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我國彈簧鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展展望

□ 霍咚梅 肖邦國

摘 要：分析了我國彈簧行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，闡述了我國彈簧鋼生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀以及未來的市場(chǎng)需求趨勢(shì)。指出，隨著我國彈簧市場(chǎng)需求最大的汽車、鐵道行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，彈簧產(chǎn)品向著高強(qiáng)度、高壽命、輕量化、小型化、異形件、組合件方向發(fā)展，帶動(dòng)我國高端、特殊彈簧鋼品種市場(chǎng)需求日趨增加；未來，適應(yīng)汽車輕量化需求、重載鐵路車輛提速需求的高強(qiáng)度汽車懸架用彈簧鋼、氣門彈簧鋼、汽車穩(wěn)定桿用彈簧鋼等產(chǎn)品將是重點(diǎn)發(fā)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(jìn)口。

關(guān)鍵詞：彈簧鋼；市場(chǎng)需求；品種質(zhì)量

一、引言

隨著國家振興高端裝備制造業(yè)，我國企業(yè)對(duì)高端裝備所需的關(guān)鍵零部件與基礎(chǔ)件制造要求提高。彈簧是裝備制造業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，量大面廣、品種繁雜，用以控制機(jī)件的運(yùn)動(dòng)、緩和沖擊或震動(dòng)、貯蓄能量、測(cè)量力的大小等，廣泛應(yīng)用于汽車、鐵路、工程機(jī)械、電子電器等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)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(yè)用高級(jí)彈簧仍需進(jìn)口。隨著汽車輕量化、重大技術(shù)裝備大型化及參數(shù)極限化，高級(jí)彈簧的需求量快速增長。同時(shí)，高性能彈簧制造需求的日益增加，也對(duì)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(chǎn)品仍存在工藝水平及質(zhì)量控制不穩(wěn)定、高端品種和特殊品種需要依賴進(jìn)口等一系列問題，與國際先進(jìn)水平仍有較大差距。

本文在分析了我國彈簧行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，闡述了我國彈簧鋼生產(chǎn)消費(fèi)的現(xiàn)狀以及未來的市場(chǎng)需求，同時(shí)，對(duì)我國彈簧鋼品種質(zhì)量現(xiàn)狀及需求趨勢(shì)進(jìn)行了分析，指明了彈簧鋼產(chǎn)品的重點(diǎn)發(fā)展方向。

二、我國彈簧行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

1.發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國彈簧行業(yè)產(chǎn)品規(guī)模、品種不斷擴(kuò)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(gè)品種的彈簧產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電子電氣、日用五金等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。

據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年，我國彈簧產(chǎn)量達(dá)到149.4萬噸，同比增長6.74%。產(chǎn)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(chǎn)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(jì)產(chǎn)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(yè)1 000余家，其中螺旋彈簧制造企業(yè)500余家、鋼板彈簧制造企業(yè)300余家、氣彈簧制造企業(yè)100余家、其他彈性元件制造企業(yè)100余家。從企業(yè)分布情況上看，浙江、廣東、福建和上海為彈簧企業(yè)聚集地；企業(yè)數(shù)量以浙江省為首，尤其集中在諸暨、溫州及其附近地區(qū)。

2.存在問題

彈簧作為裝備制造的基礎(chǔ)件、零部件之一，其規(guī)模品種的擴(kuò)大、質(zhì)量水平的提高是保障機(jī)械裝備主機(jī)性能提高的先決條件。但是，我國彈簧行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)長期以來形成了低檔普通彈簧供過于求、高檔產(chǎn)品（高強(qiáng)度、高應(yīng)力、異性件、特種材料）供不應(yīng)求的被動(dòng)形勢(shì)。彈簧產(chǎn)品已經(jīng)不能完全滿足高端裝備制造業(yè)的發(fā)展需要，轎車用懸架簧、氣門彈簧、離合器彈簧以及機(jī)車、機(jī)械、電力、軍工等行業(yè)用高級(jí)彈簧仍需要進(jìn)口。

此外，目前我國彈簧產(chǎn)品的性能與國外同類產(chǎn)品也有一定差距，如彈簧的負(fù)荷精度、垂直度精度等方面都存在差距，集中反應(yīng)在性能不穩(wěn)定、有些重要質(zhì)量指標(biāo)離散性大、使用壽命不穩(wěn)定，特別是當(dāng)主機(jī)要求彈簧在高速、高應(yīng)力工況下工作時(shí)，矛盾更為突出。

