大连双金董事长浅谈双金属带锯机组设备 ------大连双金科技股份有限公司 董事长 曹玉贵 前言： 本文回顾了双金属带锯设备的发展历史，介绍目前国内现状，展望未来前景，目的是与同仁们一起关注行业未来的发展。文中的观点意见只供读者参考，错误和不妥之处在所难免，敬请批评指正。 一、发展背景与历史沿革 双金属带锯具有切削效率高、质量好和节能省料三大特点，是目前世界上最先进的金属下料工具之一，其与带锯床配套，广泛应用于金属制造业中。世界上发达国家研制应用双金属带锯条均有较长历史，其中日本已有六十年，美国八十年，德国达一百年以上。我国起步较晚，但已有二十多年历史。我国目前锯条的年消耗量约4000万米左右，其中进口约占50%，约2000万米，今后需求量还会大幅度攀升，将需要大量的生产设备。 我国八十年代中期开始从德国引进双金属带锯生产设备。其中，原湖南机床厂引进一套真空电子束焊接设备、冷加工设备和热处理设备；原大连特钢厂引进一套真空电子束焊接设备，本溪工具厂引进一套热处理设备。当时国内这两套设备年总产量不足100万米，远不能满足市场的需要，约90%锯条需要进口。 由于我国双金属带锯的生产设备和技术均属空白，引进设备每套需要数千万元人民币，这在八十年代是一个很大数目。为此，原湖南机床厂与江西电炉厂进行合作，开始测绘制造热处理设备。本溪工具厂与沈阳有关厂家合作，进行测绘制造机械加工和制冷设备。经过多年的研究，成功地完成了引进设备的技术消化、吸收与仿制工作，为中国的锯业发展做出了巨大贡献。 我国专门研究双金属带锯的生产设备是在八十年代初开始的，历经二十六年的研究，取得不同阶段科技成果，研究过程分为三个主要阶段： 1983-1987年，主要完成理论准备、初级结构设计、试验方法与检测手段等一系列基础实验室研究工作。1985年由哈尔滨工业大学与哈尔滨船舶学院合作完成的第一台最初级的“双金属带锯淬火炉”，当时炉体长度只有2米，采用硅碳棒加热，锯条走带速度每分钟0.5M，锯带齿部材料M2，齿部硬度HRC65,背部材料50CrVA，硬度HRC45。至此，我国自行研制第一根双金属带锯条，在河北保定完成了试切。首次在《热处理实践》刊物（1986.4期，1987.1期）分别发表《双金属带锯氮基保护热处理设备》和《双金属带锯氮基保护热处理工艺》两篇科技学术论文。 1988-1995年，主要完成了第二台热处理设备和机加工设备的试制，并进行试车和小批量生产，同年《微机控制光亮淬火双金属带锯热处理全自动生产线研制及其工艺研究》课题，通过了省部级的科技成果鉴定，并获省部级科技进步一等奖。 1996-2007年，由大连双金科技股份有限公司（原主要研发团队）主要完成双金属带锯成套机组设备的研制，高纯氮保护深冷光亮淬火热处理工艺研究课题，1996年通过了辽宁省科委的科技成果鉴定。该项目获得多项国家专利，并分别列入《国家级火炬计划》、《国家级重点新产品计划》、《国家级科技型中小企业技术创新基金项目》和《国家级高科技术产业化推进项目》。至此，大连双金公司成功地研制出双金属带锯的成套机组设备，并在“机组设备与生产工艺软件配套”方面，成为中国唯一具有自主知识产权并获得国家五部委联合授权的独家研发单位。为此，大连双金公司既承担着国家计划的研发任务，还担负着设备与技术的推广应用任务。 二、目前国内设备现状 经过二十多年的不断研究，目前国内的设备、工艺技术路线已经发展到多样化。在机加工设备方面：铣齿机有液压进给方式，有机械丝杠进给方式；铣齿装夹加工数量有20条、30条和40条不等；分齿设备有机械送料方式，有气动送料方式；热处理设备淬火炉有电炉丝缠绕横向方式加热，有非金属硅钼棒立式方式加热；淬火设备有空冷，有N2搅拌冷却，有采用油冷方式；喷砂有固体干喷方式，有液态湿喷方式…。在设备组合方面，有的花巨资从国外引进全套设备；有的采用部分设备自制，部分外购方案；也有采用国内多家设备拼装方式进行组合；唯有大连双金公司利用自主知识产权专利技术进行成套机组设备自研自制。上述各种方案在投资规模、设备水平、质量等级、项目成本等方面各有不同，也各有利弊，各家会根据具体情况自行选择。 众所周知，双金属带锯的生产必须克服三大难题：第一，两种金属材料工艺相差400℃却在同一温度下同时淬火的矛盾；第二，超长、超薄件在高温、急冷中变形问题；第三，齿部与背部等寿命匹配问题。双金属带锯生产表面看上去很简单，但实际上对设备和生产技术的要求是极为苛刻，其中任何一个环节达不到要求，均会影响质量水平。由于各厂家的设备与技术的水平不同，其生产锯条的产量和质量差异亦很大。在我国二十多年的实践中，由于设备和技术的原因导致双金属带锯项目失败例子很多，有的为此已经付出了沉重代价。在八十年代末至九十年代初期，第一批失败下马的有五家实力很强的国有企业：上海锯条总厂、天津锯条总厂、山西锯条总厂、通化锯条总厂、北安工具厂；在九十年代中末期第二批上马的上海、江苏、浙江等多家民营企业也均没有取得实质性的成功…。