工程中心创新能力建设报告

目录TOC\o"1-2"\h\z\u1.工程摘要11.1工程名称11.2工程法人概况11.3资金申请报告编制依据21.4工程提出的主要理由21.5开展战略与经营方案41.6建设内容、规模、方案和地点51.7主要建设条件71.8工程总投资、投资构成及资金筹措方案81.9主要技术经济指标81.10目前存在的问题与建议81.11结论与建议92.工程建设的依据、背景与意义102.1工程建设的依据102.2工程建设的背景102.3工程建设的意义183.技术与市场分析213.1技术的主要开展状况与趋势预测、工程的优势与问题213.2国内外市场状况与开展趋势预测、工程的目标市场与市场占有率分析273.3技术与市场的竞争力分析294.主要方向、任务与目标324.1工程中心的主要开展方向324.2工程中心的主要任务324.3工程中心的开展战略与经营思路334.4工程中心拟产业化的重要科研成果354.5工程中心的近期和中期目标365.组织机构、管理与运行机制375.1工程中心法人单位概况375.2工程中心的机构设置与职责385.3主要技术带头人、管理人员概况及技术队伍情况415.4运行机制和鼓励机制416.工程中心的建设方案446.1建设内容、建设规模、建设地点与环境446.2技术方案、设备方案和工程方案及合理性466.3总图布置与公用辅助工程506.4原材料、动力、供水等配套及外部协作条件556.5科研开发的主要技术、工艺设计方案576.6内部设施的功能及合理性分析627.土地利用、能源消耗及环境影响647.1土地利用647.2能源消耗647.3环境影响668.劳动平安、卫生与消防698.1劳动平安与工业卫生698.2消防709.工程实施进度与管理739.1建设工期739.2工程实施进度安排与进度表739.3建设期管理749.4工程招标方案7510.投资估算及资金筹措方案7610.1工程总投资估算7610.2建设投资估算7610.3流动资金估算7610.4分年投资方案表7610.5工程资金筹措方案及其落实情况7610.6申请国家安排资金的理由和国家资金的具体使用方案7711.工程经济和社会效益分析7811.1初步经济效益分析7811.2社会效益分析8012.工程风险分析8212.1技术风险8212.2市场风险8212.3管理和运营风险8312.4其它风险831.工程摘要1.1工程名称XXXXXX国家工程研究中心创新能力建设工程1.2工程法人概况XXXXXX国家工程研究中心法人单位是YYYYYY。YYYYYY建于1965年，是焊接技术研究方面具有综合科技实力的企业。现有职工3200多人，其中国家级突出奉献专家2名，政府特殊津贴获得者9名，研究员及高级工程师共120多人。研究与开发的方向包括金属材料焊接性和产品焊接、焊接行为物理及计算机模拟、焊接材料及制备技术、先进焊接工艺和焊接自动化装备、激光焊接技术、焊接机器人应用、外表涂敷材料和工艺、热切割工艺与装备、焊接无损检验及修复、技术信息等。自改革开放以来，YYYYYY承当了大量国家重大科技攻关工程和促进焊接技术进步的行业效劳任务，同时也承当了焊接高新技术产业化工程建设的任务。为适应市场经济开展的要求，围绕科技成果转化，积极建立相关的焊接科技产业示范基地。近年来对全公司的生产资源、技术资源、人力资源进一步整合，成立了特种焊条、焊剂及配套焊带作为主营产品的焊条焊剂事业部；以高纯实心焊丝作为主营产品的实心焊丝事业部；以高强钢及药芯焊丝作为主营产品的药芯焊丝事业部；以配套定型焊接专机及焊接机器人工作站作为主营产品的定型专机事业部，以为外表工程领域提供产品和技术效劳的外表工程事业部。生产的产品广泛应用于石化、汽车、机械、冶金、桥梁、车辆、水电、核电设备和国防工程等的各个领域，效劳对象普及全国各地，取得了显著的经济效益和社会效益。目前，YYYYYY已开展成为集研究开发、产业化、质量检验、行业效劳四大体系于一体的、具有综合优势的大型高科技企业。1.3资金申请报告编制依据〔1〕发改办高技[2023]205号——国家开展改革委办公厅关于请组织申报2023年国家工程研究中心创新能力建设工程的通知〔2〕2006年国家工程研究中心评价结果〔3〕国家发改委2007年第52号令——国家工程研究中心管理方法〔4〕国家开展改革委[2006]43号令——国家高技术产业开展工程管理暂行方法〔5〕中国方案出版社2006年8月出版的《建设工程经济评价方法与参数》〔第三版〕〔6〕工程单位提供的根底数据及相关资料。1.4工程提出的主要理由核电是清洁能源，它不排放二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物。经过很多国家近半个世纪的开发、利用、建设、运营的实践，核电已经被全世界公认是一种“平安、清洁、稳定、可靠、优质、经济〞的电能。核电能源工业的开展进程已被国务院办公会议讨论并确定为国家中长期开展规划。快速开展的核电装备的巨大需求给国内外焊接生产厂商带来了广阔的市场前景和挑战。目前我国核级产品焊接工艺及装备有较快开展，我国福建宁德核电站首台压水堆核电站主回路管道窄间隙全自动焊机在施工现场完成组装并成功引弧，这是自动焊技术首次应用于中国核电站建设，有效地进行焊接质量控制，提高核电站运行寿命。2007年10月我国第三代核电自主化依托工程首台机组、世界上首座第三代核电AP1000机组——浙江三门核电站一号机组核岛钢制平安壳〔CV〕底封头主焊缝已经全部焊接完成，为三门核电站一号机组核岛CV底封头整体吊装就位这一工程建设关键里程碑目标的实现奠定了坚实根底，将使AP1000核电在世界上首次采用的在核电站核反响堆压力容器外增加钢制平安壳〔CV〕的新技术由设计向工程现实转换迈出关键的一步。但是目前我国核级产品焊接工艺及装备主要集中于一些非关键部件的应用，如二级或三级产品与部件的制造，焊接工艺装备也比拟简单，主要以传统的手工电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧自动焊等，一些关键部件如核岛压力容器的先进焊接工艺及装备刚刚有一些尝试。由于我国核电设计与制造技术的总体依托于国外有经验公司，因此关键产品及零部件的焊接工艺及装备主要依靠进口。在工厂焊接制造方面，关键部件与产品的焊接工艺与装备根本依赖国外，设备采购周期长，价格昂贵，有些国外公司对我国实行封锁。对于进口设备，由于企业没有消化、吸收的能力，因此后续的技术效劳以及设备的维护与维修价格高，周期长。在现场焊接安装方面，焊接自动化程度低，主要是手工电弧焊，焊接质量受人为因素影响大，目前已经成为核电工程建设进度的主要瓶颈之一。XXXXXX国家工程研究中心创新能力建设工程将是上述问题的有效解决方案。通过建设核级产品焊接工艺及装备研发验证平台，搭建国家级核级产品焊接工艺及装备研究及产业化技术开展平台，一方面将为引进吸收消化国外核心工程技术、自主研发我国核级产品焊接工艺及装备的关键技术和推进科研成果转化提供有利的平台，另一方面将直接解决核电行业迫切希望解决的焊接技术瓶颈问题，提升我国核电建设的焊接技术水平，增强核电设备国产化的竞争能力。因此工程的建设适应了我国核电建设国产化、自主化和焊接自动化技术开展的需要，可以缩短核电建造周期，降低本钱，提高焊接质量，并为未来核电检修提供了技术储藏，为推进国家核电自主化建设打下了良好根底。1.5开展战略与经营方案1.5.1工程中心以大功率固体激光焊接技术研究为核心，力图成为先进的焊接技术及装备研发、加工基地以及优质焊接材料制备基地，成为集科研开发－产品加工－设备集成－工程示范－效劳咨询－人才培训－国际合作等功能于一体的先进焊接工艺与装备技术平台，系统性的攻破国家重大装备焊接技术的工程难点，全面提升材料连接的综合技术水平，建立国际领先的科研开发团队，使中心的科研成果在重点工程中得到应用，在推动行业技术进步的同时推动能源发电、航天航空、装备制造、军工产品、高速交通设备、汽车、船舶等行业的开展,打造我国自己的焊接工艺及装备的研发平台，形成国内自主研究开发、工艺与装备系统集成、设备建设成功应用的产业链。1.5.2发挥工程中心的技术集成优势，分阶段地以成果产业化和工程化为核心，逐步拓展中心的各种业务，努力增加收入，实现股东权益。