的裝備。彈簧鋼絲的生產，一般要經過盤條表面處理、粗拉、中間鉛淬火熱處理、成品鋼絲拉拔等工序，油回火彈簧鋼絲除了上述工序外，還需經過最后的調質處理工序。上述彈簧鋼絲生產的每道工序的裝備狀況均將直接影響最終的成品質量。如中小規格的冷拉碳素彈簧鋼絲生產，其坯料必須經過鉛淬火處理，由于我國很多鋼絲生產企業的鉛淬火熱處理設備仍是老式馬弗爐，燃料以煤或油為主，加上設備管理上的問題，使鉛淬火處理的質量波動較大，表現為鋼絲通條強度波動大，索氏體化率不高，鋼絲表面脫碳、掛鉛等等。彈簧鋼絲標準要求考核強度、扭轉、彎曲、表面質量，這些要求基本反映了彈簧鋼絲的技術特性。也與成品拉絲機有緊密聯系。現在很多廠家成品拉絲機仍采用滑輪式，水冷、風冷又未得到足夠重視；調節拉拔速度隨意性大；模具、潤滑劑等輔助材料均與國外先進廠家存在差距，上述問題綜合在一起，造成生產的彈簧鋼絲質量不穩定，時好時壞，用戶異議不斷。油淬火―回火彈簧鋼絲連續生產線目前國內僅有少數幾家，但生產的懸架彈簧鋼絲和氣門彈簧鋼絲均未能達到與我國轎車整車配套的要求，這雖與轎車生產廠有關，但仍與生產設備的配套不全有關，特別是盤條表面處理設備和熱處理設備。
2．3 工藝技術
彈簧鋼絲生產的工藝編制正確與否極其重要。由于彈簧繞制時對鋼絲表面質量、強度、扭轉等要求較高，這就決定了彈簧鋼絲生產除了有合格的原料外，還必須制訂正確的生產工藝，關鍵工藝的任何一步處理不當，都將對成品鋼絲的綜合力學性能產生影響。如對冷拉彈簧鋼絲，其鉛淬火工藝必須確保鋼絲通條得到盡可能高比例且均勻一致的索氏體組織。其次，在成品拉拔時采用多道次的拉拔工藝并確保拉絲機具有足夠的水冷和風冷能力，否則，生產的彈簧鋼絲繞制成彈簧后，其抗松馳和疲勞性能差，影響彈簧使用壽命。
油淬火―回火彈簧鋼絲要求得到回火屈氏體組織，在回火過程中同時消除淬火產生的熱應力和組織應力，組織晶粒度應保持在10～12級。回火組織的硬度是回火溫度和時間的函數，因此，正確選擇油淬火奧氏體化溫度、淬火介質濃度、回火溫度以及加熱時間至關重要，否則，由于工藝參數選擇不當，很容易使生產的成品鋼絲由于內應力過大產生脆斷或得不到最佳的組織狀態，其性能無法滿足要求。
2．4 品種結構
目前，常用的彈簧鋼絲主要有2大類：一是冷拔彈簧鋼絲，二是油淬火―回火彈簧鋼絲，由于油淬火―回火彈簧鋼絲能簡化彈簧制造生產工藝，生產效率較高，正越來越受到用戶的青睞。目前我國普通碳素彈簧鋼絲生產總量基本平衡，但高強度級彈簧鋼絲(如D級彈簧鋼絲)、琴鋼絲、高級冷拉彈簧鋼絲、異型彈簧鋼絲、不銹彈簧鋼絲等仍有缺口，其主要原因還是質量不穩定，潛在市場還有待開發。油淬火―回火彈簧鋼絲近年產量正在上升，但用戶的接受仍需要有個過程，如要得到汽車工業的認可，還有個嚴格的認證和測試過程，但隨著我國經濟和汽車工業的發展，油淬火―回火彈簧鋼絲的生產應有較大的發展前景。
3發展趨勢及應做工作
彈簧鋼絲的品種、質量必須跟上彈簧行業的發展。近年來由于我國汽車工業、機械工業、鐵路、輕工等行業發展迅速，帶動了彈簧制造行業品種、結構的調整。彈簧行業“十五”期間重點發展的產品主要是汽車懸架彈簧、發動機用氣門彈簧、摩托車用簧、噴油嘴液壓件簧、內燃發動機簧、各種異型彈簧、熱卷大彈簧。其中汽車懸架彈簧、氣門彈簧和摩托車用簧向高應力、小型化、異型截面、輕量化方向發展。預計到2005年，彈簧行業的銷售收入將達115億元，數量達到48億件，需各類彈簧用原料約肋萬t。
隨著我國加入WTO日期的臨近，給我國彈簧鋼絲生產及彈簧制造行業既帶來機遇也帶來挑戰，因此，對彈簧鋼絲生產企業來講，應重點做好以下幾方面工作：
(1)加強上下道工序的協作和技術交流。彈簧鋼絲生產企業要努力加強與煉鋼、軋鋼企業的技術交流和聯系，加強協作，使上道工序生產廠家提高彈簧鋼絲原料的冶煉、軋制質量，為彈簧鋼絲生產廠家提供優質的原材料，同時，也應密切與彈簧制造行業的技術交流和聯系，以跟上彈簧制造業的發展需要。
(2)努力提高產品質量。目前我國線材制品行業生產一般用途的彈簧鋼絲，對制造承受一般負荷和不很重要的彈簧基本能滿足要求，但對一些需要承受交變負荷、平均應力大、振幅大的彈簧，如氣門簧、油泵簧、懸架簧等品種，仍存在原料的鋼質純凈度不夠高、表面質量差、通條質量不穩定等問題。因此，冶煉高純凈鋼、盤條表面采用剝皮工藝、成品鋼絲采用表面渦流探傷等技術，是重要用途彈簧鋼絲生產的必然趨勢。
(3)加快開發彈簧鋼絲的新產品。
高質量的彈簧鋼絲制造的彈簧要能夠在高強度的工作條件下具有高的疲勞壽命和良好的耐松馳性，因此，隨著彈簧制造行業的發展，彈簧鋼絲制造企業應在懸架彈簧鋼絲、氣門彈簧鋼絲、合金彈簧鋼絲系列、不銹彈簧鋼絲系列、異型彈簧鋼絲系列等方面加快開發，并積極加強與彈簧制造企業的合作，最終形成自主的專用技術和知識產權，以適應我國加入WTO后彈簧工業的發展需要。