这就是为什么多家大国有企业和多家民营企业，甚至包括进口成套原装设备的企业，在短期内均不能生产出稳定优质锯条产品的根本原因所在。 大连双金公司在研究设备和技术及其两者之间的配套性方面，也并非一帆风顺，该公司投资1.5亿元，经过26年坚持不懈的攻关，终于克服了上述三个难题并取得成功，该机组设备与目前国内现有的德国产的同类设备相比具有显著特点，体现在以下几个方面： 第一，设备产能高、能保证大批量连续稳定生产、可加工大型规格锯条。以27?宽锯条淬火为例，德国设备走带速度约1.9米/分，按每年10个月生产，年生产能力约80万米。大连双金公司的设备走带速度为2.35米/分，年生产能力约100万米，比德国设备提高25%以上。该机组设备可以生产宽度13?-80?和任何齿形的双金属带锯条。热处理淬火生产线已实现连续生产运行2500小时（3.5个月）无故障的高指标，完全可以满足大批量连续生产作业的要求； 第二，高温淬火设备可以连续生产M51锯条。目前淬火炉加热元件多采用电炉丝材料，长期使用温度为1200℃，高钴材料M51的齿部硬度可达HRC70，奥氏体化温度1250-1280℃，因而不能长期稳定生产M51锯条。大连双金公司的淬火设备采用 “硅钼棒” 陶瓷材料，长期使用温度为1350℃，完全可以满足连续生产M51锯条工艺要求； 第三，可在线不停产更换加热元件，提高设备连续生产效率。目前的淬火设备多采用多根电炉丝缠绕结构，当任一电炉丝烧断损坏时，都要拆炉更换元件并重新砌炉，会浪费大量财力和生产时间。针对上述缺陷，大连双金公司设计采用非金属“硅钼棒”立式外置结构。当某一个元件断损时，可在5分钟之内完成在线元件更换，维修极为方便且无需停产，彻底解决了目前淬火设备维修不便、成本过高和生产效率低等问题； 第四，深冷淬火温度分级可调，保证淬火工艺准确。目前国内外的深冷淬火器均没有腔室温度可调功能,也无法实现淬火工艺的最佳状态，锯条的质量无法保证。大连双金公司成功研制出发明专利--温度无级可调的深冷淬火装置，实现了可控最佳淬火工艺，可确保锯条热处理淬火的高品质。这也是为什么大连“双金牌”带锯条长期以来不但质量好而且持久稳定的原因之一。 第五，设备投资少，性价比高，周期短。目前进口一套与大连双金公司相当的德国设备需投资950万欧元，折合人民币1亿元左右。只进口瑞典淬火设备需资约1000万元人民币。大连双金公司的成套设备性能指标及其性价比均优于同类进口设备水平，其价格仅为进口设备的20-30%左右，整套设备交货并验收合格只需8个月，既降低成本，又缩短项目周期； 目前，很多厂家发现德国的热处理设备已不能满足发展的需要，需另辟蹊径选择瑞典产的硅钼棒立式加热淬火设备，并认为是当今世界上技术最为先进的设备。其实所谓的“采用硅钼棒立式加热的先进设备”，原来正是大连双金公司早在1994年发明并实施的专利技术，只是在16年后的今天被国外证明而已。 第六，成套机组设备执行企业标准，配套性强，实行交钥匙工程。该机组设备设计制造目前没有国家标准和行业标准，现执行已获准的企业标准Q/DSJ.J.001?2001（备案号210221.KF.764）。大连双金公司承诺：“所提供的整套机组设备和配套的生产工艺技术软件，包出优质产品，实行交钥匙工程，由于设备或技术的失败，愿包赔由此造成的损失”，以此来避免投资风险。 三、中国锯业未来的发展前景 虽然国外锯业已有近百年的历史，中国亦近三十年的历程，但从未有过今天惊人的发展速度。目前国内锯条的产销总量已占市场总量的50%，湖南泰嘉、本溪工具两个厂家的年生产量已达500万米，几年后将达1000万米以上，且80?宽大型锯条、M5 1新型材料锯条、硬质合金锯条相继问世；锯床总量已占市场绝对优势，浙江锯力煌、晨龙等厂家已能生产出世界上最大规格型号的带锯床，继而还向更高端发展；高、中、低档复合钢带已实现国产化，湖南天盛研发的专利产品--复合钢带会很快形成产业规模，取代进口指日可待；大连双金提供的性价比远高于进口水平的成套机组设备完全可以替代进口，同炉多带光亮淬火生产线已获国家专利，整套机组设备和配套技术将要出口，走向世界…。 看到中国用不到三十年的时间，已赶超近百年的国外水平，作为从事26年专业研究的工作者，感到十分欣慰与自豪。真诚感谢同仁们为中国锯业所做的突出贡献，衷心祝愿中国的锯床、锯条企业快速蓬勃发展，我们有理由相信，在不久的将来，中国一定会成为世界上规模最大、实力最强的锯业王国！ 附：一点建议：我认为锯床、锯条、复合钢带、机组设备、铣刀配件等诸多直接制造业和供销商，共同组合成“锯”的链条产业，可简称为“锯业”行业，而且组合后的未来产业规模很大。鉴于目前分会已将锯床、锯条两者兼容，建议将现“锯床”分会改名为“锯业”分会，既业务兼容，又名正言顺，也有利于将来行业做大时，成为独立的协会做铺垫。 上述只是不成熟建议，仅供参考。