工程中心方案以焊接工艺及设备产业化生产销售、技术效劳、技术转让及承接科研工程等方式进入市场，实现销售收入，完成中心的经营目标和任务。坚持走综合焊接技术研究的特点，跟踪交叉学科的前沿动态，完善工程化的系统科研体系，形成自主知识产权的科研成果。在经营方向上，材料连接以热过程的核心内容入手，分析检测连接过程的物理特性与材料机理〔覆盖黑色、有色、非金属材料〕；工艺方法侧重于热过程的形成方式与作用机理，通过模拟仿真研究合理的工艺方法；自动化系统集成侧重于数字化与智能化，解决材料连接的装备手段。1.6建设内容、规模、方案和地点建设内容、规模本工程在焊接自动化系统集成中心现有根底条件下，建设核级产品焊接工艺及装备研发验证平台，主要建设内容包括焊接工艺研究实验室、焊接装备研发实验室和焊接工艺装备系统集成试验室，方案总建筑面积3200平方米。具体建设内容、规模1、焊接工艺研究实验室建筑面积为1600平方米，主要开展基于特定的焊接母材、结构、性能和基于气体保护焊、激光焊等优质高效的焊接工艺方法和工艺标准的试验与评定，为焊接系统集成装备配备特定的焊接工艺以及需具备的特定的结构与功能提供依据。预计装修改造费用为2802、焊接装备研发实验室建筑面积为1000平方米，用于开展二维、三维多轴机械装置的仿真与模拟，焊接轨迹的跟踪与检测模块、设计用的各种专用软件工具的开发、基于各种控制功能的数字化控制电路模块设计等，为焊接工艺装备的设计提供根底性的、先进的机械、电子装备的模块或组件。预计装修改造费用为200万元，购置仪器设备总金额3、焊接工艺装备系统集成试验室建筑面积为600平方米，主要实施焊接工艺装备系统集成装备的机加工、安装与调试。预计装修改造费用为180万元，购置仪器设备总金额为295万建设方案建设方案如下表所示。核级产品焊接工艺及装备研发验证平台建设方案表1-1序号建设内容建筑面积〔m2〕备注一焊接工艺研究实验室1600改造1全数字化气体保护焊技术实验室1202数字化埋弧焊技术实验室803大功率等离子焊接技术实验室1004大功率激光及激光-电弧复合热源焊接技术实验室4005焊接温度场数值模拟与物理模拟技术实验室806金属材料焊接热裂纹敏感性评价实验室807金属材料焊接冷裂纹敏感性评价实验室808理化检验实验室660二焊接装备研发实验室1200改造1焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真实验室2402焊接自动化与智能化控制技术实验室1203多自由度气体保护焊堆焊技术实验室1204窄间隙TIG焊接工艺技术实验室1205窄间隙埋弧焊工艺技术实验室1206热丝TIG焊接工艺技术实验室1207焊接电弧行为检测分析实验室808焊接工艺稳定性检测分析实验室809焊接质量在线监测技术实验室8010小型机械加工室120三焊接工艺装备系统集成试验室1000改造1机械加工室4002电控系统制造室2003设备安装调试室400建设地点本工程依托YYYYYY现有条件建设，建设地点位于zz市A区B路111号YYYYYY区内，其中焊接工艺研究实验室建于2号楼，焊接装备研发实验室建于4号楼，焊接工艺装备系统集成试验室建于机加车间。1.7主要建设条件1、本工程研究领域为核级产品焊接工艺及装备，符合国家发改委在《新能源产业振兴规划》和《当前优先开展的高技术产业化重点领域指南〔2007年度〕》公布的重点建设领域。2、工程中心工程法人单位YYYYYY承当了大量国家重大科技攻关工程和促进焊接技术进步的行业效劳任务，为我国的焊接高新技术产业化工程建设、建立焊接科技产业示范基地做出了巨大奉献。对本工程的建设拟定了明确的开展思路、开展战略和经营方针，为本工程的开展奠定了雄厚组织根底，积累了丰富市场经验。3、工程中心拥有多项拟产业化成果，开发了大型核电压力容器接管马鞍形焊缝自动化焊接工艺与装备、大型核电压力容器接管内壁全自动堆焊工艺与装备、窄空间下管板自动化焊接工艺与装备、大型90度整体弯管自动化内壁堆焊工艺与装备以及热丝TIG工艺与装备等多项全国领先的焊接新技术，为工程建设提供了技术支撑条件。。4、工程中心拥有一支精干的研发和管理队伍，各开发环节均有经验丰富的技术人才。5、工程的建设方案、环保、土地使用、城市规划等建设条件均已具备。7、本工程建设地点YYYYYY根本配套设施齐全，水、电、暖、交通、通讯等根底条件均能满足工程的建设。1.8工程总投资、投资构成及资金筹措方案经测算，本工程总投资5866万元，其中建设投资5338万元，铺底流动资金528万元。建设投资包括建筑工程费948万元，设备购置费3551万元，设备安装费107万元，其他费用732万元。本工程总投资5866万元，其中企业自筹4366万元，申请国家支持1000万元，地方政府配套3200万元。1.9主要技术经济指标工程建设完成后，各项经济指标预测如下表：主要经济指标表表1-2序号项目单位指标1年均销售收入万元77122年均总本钱万元61693年均销售利润万元11204工程投资财务内部收益率〔税后〕%12.89%5工程投资财务净现值〔Ic=10%，税后〕万元27396投资回收期〔含建设期，税后〕年8.301.10目前存在的问题与建议1、核级产品焊接工艺及装备的开展可以促进我国核电事业的开展，可以开发清洁能源、改善能源结构，环境和经济效益明显，利国利民。目前国内核电焊接工艺的研究开发远不能满足实际需求,而国外厂家提供的这方面的产品效劳不仅价格高，而且还进行技术封锁。国内还缺乏对核电设备关键工艺的深入系统研究，工艺装备的设计制造能力与水平还需要明显提升，急需建立焊接工艺研发平台和基于数字化设计与计算机模拟仿真的设计研发平台。而平台建设的固有风险和巨大投入与其潜在的商业价值之间也存在着一定的矛盾，因此对承当风险的企业来说，政策支持和鼓励就显得非常重要。2、核级产品焊接工艺及装备研究前期投入较大，技术成果产业化也需要相当长时间，核电制造安装技术开展较快，因此工程建设初期，可能会自我造血机能缺乏，资金周转有一定困难，建议国家进一步给予资金支持，使得工程中心不断成长壮大。1.11结论与建议1、XXXXXX国家工程研究中心创新能力建设工程的建设内容为核级产品焊接工艺及装备研发验证平台的建设，以解决我国核级产品焊接工艺及装备研发及产业化过程中的关键技术为目标，提高我国行业研究与开发的整体水平，推动我国核电焊接新技术的开展，工程建设意义重大。工程制定的开展战略和实施方案，符合国家鼓励开展的产业，投资方向正确。2、工程中心牵头单位YYYYYY具有多年从事核级产品焊接工艺及装备研发及成果产业化的经验，在相关领域研发及产业化过程中的关键技术研究方面已有丰富的技术积累和工程沉淀。工程技术根底雄厚，技术方案合理。3、为满足实验室、工程化验证及产业化示范的需要，工程需购置局部仪器仪表及设备装置。设备采购遵循高性能、环保、易维修及价格合理的原那么，采取国产与进口相结合。工程设备选购方案合理。4、工程总投资5866万元，投资构成符合国家的有关要求，融资方案合理，表达了以企业自有资金为主，国家适当支持的投资原那么。5、工程具有较好的经济效益，工程建成后工程研究中心完全可以独立经营，自负盈亏。综上所述，本工程建设和生产条件具备、技术工艺先进、设备选型合理、经济效益和社会效益良好，工程可行。2.工程建设的依据、背景与意义2.1工程建设的依据〔1〕发改办高技[2023]205号——国家开展改革委办公厅关于请组织申报2023年国家工程研究中心创新能力建设工程的通知〔2〕2006年国家工程研究中心评价结果〔3〕国家发改委2007年第52号令——国家工程研究中心管理方法〔4〕国家开展改革委[2006]43号令——国家高技术产业开展工程管理暂行方法〔5〕中国方案出版社2006年8月出版的《建设工程经济评价方法与参数》〔第三版〕〔6〕工程单位提供的根底数据及相关资料。2.2工程建设的背景先进焊接工艺及装备对我国经济开展的重要作用先进焊接新技术是集现代材料科学、机电一体化和计算机科学为一体的根底制造技术，是世界先进制造技术领域竞相开展的高新技术之一，其核心是高效、优质焊接新工艺、焊接过程的高效低本钱自动化技术及优质焊接材料。