3.發(fā)展趨勢(shì)

彈簧產(chǎn)品主要消費(fèi)市場(chǎng)包括交通運(yùn)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(yùn)輸市場(chǎng)包括為汽車、摩托車、柴油機(jī)和鐵道等行業(yè)提供配套和維修件彈簧，這是目前我國彈簧行業(yè)最重要、最有發(fā)展前途的市場(chǎng)。據(jù)悉，汽車、鐵路行業(yè)的彈簧需求量占我國彈簧消費(fèi)總量的80%以上。未來，得益于國家的相關(guān)政策刺激及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的振興規(guī)劃，我國汽車、鐵路、儀表儀器等行業(yè)均將保持快速穩(wěn)定發(fā)展。在良好的外部環(huán)境及下游需求穩(wěn)定增長的背景下，我國彈簧行業(yè)將保持穩(wěn)定發(fā)展，彈簧產(chǎn)品規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大。此外，一些新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，如常規(guī)武器、核電和飛機(jī)制造，也將給彈簧行業(yè)帶來新的增長點(diǎn)。

未來，加強(qiáng)對(duì)彈簧新產(chǎn)品的開發(fā)，擴(kuò)大彈簧產(chǎn)品的品種規(guī)格，提高高檔彈簧產(chǎn)品比例，是我國彈簧行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國彈簧產(chǎn)品將向著高強(qiáng)度、高壽命、輕量化、小型化、異形件、組合件方向發(fā)展，如表1所示。

表1　彈簧產(chǎn)品發(fā)展方向

三、彈簧行業(yè)發(fā)展對(duì)我國彈簧鋼產(chǎn)品需求分析

1.生產(chǎn)消費(fèi)情況

（1）生產(chǎn)現(xiàn)狀

彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性，而專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼。按化學(xué)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(jù)特鋼協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2014年我國彈簧鋼產(chǎn)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(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)有杭鋼集團(tuán)、湘潭鋼鐵、邢臺(tái)鋼鐵、寶鋼集團(tuán)、武鋼集團(tuán)、東北特鋼、興澄特鋼等。

表2　彈簧鋼的分類

（2）消費(fèi)現(xiàn)狀

我國彈簧產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，帶動(dòng)我國彈簧鋼市場(chǎng)需求日趨增加。2014年，我國彈簧鋼消費(fèi)量約320萬噸。其中，汽車和鐵路行業(yè)彈簧鋼需求量最大，占彈簧鋼全部消費(fèi)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(yù)測(cè)

我國汽車、鐵路等裝備制造業(yè)的發(fā)展，將繼續(xù)帶動(dòng)彈簧產(chǎn)品的生產(chǎn)需求，未來一段時(shí)間內(nèi)，彈簧鋼消費(fèi)量將保持穩(wěn)步增加。預(yù)計(jì)2015年我國彈簧鋼需求量約330萬噸，2020年或?qū)⑦_(dá)到370萬噸。

2.品種質(zhì)量情況

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

（1）品種方面

目前，高檔次及深加工彈簧鋼的生產(chǎn)不能滿足需求，需要進(jìn)口彌補(bǔ)。進(jìn)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(chǎn)轎車用彈簧圓鋼每年需進(jìn)口3 000~4 000t；汽車閥門用彈簧鋼絲每年需進(jìn)口2 000t左右；汽車懸架彈簧用彈簧鋼70%從國外進(jìn)口；汽車汽門彈簧和汽車穩(wěn)定桿的彈簧鋼則100%采用國外進(jìn)口鋼材。

未來，為滿足高端彈簧基礎(chǔ)零部件國產(chǎn)化的發(fā)展需求，應(yīng)不斷開發(fā)高性能彈簧鋼產(chǎn)品，一方面是向高強(qiáng)度方向發(fā)展，要求在高應(yīng)力下同時(shí)提高疲勞壽命和抗松弛性能；另一方面是向功能性方向發(fā)展，根據(jù)不同的用途，要求其具有耐蝕性、非磁性、導(dǎo)電性、耐磨性、耐熱性等。

（2）質(zhì)量方面

目前，我國彈簧鋼在純凈度、抗疲勞性、表面質(zhì)量以及質(zhì)量穩(wěn)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(duì)彈簧鋼性能的要求。

未來，為滿足彈簧高可靠度的發(fā)展要求，應(yīng)不斷改善彈簧鋼產(chǎn)品的質(zhì)量，嚴(yán)格控制其化學(xué)成分，降低非金屬夾雜，提高表面質(zhì)量和尺寸精度，進(jìn)而提高彈簧鋼質(zhì)量的穩(wěn)定性。