焊接技术已经从一种传统的热加工技艺开展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的先进成形技术，几乎所有的产品，从缺乏1克的电子元件到几十万吨级轮船，在生产制造中都不同程度地利用焊接技术。它不仅对开展装备制造业、尖端科技与军工产品具有重要作用，而且对提高全民生活质量具有普遍意义。先进焊接工艺及装备在我国近期完成的一系列标志性工程中发挥了重要作用。三峡水利枢纽的水电装备就是一套庞大的焊接系统，包含导水管、蜗壳、转轮、大轴、发电机机座等，其中马氏体不锈钢转轮直径10.7米,高5.4米,重440吨，是全世界最大的铸-焊结构转轮，每个转轮的焊接需要使用12吨焊丝。神舟7号飞船的成功发射与回收，标志着我国航天事业的巨大进步，其中运载火箭、返回舱、轨道舱和舱外航天服都是铝合金的焊接结构，而焊接接头的气密性和变形控制是其焊接制造的关键。2005年底第一重型机械集团为神华公司制造了我国第一个煤直接液化反响器，其直径5.5米,长62米,厚337毫米,重2060吨，是当今世界最大、最重的锻-焊结构加氢反响器，该反响器采用具有我国自主知识产权的全自动双丝窄间隙埋弧焊技术，两个反响器共28条环焊缝，全部一次探伤合格。我国制造的30万吨超级油轮、新型10062标箱集装箱船、LNG运输船受到全世界瞩目，被称为“中华第一盾〞的170舰，是我国造船界的骄傲，这些船体也都是典型的板-焊结构。我国研制的新型飞机和发动机也都采用了钛合金、高温合金等精密焊接结构。从焊接技术的先进程度已成为一个国家工业先进程度的显著标志，因此大力开展焊接成套设备、人工智能技术、信息化处理技术、焊接电源控制数字画家、焊接质量控制智能化技术、焊接生产过程机器人技术、研制优质焊接材料等先进焊接工艺及装备技术，将对我国建设创新、节约型国家起到重要作用。我国核级产品焊接工艺及装备开展状况1、我国核电装备的开展现状及前景随着我国国民经济的持续快速开展，对能源提出了非常紧迫的要求。目前从保证能源平安、优化能源结构、支持国民经济可持续开展等多方面迫切需要出发，我国已制订立足于火电，大力开展水电，适度开发新型能源的政策，如核电和风电等，我国的核电建设进入了一个快速开展期。据统计，我国现运行的核电机组有11台，总装机容量为900万千瓦，占全国发电装机总量的1.04%。目前国家已核准核电建设工程8个，24台机组，总装机容量为2540万千瓦。在建机组13台，总装机容量为1335万千瓦。拟批复14个核电工程，60台机组，总装机容量5860万千瓦。目前我国在建和规划的核电装备有两个主要的堆型：一是目前技术已经比拟成熟的二代改良型核电堆型CPR1000，该堆型的设备国产化率已到达60%-70%，在我国的核电建设中得到广泛应用，占有较大比重；二是我国首批三代核电自主化依托工程AP1000，这是我国引进的目前世界上平安性最好、技术最先进的核电技术，预计第一台AP1000机组将在2023年投入运营，将成为我国核电建设的主力堆型。2007年我国引进的三代核电技术全面开工，其中包括四台从美国引进的AP1000机组和两台从法国引进的EPR机组。同时，我国在消化、吸收、全面掌握从美国引进的AP1000技术根底上，正在自主开发具有我国自主知识产权、功率更大的核电技术，国家大型先进压水堆核电站重大专项示范工程——CAP1400核电站，根据规划，将于2023年开工，2023年底建成运行。近几年来，国家、地方政府和企业投入大量资金，建设核电装备研发和制造基地，国产化率逐步提高。现已形成了东北、四川、上海三大核电装备制造基地，以第一、第二重型机械制造集团和上重集团为重点的大型铸锻件和压力容器制造基地，以沈鼓集团、中核苏阀、大连大高阀门等一批骨干企业为代表的核级泵阀制造基地。上海第一机床厂、上海先锋电机厂、大连起重运输机械厂、四川三洲川化机核能设备制造等一批专业生产厂家具备了堆内构件、控制棒驱动机构、环吊、主管道及配套设备的批量生产条件，其他众多的国内企业也已具备了为核电站的其他设备供货的条件和能力，我国已成功掌握了二代改良型百万千瓦级压水堆核电站关键设备的制造技术，其中核级泵、阀的国产化率分别从2006年的4%、6%提高到60%。我国核电设备制造能力经过开展有了很大的提高，但与国际先进水平相比存在较大差距。核电设备种类多、数量大、精密度和平安级别要求高〔尤其是局部核级设备〕，实现核电设备国产化还需要做艰苦的努力。为了满足国民经济快速开展对电力的强力需求，国家发改委在《新能源产业振兴规划》制定了2023年总装机容量到达7000万千瓦的开展目标，我国核电占电力总装机容量的比例将到达5%以上。当前我国核电产业正面临着难得的开展机遇，正在进入批量化、规模化的快速开展阶段，中国核电迎来了前所未有的机遇。2、我国核级产品焊接工艺及装备开展状况我国大力促进核电开展的政策已经启动了核电装备市场的大门，而核级产品焊接工艺及装备的巨大需求那么给国内外焊接生产厂商带来了广阔的市场前景和挑战。目前我国核级产品焊接工艺及装备有较快开展，2023年3月福建宁德核电站首台主管道自动焊机在施工现场完成组装并成功引弧，这是自动焊技术首次应用于中国核电站建设，相比传统手工焊单台机组总焊接工期将直接缩短30至45天，更可有效地进行焊接质量控制，提高核电站运行寿命。核电站主回路管道的焊接是整个核电站建造的关键环节，其状况直接关系到整个核电站建造的质量和进度，压水堆核电站主回路管道窄间隙全自动焊接工艺，代表着当今世界大厚度不锈钢管道焊接的开展方向。2007年10月我国第三代核电自主化依托工程首台机组、世界上首座第三代核电AP1000机组——浙江三门核电站一号机组核岛钢制平安壳〔CV〕底封头主焊缝已经全部焊接完成，为三门核电站一号机组核岛CV底封头整体吊装就位这一工程建设关键里程碑目标的实现奠定了坚实根底，将使AP1000核电在世界上首次采用的在核电站核反响堆压力容器外增加钢制平安壳〔CV〕的新技术由设计向工程现实转换迈出关键的一步。随着核电的快速开展，对焊接产业领域更是一种推动和促进创新的作用，将带给焊接工艺及装备应用中的一场崭新的“技术革命〞。一座核电厂的建设大约需要手工电焊机近千台，随着新技术、新工艺、新设备、新材料的推行应用，各种自动焊接装备大量投入，主要有：〔1〕埋弧焊机。适用于核设备、贮罐和结构件以及大直径大壁厚的管道预制的焊接，特别是AP-1000堆型的反响堆厂房平安壳容器是个40米大直径的容器〔δ=47.6mm、44.5mm、41.3mm三种钢板构成〕，分五个模块进行施工，焊接工艺可以推荐采用气电立焊机和埋弧横焊机及埋弧角焊机，是未来的焊接工艺推行的开展方向；随AP-1000堆型模块化施工的推行，工厂化制造集中模块的推行，国内正在山东省海阳市加快建设第三代核电引进依托工程的模块化预制厂，自动焊工艺的采用更有利于提高生产效率。〔2〕螺柱焊机。对于二代加改良工程的M310堆型适用，可以主要专用于焊接反响堆厂房平安壳的钢覆面的几十万个铆固件的焊接，极大的提高了生产效率和确保了焊接质量，防止了投入大量人员存在的人为焊接质量不稳定因素。〔3〕自动焊机。随着核电的积极开展，无论建造什么堆型，自动焊管机是未来核级管道车间大量管道预制工作在焊接工艺改善方面的开展和应用的方向，特别是药芯焊丝的气保护焊工艺是未来改善劳动强度提高生产率的开展方向；如果在一回路主管道的焊接方面完全地采用自动焊工艺，可以缩短施工工期到达2个月〔对AP-1000的施工工期更为有利〕，极大的提高了焊接效率，将带来极大的经济效益，更重要的是也极大地提高了企业的市场核心竞争力。如果能够实现国内现场自动焊安装焊接主管道技术，可以填补国内、外在核电工程建设现场实现主管道安装焊接的一项技术应用的空白，将极大推动我国科技技术上的一大进步。3、我国核级产品焊接工艺及装备面临的问题随着我国核电工业的开展，我国核级产品焊接工艺及装备也有一定的开展，但主要集中于一些非关键部件的应用，如二级或三级产品与部件的制造，焊接工艺装备也比拟简单，主要以传统的手工电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧自动焊等，一些关键部件如核岛压力容器的先进焊接工艺及装备刚刚有一些尝试。由于我国核电设计与制造技术的总体依托于国外有经验公司，因此关键产品及零部件的焊接工艺及装备主要依靠进口。在工厂焊接制造方面，关键部件与产品的焊接工艺与装备根本依赖国外，设备采购周期长，价格昂贵，有些国外公司对我国实行封锁。对于进口设备，由于企业没有消化、吸收的能力，因此后续的技术效劳以及设备的维护与维修价格高，周期长。在现场焊接安装方面，焊接自动化程度低，主要是手工电弧焊，焊接质量受人为因素影响大，目前已经成为核电工程建设进度的主要瓶颈之一。具体来说，要提升我国核电产业的自主化能力和水平，迫切需要解决以下技术与装备的焊接制造问题：〔1〕大型铸锻焊关键部件。这些设备及关键部件占设备及投资的比重大，而且价格昂贵，有些设备国外不对外销售，而国内又没有这方面的经验，如：大型核容器〔核反响堆、稳压器、蒸发期等〕，大型汽轮机转子等。这些重大部件的制造需要先进的冶炼及铸锻焊综合制造技术，其中大尺寸、大厚度、超重件的焊接工艺与装备是核心关键技术之一。〔2〕主循环泵、核级泵。主循环泵是核电站的心脏。截至目前，中国核电站的主循环泵和核级泵全部依靠进口。它们不仅设计难度大，而且制造技术复杂，其中多自由度协调控制的自动化焊接工艺与装备，对我国实行技术封锁。〔3〕核平安阀门。阀门同样要求密封性能可靠。截至目前，国内几大核电站的主平安阀、释放阀、喷淋阀、隔离阀等依靠国外进口。一个百万千瓦级核电站的核岛、常规岛等共需阀门３万多台。其中大型阀门的外表堆焊技术与装备也是核心关键技术之一。〔4〕主管道。它与一回路设备相连接，其中管道自身的自动化焊接以及管道与容器接管的焊接既涉及到同种钢焊接，还涉及到非常困难的异种钢焊接，对焊接工艺及装备、以及焊接材料提出了苛刻的技术要求。〔5〕核反响堆堆内构件的焊接。为了抗腐蚀与核辐射，堆内构件〔如吊蓝、支撑座、核燃料管等〕通常采用焊接难度大的高合金材料与特种合金材料，这些部件目前都立足于手工焊。但从设计尺寸精度要求和焊接质量的要求考虑，迫切需要采用自动化焊接工艺与装备。〔6〕核设备的现场安装。由于长期依靠手工电弧焊，已经严重影响了工程建设和焊接质量的稳定性。提升焊接工艺与装备的自动化水平，不仅可以加速建设周期、保证焊接质量的稳定性，还可以解决当前我国核级电焊工严重短缺的问题。2.2.3我国核级产品我国核电建设进入了黄金开展期，但核级产品焊接工艺及装备的开展严重滞后于核电建设快速开展的需求。实践也说明，核电焊接工艺与装备的开展仅仅依靠建设单位的努力是不行的，因为他们是先进焊接工艺与装备的应用者，主要任务是将产品与部件成功焊接，而不是研究开发焊接工艺装备。因此，建议采取如下对策：〔1〕依托于焊接工艺装备研究开发力量较强的单位这些实力较强的研发单位可针对核电装备的焊接特点，包括结构设计特点、材料特点、质量要求特点、总体制造工艺特点等，深入系统地研究开发焊接工艺与质量控制技术，全面提升焊接工艺装备的设计与制造技术，加强工艺—装备质量控制的系统集成，最终为企业提供集焊接工艺装备硬件与焊接工艺与质量控制软件于一体的先进焊接工艺装备。〔2〕自主创新与引进消化吸收相结合我国核级产品焊接工艺及装备面临的主要挑战就是技术的创新。首先是技术创新体制、机制及其运行方式的创新，通过政府引导，市场调节，理顺创新机制。其次增强创新能力，加强建设自主创新能力，提高焊接机械化、自动化成套装备的设计与制造能力。再次是提高引进消化吸收能力，我国核电制造技术总体依托于国外技术，因此关键产品焊接工艺及装备主要依靠进口，要加快消化吸收，实现再创新。2.3工程建设的意义核电作为一种清洁平安、技术成熟、供给能力强的能源，不仅在调整我国能源结构中发挥着积极而重要的作用，而且对改善全球环境、控制气候变化，减少二氧化碳排放起到重要作用。本工程建设对我国核电装备制造及焊接行业开展都具有重要的意义。1、突破核级产品制造安装的技术瓶颈开展核电是对未来能源结构调整有重要影响的重大战略部署。目前我国已经投运的核电机组容量约占电力总装机容量的1.3%，目前的核发电量仅占2%，与17%的世界平均水平还有很大的差距，通过自主研发和技术引进相结合的方式掌握核电技术是当前全面提升我国核电产业能力和水平的重要任务。我国开展核电装备需要攻关的四大技术难点包括：大型铸锻件、主循环泵及核级泵、核平安级阀门、焊接工艺及装备。焊接工艺与装备作为核电工程建设和运行维修的关键技术之一，对核电设备的制造、安装质量以及核设施在设计寿命周期内的平安可靠运行具有重要意义。核电的快速开展对核电装备的关键产品与部件的材料、制造、安装、维修等提出了更高更新的技术要求。当前，随着核电设备国产化进程的快速开展，核电焊接技术以及关键焊接材料国产化、关键焊接工艺与装备的自动化、在役设备的自动检测和焊接维修技术研发已经迫在眉睫，这对于我国掌握核电建设核心技术的能力，保证核电设备的高质量制造、安装及维修，进而确保核电机组的平安可靠运行将起到重要作用。2、打造我国核级产品焊接工艺及装备研发、工程化验证的平台工程中心的任务之一是通过提供完善的运作机制和先进的科研设备与技术条件，形成国家级的焊接自动化系统集成研发和成果转化的孵化器，促进核级产品焊接工艺及装备的研究成果实现产业化。本次创新能力建设完成后，将完善核级产品焊接工艺及装备科技创新体系，提高根底研究和技术创新能力，促进现有技术成果进行工程化转化和实际运用，形成政府、企业、企业、中介机构、金融机构等主体的良性互动，实现资源的有效集成和合理配置，扩大市场，提升我国核级产品焊接工艺及装备工程化水平和国产化率。3、提升我国焊接工艺装备技术水平本工程建设不仅有利于解决我国核电装备焊接制造所面临的问题，还将大大提升我国焊接工艺装备的设计制造技术水平，促进焊接行业自身的快速开展。这些先进焊接工艺与装备还将为我国其它国民经济支柱行业〔如能源发电、石油化工、交通运输、机械装备、国防军工等行业〕的开展提供强有力的技术支撑。可以看出，以核电装备焊接制造技术为核心开展焊接工艺与装备研究开发是一项非常必要且紧迫的任务，它不仅直接效劳于我国核电工程建设的需要，还能够提升和带动焊接行业以及其它行业中焊接技术的快速开展。4、培养核级产品焊接领域国际一流的高水平专业技术人才核级产品焊接领域是当今世界开展中极富活力的先导性、战略性产业，其开展要依赖最优秀的人力资源。当前我国的生物产业人才储藏、人才培养能力和人才使用环境等均不能满足开展现代核级产品焊接需要。工程中心将建立一个开放性的研发环境，吸引海内外优秀科技人员合作，通过高层次技术交流和实践，培养出一支高水平的人才队伍，尽快突破当前面临的人才瓶颈，作为我国核级产品焊接工艺及装备产业快速开展的有力支撑。因此本次工程中心创新能力的建设，将直接解决核电行业迫切希望解决的焊接技术瓶颈问题，提升我国核电建设的焊接技术水平，增强核电设备国产化的竞争能力。与此同时，打造我国自己的核电设备焊接工艺及装备的研发平台，形成国内自主研究开发、工艺与装备系统集成、核电建设成功应用的产业链。3.技术与市场分析3.1技术的主要开展状况与趋势预测、工程的优势与问题核级产品焊接技术的主要开展状况与趋势预测对于核设施或核设备，最为重要的是平安可靠运行，国外兴旺国家经过几十年的不懈努力，对于各种堆型积累了丰富的设计制造与平安可靠经验，有些堆型的技术已经在全世界流行，被广泛接受。对于核级产品的焊接制造技术，包括焊接工艺与装备，伴随着核设备的建造，逐步有手工焊开展为自动焊，甚至是机器人智能化焊接。为了不断提高焊接制造效率和保证焊接质量的稳定性，国外兴旺国家不断提升焊接工艺与装备的能力与水平，核电关键部件根本实现了自动化焊接制造。在焊接工艺方面已根本具备数据库〔物理模拟测试〕+计算机数值模拟+专家系统的水平。在装备的设计制造方面已根本到达了三维数字化设计+系统模拟仿真+工艺质量在线调控的水平。1、核级产品焊接方法的开展及趋势核级产品的焊接工作量相当大，质量要求十分高，以下是国内外核级压力容器、管道制造中已得到成功应用的先进高效焊接方法。〔1〕膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线上世纪80年代后期，日本三菱重工率先开发膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊新焊接方法及焊接设备，并成功地应用于焊接生产。