四、彈簧鋼產(chǎn)品重點(diǎn)發(fā)展方向

1.高強(qiáng)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(qiáng)度1 200MPa及以上懸架彈簧產(chǎn)品用彈簧鋼全部依賴進(jìn)口。早在20世紀(jì)90年代，日本就已經(jīng)研究出用于應(yīng)力達(dá)到1 200MPa、1 300MPa的懸架彈簧用鋼，已經(jīng)投入市場(chǎng)的有UHS1900及UHS2000兩個(gè)牌號(hào)[1]。此外，德國M&B公司已為上海大眾設(shè)計(jì)出應(yīng)力高達(dá)1 380MPa的懸架彈簧[1]。未來，隨著汽車輕量化，發(fā)展高強(qiáng)度、優(yōu)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(jìn)口的必然趨勢(shì)。

2.異型截面氣門彈簧用彈簧鋼

所有彈簧產(chǎn)品中，氣門彈簧對(duì)材料要求最為嚴(yán)格，特別是高應(yīng)力及異型截面氣門彈簧對(duì)材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉強(qiáng)度達(dá)到2 000MPa；對(duì)氧化物、硫化物的夾雜物等級(jí)均達(dá)到0級(jí)；異型截面材料對(duì)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(chǎn)主要集中在日、韓、瑞典，生產(chǎn)企業(yè)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(yīng)力氣門彈簧鋼市場(chǎng)。未來，發(fā)展異型截面氣門彈簧用彈簧鋼滿足了我國彈簧行業(yè)高端發(fā)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(duì)制造貨車各種零部件的材料提出了更高的要求。根據(jù)鐵路貨車發(fā)展方向和設(shè)計(jì)制造單位的具體技術(shù)要求，改進(jìn)和研發(fā)鐵路提速、重載貨車專用彈簧鋼及彈簧產(chǎn)品已勢(shì)在必行。例如，為適應(yīng)重載貨車的發(fā)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(zhuǎn)向架用彈簧常年在惡劣的環(huán)境下工作，對(duì)防蝕性、耐腐蝕疲勞性能要求很高[4]。未來，亟需發(fā)展高安全性、長壽命、低成本、高耐蝕性和耐氫脆性、高強(qiáng)度的彈簧鋼產(chǎn)品，以滿足我國提速、重載鐵路車輛減震系統(tǒng)和軌枕彈簧扣件等的需要。

五、展望

隨著我國新型工業(yè)化的發(fā)展，在重點(diǎn)投資發(fā)展農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、通用機(jī)械、環(huán)保機(jī)械、汽車、鐵路等主機(jī)行業(yè)的拉動(dòng)下，我國彈簧行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將維持穩(wěn)定。同時(shí)，隨著彈簧應(yīng)用行業(yè)的升級(jí)換代，對(duì)彈簧的要求越來越高，彈簧產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將有所改變，體現(xiàn)在高技術(shù)產(chǎn)品比重將逐步增加。彈簧制造業(yè)的發(fā)展，必將帶動(dòng)彈簧鋼的市場(chǎng)需求，而且，為提高高端彈簧產(chǎn)品及其零部件的國產(chǎn)化率，彈簧鋼產(chǎn)品亟待向高強(qiáng)度、功能性方向發(fā)展。從彈簧鋼發(fā)展趨勢(shì)看，適應(yīng)汽車輕量化需求的高強(qiáng)度汽車懸架用彈簧鋼、氣門彈簧鋼、汽車穩(wěn)定桿用彈簧鋼等產(chǎn)品，及適應(yīng)鐵路車輛提速、重載需求的彈簧鋼產(chǎn)品需求量將穩(wěn)步增加?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

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[2]盧俊，曾渝，張弛，徐文亮. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門彈簧用鋼研究進(jìn)展[J]. 鋼鐵研究學(xué)報(bào)，2008（11）.

[3]孫云秋.中國汽車彈簧制造現(xiàn)狀與對(duì)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(fā).高強(qiáng)韌性彈簧鋼38SiMnVBE在提速鐵路貨車轉(zhuǎn)向架上的應(yīng)用探討[J]. 鐵道車輛，2005 （11）.

（作者單位：冶金工業(yè)規(guī)劃研究院，北京100711）

文章編號(hào)：1002-1779（ 2015） 05-0008-03

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：F273.2