其特点是多个MAG焊焊头从管屏的正反两面同时进行焊接。焊接过程中，正反两面焊缝的焊接变形相互抵消，管屏焊接后根本上无挠曲变形。主要技术关键是必须保证正反两面的焊缝质量，包括焊缝熔深，成形和外形尺寸根本相同。这就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工艺—脉冲电弧MAG焊〔富氩混合气体〕。焊接电源和送丝系统应在管屏全长的焊接过程中产生稳定的脉冲喷射过渡。因此必须配用高性能和高质量的脉冲焊接电源和恒速送丝机。这些焊接设备的性能和质量愈高，管屏反面焊缝的质量愈稳定，合格率愈高。最近国产的管屏MPM焊机配用了第三代微要控制逆变脉冲焊接电源和测速反响的恒速送丝机，明显提高了反面焊缝的合格率。〔2〕锅炉受热面管对接高效焊接法锅炉受热面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚，随着锅炉容量的提高而成倍增加，传统的填充冷丝TIG焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求，必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。我国从日本引进了厚壁管细丝脉冲MIG自动焊管机，其效率比传统的TIG焊提高3-5倍。又从国外引进了热丝TIG自动焊管机，热丝TIG焊的原理是将填充丝在送入焊接熔池之前由独立的恒压交流电源供电。电阻加热至650-800〔3〕厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈锅从瑞典ESAB公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20年的实际生产经验说明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最正确选择。为进一步提高窄间隙埋弧焊的效率，国内外推出串列电弧双丝窄隙埋弧焊工艺与设备，但至今未得到普遍推广应用。最近，美国林肯〔Lincoln〕公司向中国市场推出交流波形参数〔脉冲宽度、正半波电流值、脉冲频率，脉冲波形斜率〕可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊电源。采用这种新一代的计算机控制埋弧焊电源，可使串列电弧双丝埋弧焊的工艺参数到达最正确的组合。不但可以获得窄间隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且还可进一步提高交流电弧焊丝的熔敷率。〔4〕大直径厚壁管生产中的高效焊接法随着输送管线工作参数不断提升，大直径厚壁管的需求量急剧增加，制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形，并以1条或2条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大，为提高钢管的产量，通常采用3丝，4丝或5丝串列电弧高速埋弧焊。5丝埋弧焊焊接16mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h，焊接38mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h。2、核级产品焊接自动化的开展及趋势焊接机械化是指焊接机头的运动和焊丝的给送由机械完成，焊接过程中焊头相对于接缝中心位置和焊丝离焊缝外表的距离仍须由焊接操作工监视和手工调整。焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部由焊机的执行自动完成。加速本行业焊接生产现代化的进程，增强企业的核心竞争力，它不仅仅是提高了焊接生产率和稳定了焊接质量，而更重要的是使焊工远离了有害的工作环境，减轻或消除了职业病的危害。〔1〕厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备德国Babcock-Borsig公司与瑞典ESAB公司合作于1997年开发了一台大型龙门式全自动自适应控制埋弧装备，为厚壁容器对接缝的自动埋弧焊开创了成功的先例。该装备配置了串列电弧双丝埋弧焊焊头，由计算机软件控制的ABW系统〔AdaptiveBattWelding〕和激光图像传感器。在焊接过程中激光图像传感器连续测定接头的外形尺寸，测量数据通过计算机由智能软件快速处理，并确定所要求的焊接参数和焊头位置。每焊道的尺寸和焊道的排列是由系统的软件以自适应的方式控制的，系统软件可调整每一填充焊道的4个焊接参数。焊接速度是控制不同区域内的熔敷金属量，而焊接电流是控制焊道的高度和熔敷金属量。焊道的排列是决定每层焊道间的搭接量。每层的焊道数那么取决于每层的坡口宽度。多年的使用经验说明，该装备不仅大大提高厚壁容器的焊接生产率，而且确保形成无缺陷的厚壁焊缝，同时显著降低了焊工劳动强度，改善了工作环境。〔2〕厚壁管件全自动多站焊接装置核电站的主蒸汽管道，其壁厚已超过100mm，焊接工作量相当大，迫切需要实现焊接生产的全自动化，以提高生产率。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。适用的管径范围为139-558mm，壁厚18-100mm，管件长度大于1800mm，可全自动焊接直管对接，直管与弯管接头，直管与法兰以及直管与端盖对接接头。焊接方法采用窄坡口热丝TIG焊。利用黑白摄像机的图像，经过计算机图像处理，确定内外边缘的照度差。当焊接条件变化时，系统将自动调整摄相机快门的曝光时间〔3〕大直径管对接全位置自TIG焊机大直径管对接的全位置TIG焊是一项难度很大的焊接作业，为了克服对焊工技能的依赖性，消除人为因素对产品焊接质量的不利影响，开发了模拟高级熟练焊工的智能和操作要领的全自动焊管机。该自动焊管机可用于直径165-1000mm，壁厚7.0-35.0mm的不锈钢管环缝的全位置焊，并采用窄间隙填丝TIG焊〔单层单道焊工艺〕。焊机的自动控制系统采用了视觉和听觉传感器，由计算机程序控制执行机构，模仿熟练焊工的反响和动作。开发了自适应控制和质量监控系统从焊接工艺装备及应用的行业开展情况来看，新中国建立以来，特别是改革开放30年来，我国先后自行研制、开发和引进了一些先进的焊接设备、技术和材料。目前国际上在生产中已经采用的成熟焊接方法与装备，在我国也都有所应用，只是应用的深度和广度有所不同而已。我国的制造企业已经在采用诸如电子束焊接、激光焊接、激光钎焊和激光切割、激光-电弧复合热源焊接、单丝或双丝窄间隙埋弧焊、4-5丝高速埋弧焊、双丝脉冲气体保护焊、等离子弧焊接、精细等离子弧切割、水射流切割、数控切割系统、机器人焊接系统、焊接柔性生产线〔W-FMS〕、变极性焊接电源、外表张力过渡焊接电源〔STT〕、冷金属过渡焊接电源〔CMT〕和全数字化焊接电源等。但总的来看，与工业先进国家相比，仍有相当差距。日本和欧美等国的焊接机械化自动化率达80%以上，而国内的半自动及自动化率仅到达60%。国内在核电建设的起步并不很晚，但由于中间开展缓慢，我国焊接设备的总体制造技术比拟落后。在焊接工艺与装备方面，随着近年来核电建设的快速开展，一些核电设备制造企业相继引进了一些自动化焊接工艺与装备。但总体上是国外上世纪的能力与水平，国外公司对于关键工艺装备，一方面直接拒绝引进，实行技术封锁，另一方面提出高昂的价格让国内企业退步。国内一些研发机构和相关企业也进行了一些技术研发，但由于工程业绩应用和丰富的数据积累，导致实际应用很少。因此，总体焊接技术水平与国外比还有较大差距。工程的优势与问题1、工程的优势面对我国核电事业的快速开展，XXXXXX国家工程研究中心在近几年，进行了有益的尝试，研究开发了数字化窄间隙埋弧焊工艺与装备，并将其应用于大型核电压力容器的焊接制造及大型汽轮机转子的焊接模拟试验。工程中心开发了大型核电压力容器接管马鞍形焊缝自动化焊接工艺与装备、大型核电压力容器接管内壁全自动堆焊工艺与装备、窄空间下管板自动化焊接工艺与装备、大型90度整体弯管自动化内壁堆焊工艺与装备以及热丝TIG工艺与装备。这些工艺与装备正在逐步应用于生产实际，并将经受实际运行的考验。2、工程的问题值得指出的是，目前国内核电焊接工艺的研究开发远不能满足实际需求。国内还缺乏对核电设备关键工艺的深入系统研究，工艺装备的设计制造能力与水平还需要明显提升，急需建立焊接工艺研发平台和基于数字化设计与计算机模拟仿真的设计研发平台。与此同时，急需形成焊接工艺与装备一体化的系统集成能力，不仅要为我国核电设备的焊接制造提供软件技术支撑，还要为产品焊接提供先进的硬件支撑。最主要的问题是：目前国内焊接企业苦于技术根底差，高端人力资源匮乏等原因，难以深入干，或是只能在技术与市场周围生产一些比拟简单的工艺装备。对于国外焊接企业，由于他们已经具有相当的技术与市场经验，一旦他们在国内建立自己的企业，将具有很多国内企业所不具备的优势，形成强大的竞争能力，这也是加快国家工程研究中心创新能力建设的紧迫性所在。3.2国内外市场状况与开展趋势预测、工程的目标市场与市场占有率分析核级产品焊接工艺及装备的市场情况及趋势核级产品所需要的焊接工艺与装备市场可以分为两大类，一类是高质量的通用型焊接工艺设备，另一类焊接工艺装备是焊接专用设备。1、通用型焊接工艺设备市场该市场的设备主要是指高质量、性能参数稳定的焊接电源。焊接电源的质量与性能直接影响到焊接过程的稳定性和效率以及材料和能源的消耗，最终表达在焊接接头的质量一致性。近30年来，国外电焊机技术水平随着电力、电子元器件和计算机技术的开展迅速提高，从原先的旋转式直流焊机开展到二极管整流焊机、晶闸管〔可控硅〕整流焊机、晶体管整流焊机、逆变式焊机，一直到现在的全数字化逆变式焊机。我国电焊机行业在方案经济时期主要由上海电焊机厂、天津电焊机厂、成都电焊机厂等国营大企业唱主角，现在它们都退下来了，全国电焊机行业形成近千家的众多小型企业的局面。当前引领我国电焊机产业的是两家合资企业，产品主要是外国母公司的品牌，占有我国电焊机市场的近半壁江山。具有我国自主知识产权的电焊机主要是晶闸管整流焊机和简单功能的逆变焊机。目前国内骨干装备制造企业使用的高档焊机，如前面提到的STT焊机、CMT全数字化逆变式焊机、双丝脉冲气体保护焊机等根本上依靠进口。这些先进的焊机附加值高，一台全数字化逆变焊机价格高达12-15万元人民币，而一般同等功率的普通硅整流焊机价格仅为2-4万元。我国每年进口焊接电源和设备的费用约占全国市场的10-15%，总值约10亿元人民币。而国内生产的焊接电源产值中有近一半是合资企业的，销售吸收约50亿人民币。对于这些核电产品焊接所需要的通用型的焊接工艺设备。无论是进口还是立足于国内均可以满足需求。2、核级产品焊接专用设备市场核电产品、特别是重点产品所需要的另一类焊接工艺装备是焊接专用设备，也就是产品焊接要求针对性很强的焊接工艺与装备，这些工艺装备的数量虽然不像通用型的焊接工艺设备的数量多，但其单台套产值大、利润高，仍具有良好的市场前景。从目前核电大开展的实际需求来看，国内能够进口的焊接工艺与装备根本依靠花高价进口，年进口设备在约5亿元人民币，每台套装备的费用从几百万元到几千万元，后续的工艺技术效劳费用也非常昂贵。国外对国内封锁的那么不得不自己想方法，通常是依靠手工或半自动焊接解决。面对我国核电事业的快速开展，国内核电产品的制造企业急需国产化的焊接工艺装备，特别是成套专用焊接工艺装备。国内一些单位也积极努力开展研制工作。从目前的市场形势看，主要问题是国内能不能自己研制开发出来的问题，而不是有没有人要的问题。此类焊接工艺及装备具有广阔的市场前景，主要问题在于技术方面。自主研发生产此类技术难度大、性能要求高、质量要求稳定的工艺与装备对我国焊接工作者来说是一个挑战。本工程的目标市场与市场占有率分析本工程的市场目标是紧紧围绕核电产品焊接制造对专用成套焊接工艺与装备的需求，通过技术创新，争取突破这些工艺与装备的技术瓶颈，打破国外装备对我国市场的垄断局面，突破国外大公司对我国的关键焊接工艺装备的技术封锁，具体的市场领域包括：1、核级产品制造针对大型核电设备的工厂焊接制造，重点瞄准各类大型核电压力容器〔反响堆压力壳、蒸发器、稳压器等〕及大型汽轮机转子的焊接。在厚大重零部件的焊接制造中，使焊接工艺及装备国产化率到达50%以上，打破国外装备的垄断局面，突破国外大公司对关键焊接工艺装备的技术封锁。2、核电设备的现场安装针对大型核电设备的现场焊接安装，重点瞄准各大部件现场连接安装和大型钢结构平安壳的现场焊接制造，研制开发自动化焊接工艺及装备，使焊接工艺及装备国产化率到达50%以上。3.3技术与市场的竞争力分析技术竞争能力分析本工程的建设和今后的技术效劳具有较强的技术竞争能力。工程注重应用根底研究开发，同时强化了工艺、装备及材料的集成与产品实际应用。当前，国内外核电产品的焊接工艺及装备供给商在工艺、装备及材料的各领域比拟单一，由于核电产品的焊接技术与产品的保密性等特点，装备供给商难以了解和研究开发焊接工艺，这也是我国焊接装备制造厂难以进入核电产品焊接工艺装备领域的重要原因之一。而国外的焊接设备制造商，虽然已经具有相当的技术经验，并进入我国市场，但他们还是主要依赖于设计与制造技术的整体引进。而XXXXXX国家工程研究中心那么依托于XXXXXX这一研究开发力量较强的单位，能够针对核电装备的焊接特点，包括结构设计特点、材料特点、质量要求特点、总体制造工艺特点等，深入系统地研究开发焊接工艺与质量控制技术，最终为企业提供集焊接工艺装备硬件与焊接工艺与质量控制软件于一体的先进焊接工艺装备。随着我国核电工程自主化设计与自主化制造能力与水平的快速提升，有力地保障焊接工艺装备技术水平的快速提升，使核电产品的自主化焊接工艺及装备迅速到达国际先进水平。从目前工程中心研制开发的一些核电产品的焊接工艺装备来看，窄间隙埋弧焊技术与装备已经到达国际先进水平，有些技术指标已经到达国际领先水平。大型压力容器接管的马鞍形焊接工艺及装备也到达了国际先进水平，并已经投入实际生产。90°整体弯管内壁堆焊技术与装备到达国际先进水平，并获得了自己的知识产权。这些研究成果与工艺装备说明，本工程已经具有良好的技术根底，显示出较强的技术竞争优势。市场竞争能力分析市场对于核电产品的焊接工艺及装备要求很高，不仅要具备良好的技术水平及性能价格，还要保证核电产品的焊接质量与性能的稳定性，以及良好的焊接材料匹配。这就要求工艺及设备的提供者对质量标准有着深刻理解与贯彻能力，还要能够提供良好的后续焊接技术综合效劳等。在工艺装备成功应用的背后，是以焊接工艺为牵头，集工艺装备、焊接材料、质量检测与控制为一体的综合技术效劳。因此，核电产品的焊接工艺及装备的市场竞争，是研究开发、技术创新、产品技术效劳优势的综合竞争。本工程的市场竞争能力主要表达在工程研究中心的依托单位YYYYYY具有较强的综合竞争优势。XXXXXX建于1956年，是焊接技术研究方面具有综合科技实力的企业。XXXXXX现有职工3200多人，其中国家级突出奉献专家2名，政府特殊津贴获得者9名，研究员及高级工程师共120多人。研究与开发的方向包括金属材料焊接性和产品焊接、焊接行为物理及计算机模拟、焊接材料及制备技术、先进焊接工艺和焊接自动化装备、激光焊接技术、焊接机器人应用、外表涂敷材料和工艺、热切割工艺与装备、焊接无损检验及修复、技术信息等。已取得重要科研成果3200余项，其中获得部级以上科技成果300余项。XXXXXX具备了强大的综合性技术实力和良好的市场竞争能力，近年来更是注重科研成果的产业化开展，形成了优质焊接材料与焊接设备两大板块，在新型优质焊接材料和设备的研究开发、生产制造与市场应用方面取得丰硕成果。企业的开展愿景是成为中国重点焊接产品的综合效劳商,成为应用高新焊接技术的引领者。开展目标是成为以效劳型市场营销为先导，高端焊接产业为支柱，核心技术研发为根底，综合焊接行业效劳为平台的高新焊接技术企业。秉承着一贯的宗旨和强大的技术实力，XXXXXX将为本工程的市场竞争提供强有力的支撑。4.主要方向、任务与目标4.1工程中心的主要开展方向XXXXXX国家工程研究中心的开展方向是实现焊接技术及装备的市场化和国际化，工程中心将通过持续不断的技术创新和产品创新，提高核心竞争力，在行业内形成研究、开发及产业化的领先地位，将工程中心建成领域内国际一流的焊接新技术研究及产业化中心。工程研究中心的主要技术开展方向为：〔1〕研究开发焊接工艺过程自动化监视的焊接专机，提高自动化、数字化、集成化水平。〔2〕研究开发新型焊接工艺技术与装备，满足新材料、重大装备焊接制造的需求。〔3〕采用先进的数字化设计开发技术与模拟仿真技术，全面提升焊接工艺装备的技术水平。〔4〕加强焊接工艺装备的系统集成能力，形成较强的工艺装备工程化能力。〔5〕加强重大装备材料焊接行为与工艺根底的试验研究与检验验证能力，为焊接工艺装备的研究开发提供技术支撑。〔6〕研究开发系列化的高纯洁耐热钢、不锈钢、低温钢、镍基、低合金高强钢、超高强钢及国防军工配套的优质焊接材料，形成工艺--装备—材料--整体配套能力。〔7〕建立比拟完整的焊接技术数字化检测系统，形成焊接工艺及材料性能数字化综合测试分析中心。4.2工程中心的主要任务作为技术创新和科技成果产业化基地，国家工程研究中心最根本的任务是将先进焊接工艺及装备领域的技术研究成果，根据国民经济开展的需要和市场需求，对具有重要和长远意义的重大科研成果进行完整的工程化和集成化研究开发，不断推出具有市场竞争力的新产品，为我国先进焊接技术及装备的开展提供一流的工程化产品及标准化技术。国家工程中心的具体任务如下：〔1〕打造我国自己的先进焊接工艺及装备的研发平台，改善研究开发实验条件，提高仪器设备装备水平，完善工程化验证条件，成为代表国内先进水平的焊接技术及装备研发、加工基地以及优质焊接材料制备基地。〔2〕针对焊接工艺及装备领域内的关键技术问题，组织高校、科研单位和企业等进行深层次技术研究与科技攻关，并对研究成果进行规模化生产的前期实验，不断推出具有高技术含量和高附加值的新产品。〔3〕依托国家工程研究中心的硬件根底和雄厚的研究实力，打造对外交流与合作的窗口和平台，促进国际先进技术的引进、消化、吸收和创新，提高焊接工艺及装备领域的技术水平和产业化实力。〔4〕为相关行业和领域提供技术咨询效劳，吸引和培养一批焊接工艺及装备方面的高级技术人才和管理人才，建立一支高水平的技术研发队伍。〔5〕在行业内形成研究、开发及产业化的领先地位，形成国内自主研究开发、工艺与装备系统集成、设备建设成功应用的产业链，使科研成果在国家重点工程中得到应用，推动相关行业的技术进步。4.3工程中心的开展战略与经营思路工程中心的开展战略工程中心以大功率固体激光焊接技术研究为核心，力图成为先进的焊接技术及装备研发、加工基地以及优质焊接材料制备基地，成为集科研开发－产品加工－设备集成－工程示范－效劳咨询－人才培训－国际合作等功能于一体的先进焊接工艺与装备技术平台，系统性的攻破国家重大装备焊接技术的工程难点，全面提升材料连接的综合技术水平，建立国际领先的科研开发团队，使中心的科研成果在重点工程中得到应用，在推动行业技术进步的同时推动能源发电、航天航空、装备制造、军工产品、高速交通设备、汽车、船舶等行业的开展。针对局部涉及国家平安及经济开展的重点产业的关键焊接技术和设备多为外国企业垄断的现象，工程中心将进行重点领域的科技攻关，直接各关键领域内的焊接技术瓶颈问题，提升焊接技术水平，增强国产设备的竞争能力。与此同时，打造我国自己的焊接工艺及装备的研发平台，形成国内自主研究开发、工艺与装备系统集成、设备建设成功应用的产业链。工程中心的经营思路工程中心的开展愿景是成为中国重点焊接产品的综合效劳商,成为应用高新焊接技术的引领者。开展目标是成为以效劳型市场营销为先导，高端焊接产业为支柱，核心技术研发为根底，综合焊接行业效劳为平台的高新焊接技术企业。经营思路为发挥工程中心的技术集成优势，分阶段地以成果产业化和工程化为核心，逐步拓展中心的各种业务，努力增加收入，实现股东权益。工程中心方案以焊接工艺及设备产业化生产销售、技术效劳、技术转让及承接科研工程等方式进入市场，实现销售收入，完成中心的经营目标和任务。坚持走综合焊接技术研究的特点，跟踪交叉学科的前沿动态，完善工程化的系统科研体系，形成自主知识产权的科研成果。材料连接以热过程的核心内容入手，分析检测连接过程的物理特性与材料机理〔覆盖黑色、有色、非金属材料〕；工艺方法侧重于热过程的形成方式与作用机理，通过模拟仿真研究合理的工艺方法；自动化系统集成侧重于数字化与智能化，解决材料连接的装备手段。4.4工程中心拟产业化的重要科研成果XXXXXX国家工程研究中心是1995年国家计委批准成立的，前期一完成多项科研成果的产业化研发，如系列化耐热钢焊接材料、系列化堆焊制造与修复的焊接材料；系列化高纯不锈钢、低温钢、镍基、低合金高强钢、超高强钢的焊接材料；焊接工艺过程自动化监视焊接专机的研发，提高自动化、数字化、集成化水平；研究开发激光—电弧复合焊接技术，逐步形成中薄板焊接与切割的柔性化研究与加工中心，建立比拟完整的焊接电弧系统的数字化检测系统，形成焊接材料工艺性能数字化综合测试分析中心；研究开发成套国防军工特种焊接材料，包括镍基合金、不锈钢等丝、条、剂、带。本工程拟完成以下8个科研成果的产业化研发工作。本工程拟产业化的重要科研成果一览表表4-1序号拟产业化的科研成果应用领域1数控双丝窄间隙埋弧自动焊装置反响堆压力容器主环缝的焊接2数控接管马鞍形埋弧自动焊接装置反响堆压力容器接管与筒体的焊接3小直径接管内壁自动堆焊装置反响堆压力容器上接管内壁的堆焊4接管内壁立式自动堆焊装置反响堆压力容器端盖上八根QUZCKLOCNOZZLEN管的内壁堆焊590°弯管内壁自动堆焊装置核电装置90°弯管内壁整体堆焊6窄间隙埋弧自动焊装置核电汽轮机大型转子埋弧自动焊接7窄间隙热丝TIG横焊装置核电汽轮机大型转子窄间隙TIG自动焊接8大型筒体对接TIG横焊接装置核电堆内构件不锈钢吊兰筒体对接TIG自动焊接4.5工程中心的近期和中期目标近期〔3-5年〕完善五个中心的建设，形成研究开发、试验、中试基地、新技术和产品进行转让和规模化生产。完成新产品通过“应用导入阶段〞后，将产品和技术进行转让。针对核电，石化，高速运载，航空航天，军工等领域的关键装备部件开展综合性工程化的焊接技术研究与工程化转化，形成国内一流国际知名的科研团队，拥有多项自主知识产权的核心技术。每年申请国家创造专利5项；每年培养硕士、博士研究生8人；每年在国家一级期刊发表论文15篇；每年开展国际合作工程的人员交流10人次；每年制修订5-7项国家及行业标准。中期〔5-8年〕针对新型轻金属材料，非金属材料，复合材料等功能材料开展工程化的连接开发与成果转化。每年申请国家创造专利8项；每年培养硕士、博士研究生12人；每年在国家一级期刊发表论文25篇；每年开展国际合作工程的人员交流15人次；每年制修订8-10项国家及行业标准。5.组织机构、管理与运行机制5.1工程中心法人单位概况XXXXXX国家工程研究中心法人单位是YYYYYY。YYYYYY建于1965年，是焊接技术研究方面具有综合科技实力的企业。YYYYYY现有职工3200多人，其中国家级突出奉献专家2名，政府特殊津贴获得者9名，研究员及高级工程师共120多人。研究与开发的方向包括金属材料焊接性和产品焊接、焊接行为物理及计算机模拟、焊接材料及制备技术、先进焊接工艺和焊接自动化装备、激光焊接技术、焊接机器人应用、外表涂敷材料和工艺、热切割工艺与装备、焊接无损检验及修复、技术信息等。XXXXXX是中国焊接协会秘书处、中国机械工程学会焊接学会秘书处、全国焊接标准化技术委员会秘书处挂靠单位；是国家焊接材料质量监督检验中心、机械工业火焰切割机械产品质量监督检测中心、XXXXXX国家工程研究中心依托单位；拥有国家进出口商品检验局焊接材料及焊割设备认可实验室和国家进出口商品检验局金属材料认可实验室。自改革开放以来，XXXXXX承当了大量国家重大科技攻关工程和促进焊接技术进步的行业效劳任务，同时也承当了焊接高新技术产业化工程建设的任务。为适应市场经济开展的要求，围绕科技成果转化，积极建立相关的焊接科技产业示范基地。近年来对全公司的生产资源、技术资源、人力资源进一步整合，成立了特种焊条、焊剂及配套焊带作为主营产品的焊条焊剂事业部；以高纯实心焊丝作为主营产品的实心焊丝事业部；以高强钢及药芯焊丝作为主营产品的药芯焊丝事业部；以配套定型焊接专机及焊接机器人工作站作为主营产品的定型专机事业部，以为外表工程领域提供产品和技术效劳的外表工程事业部。生产的产品广泛应用于石化、汽车、机械、冶金、桥梁、车辆、水电、核电设备和国防工程等的各个领域，效劳对象普及全国各地，取得了显著的经济效益和社会效益。近年来，XXXXXX不断加强国际间技术交流与合作研究，获得国家级“国际科技合作基地〞称号。与XVP电焊研究所合作成立了“ZZZ焊接技术开发中心〞，与英国焊接研究所、美国俄亥俄州立大学等大学及研究机构建立了交流协作关系。目前，XXXXXX已开展成为集研究开发、产业化、质量检验、行业效劳四大体系于一体的、具有综合优势的大型高科技企业。伴随着装备制造业的快速开展，XXXXXX也将开展成为具有强大创新能力的国家级焊接技术研发中心，成为效劳于国家重大工程建设的创新型科技企业。5.2工程中心的机构设置与职责XXXXXX国家工程研究中心组织结构如以下图所示。管理委员会管理委员会中心主任中心管理部技术委员会YAG激光焊接切割加工中心焊接自动化系统集成中心特种药芯焊丝制备技术中心实芯焊丝制备技术中心外表熔敷成套技术中心图5-1：工程中心组织结构示意图各部门具体职责如下：1、管理委员会管理委员会是工程中心的决策机构。它是由有直接利益关系的投资主体的代表组成，它的职责是对中心的开展战略、研究开发方向、经营策略、投资重点、内部重大政策、财务预算以及人事任免等重大事项进行决策。2、技术委员会技术委员会是中心的技术咨询机构，它是由高等院校、科研单位、工厂企业的专家及国外专家组成。它的职责是对中心的中、长期开展规划提出建议，参与审议有关研究开发的工程技术方案，参与研究开发成果的审定，参与审议中心国内外技术交流和合作工程，对中心研究工程、市场开发、技术培训等提供技术指导。技术委员会主任由中心主任提名，管理委员会聘任。3、中心主任中心实行主任负责制，中心主任职责是接受管理委员会的领导，执行管理委员会的决议，对管理委员会负责，组织并领导中心的各项工作。4、中心管理部门中心管理部门由五个研发中心和办公室、人事、财务等部门组成，主要负责中心的科研开发及日常工作。〔1〕焊接自动化系统集成中心研究开发焊接工艺及装备的过程自动化、数字化、集成化。〔2〕YAG激光焊接切割加工中心激光焊接与切割加工的研发。〔3〕实芯焊丝制备技术中心核电、石化、高速车辆的合金钢实芯焊丝的制造关键技术研发及应用。〔4〕特种药芯焊丝制备技术中心完成配粉、混粉、轧丝、拔丝、焊接、工艺分析等系列试验；药芯焊丝轧制、拔丝等试验及应用。〔5〕外表熔敷成套技术中心喷涂新工艺、设备及配套的新材料研发，重点是开发超音速火焰喷涂技术。5.3主要技术带头人、管理人员概况及技术队伍情况主要技术带头人、管理人员概况(省略)技术队伍情况近年来XXXXXX国家工程研究中心一直坚持“科技以人为本〞的管理宗旨，通过学位培养，在职培训等方式，重视人才队伍的建设。2023年在职职工249人。科技人员152人，占职工总数61.04%。技术人员学历分布为：研究生学历30人，占12.05%；本科学历103人，占41.37%；大专学历16人，占6.43%。技术人员职称结构为特殊津贴 8人，占3.21%；教授级高工36人，占14.46%；高级工程师60人，占24.10%；工程师20人，占8.03%；助理工程师36人，占14.46%。5.4运行机制和鼓励机制1、运行机制XXXXXX国家工程研究中心从组建伊始，在原科研管理的根底上，建立了宏观目标管理、职能管理、和具体的管理原那么及包括各项管理制度的运行机制。〔1〕决策：中心管理委员会授权以总经理为首的最高决策层，采用经理办公会等形式，按照经营目标，市场现状，对中心经营中重大问题做出决定，并针对市场变化对各项工作进行调整。〔2〕方案：中心根据决策的方向和目标，结合市场目标，编制长期方案和短期方案，组织开展各项工作。〔3〕组织：中心根据已制定的方案，把人，财，物等合理地组织起来，形成一个科学有序的整体，使之发挥最大的潜能和作用。〔4〕协调：在经营活动中，实行统一指挥和调度，协调各部门各单位之间的关系，保证生产经营活动的顺利进行。〔5〕控制：通过信息反响系统定期对各项工作进行检查，考核，发现问题及时采取措施加以纠正，同时，制定并实施严格的规章制度。〔6〕奖惩：结合员工的劳动成果，劳动态度等情况给予相应的奖励或惩罚，以保证工作的高效率和质量。2、中心规章制度工程中心制定规章制度如下：〔1〕工程中心机构设置及运行模式〔2〕工程中心主任工作责任制〔3〕工程中心工程技术委员会工作准那么〔4〕工程中心综合管理部门管理准那么〔5〕工程中心财务管理制度〔6〕工程中心本钱、费用核算方法〔7〕工程中心工作人员使用管理方法〔8〕工程中心工资及奖金分配管理方法〔9〕工程中心工程技术部工作准那么〔10〕工程中心生产经营部工作准那么〔11〕工程中心物资管理制度〔12〕工程中心生产工艺管理制度〔13〕工程中心产品销售管理制度〔14〕工程中心产品质量管理方法〔15〕工程中心外协配套件管理制度〔16〕工程中心平安管理规程3、鼓励机制XXXXXX国家工程研究中心近年来在科学布局、体制创新、企业文化建设、人才工程等方面进行了积极的探索，逐步建立和完善生产体系，初步形成了集焊接产业、焊接技术研究与开发、焊接技术咨询效劳于一体，面向国家重点焊接产品的焊接技术综合效劳。为了提高工程中心新产品、新技术、新工艺的创新能力和借鉴国外先进管理经验，工程中心先后组织技术专家、高级管理人员、工程技术人员前往国内外相关公司、研究单位、大学进行技术考察，交流先进经验。组织青年业务骨干座谈会,对依托单位调整和完善开展战略起到了一定的借鉴作用。在队伍建设方面，建立起以绩效为导向的用人竞争机制，设计并运行人岗匹配的岗位责任体系。在鼓励政策方面，完善鼓励机制，变创收部门由单一以销售收入计提奖励总额的鼓励政策，转变为以规模、效益、创新等多指标的综合鼓励政策。多年来工程中心始终把先进的制造技术和高科技产品实现工程化并向企业转移与扩散作为中心的主要任务，随时了解市场信息动态，加强与下游企业联系，准确、恰当的将企业需求的技术转移过去，并实现产品的及时供给。6.工程中心的建设方案6.1建设内容、建设规模、建设地点与环境6.1.1建设内容、建设规模本工程在焊接自动化系统集成中心现有根底条件下，建设核级产品焊接工艺及装备研发验证平台，主要建设内容包括焊接工艺研究实验室、焊接装备研发实验室和焊接工艺装备系统集成试验室，方案总建筑面积3800平方米。1、焊接工艺研究实验室建筑面积为1600平方米，主要开展基于特定的焊接母材、结构、性能和基于气体保护焊、激光焊等优质高效的焊接工艺方法和工艺标准的试验与评定，为焊接系统集成装备配备特定的焊接工艺以及需具备的特定的结构与功能提供依据。预计装修改造费用为2802、焊接装备研发实验室建筑面积为1200平方米，用于开展二维、三维多轴机械装置的仿真与模拟，焊接轨迹的跟踪与检测模块、设计用的各种专用软件工具的开发、基于各种控制功能的数字化控制电路模块设计等，为焊接工艺装备的设计提供根底性的、先进的机械、电子装备的模块或组件。预计装修改造费用为200万元，购置仪器设备总金额605万元。3、焊接工艺装备系统集成试验室建筑面积为1000平方米，主要实施焊接工艺装备系统集成装备的机加工、安装与调试。预计装修改造费用为180万元，购置仪器设备总金额为295万核级产品焊接工艺及装备研发验证平台建设内容和规模表6-1序号建设内容建筑面积〔m2〕建设地点一焊接工艺研究实验室16002号楼1全数字化气体保护焊技术实验室1202数字化埋弧焊技术实验室803大功率等离子焊接技术实验室1004大功率激光及激光-电弧复合热源焊接技术实验室4005焊接温度场数值模拟与物理模拟技术实验室806金属材料焊接热裂纹敏感性评价实验室807金属材料焊接冷裂纹敏感性评价实验室808理化检验实验室660二焊接装备研发实验室12004号楼1焊接工艺装备的数字化设计与模拟仿真实验室2402焊接自动化与智能化控制技术实验室1203多