我国弹簧钢生产现状及发展展望

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一、引言

随着国家振兴高端装备制造业，我国企业对高端装备所需的关键零部件与基础件制造要求提高。弹簧是装备制造业的关键基础件，量大面广、品种繁杂，用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等，广泛应用于汽车、铁路、工程机械、电子电器等国民经济的各个领域。目前，我国高性能弹簧制造的保障能力不足，高档汽车、重载铁路等行业用高级弹簧仍需进口。随着汽车轻量化、重大技术装备大型化及参数极限化，高级弹簧的需求量快速增长。同时，高性能弹簧制造需求的日益增加，也对弹簧钢的品种和性能提出了越来越高的要求。目前，我国弹簧钢产品仍存在工艺水平及质量控制不稳定、高端品种和特殊品种需要依赖进口等一系列问题，与国际先进水平仍有较大差距。

本文在分析了我国弹簧行业发展现状及趋势的基础上，阐述了我国弹簧钢生产消费的现状以及未来的市场需求，同时，对我国弹簧钢品种质量现状及需求趋势进行了分析，指明了弹簧钢产品的重点发展方向。

二、我国弹簧行业的发展现状及趋势

1.发展现状

近年来，我国弹簧行业产品规模、品种不断扩大，已拥有气门弹簧、悬架弹簧、膜片弹簧、减震弹簧、液压弹簧、油泵弹簧、碟形弹簧、高温弹簧、卡簧、拉簧、扭簧、压簧、涡卷簧以及异性弹簧等1600多个品种的弹簧产品，广泛应用于汽车、机械、电子电气、日用五金等国民经济各个领域。

据国家统计局统计数据显示，2014年，我国弹簧产量达到149.4万吨，同比增长6.74%。产量居前五位的省份为山东省、浙江省、江苏省、河南省和广东省，产量分别为33.4万吨、21万吨、18.7万吨、17.8万吨和13.7万吨，5省市合计产量104.6万吨，占全国的70.1%，集中度较高。

目前，我国拥有弹簧及弹性元件制造企业1 000余家，其中螺旋弹簧制造企业500余家、钢板弹簧制造企业300余家、气弹簧制造企业100余家、其他弹性元件制造企业100余家。从企业分布情况上看，浙江、广东、福建和上海为弹簧企业聚集地；企业数量以浙江省为首，尤其集中在诸暨、温州及其附近地区。

2.存在问题

弹簧作为装备制造的基础件、零部件之一，其规模品种的扩大、质量水平的提高是保障机械装备主机性能提高的先决条件。但是，我国弹簧行业的产业结构长期以来形成了低档普通弹簧供过于求、高档产品（高强度、高应力、异性件、特种材料）供不应求的被动形势。弹簧产品已经不能完全满足高端装备制造业的发展需要，轿车用悬架簧、气门弹簧、离合器弹簧以及机车、机械、电力、军工等行业用高级弹簧仍需要进口。

此外，目前我国弹簧产品的性能与国外同类产品也有一定差距，如弹簧的负荷精度、垂直度精度等方面都存在差距，集中反应在性能不稳定、有些重要质量指标离散性大、使用寿命不稳定，特别是当主机要求弹簧在高速、高应力工况下工作时，矛盾更为突出。

3.发展趋势

弹簧产品主要消费市场包括交通运输、日用五金、仪器仪表及电子电器、工矿配件以及海外出口。交通运输市场包括为汽车、摩托车、柴油机和铁道等行业提供配套和维修件弹簧，这是目前我国弹簧行业最重要、最有发展前途的市场。据悉，汽车、铁路行业的弹簧需求量占我国弹簧消费总量的80%以上。未来，得益于国家的相关政策刺激及相关产业的振兴规划，我国汽车、铁路、仪表仪器等行业均将保持快速稳定发展。在良好的外部环境及下游需求稳定增长的背景下，我国弹簧行业将保持稳定发展，弹簧产品规模将继续扩大。此外，一些新兴产业领域，如常规武器、核电和飞机制造，也将给弹簧行业带来新的增长点。

未来，加强对弹簧新产品的开发，扩大弹簧产品的品种规格，提高高档弹簧产品比例，是我国弹簧行业可持续发展的必然趋势。我国弹簧产品将向着高强度、高寿命、轻量化、小型化、异形件、组合件方向发展，如表1所示。

三、弹簧行业发展对我国弹簧钢产品需求分析

1.生产消费情况

（1）生产现状

弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。按化学成分，分为非合金弹簧钢（碳素弹簧钢）和合金弹簧钢。我国弹簧钢主要钢种分类情况见表2。据特钢协会统计，2014年我国弹簧钢产量约为286.3万吨，其中碳素弹簧钢106.7万吨，合金弹簧钢179.6万吨。我国弹簧钢重点生产企业有杭钢集团、湘潭钢铁、邢台钢铁、宝钢集团、武钢集团、东北特钢、兴澄特钢等。

（2）消费现状

我国弹簧产业规模不断扩大，带动我国弹簧钢市场需求日趋增加。2014年，我国弹簧钢消费量约320万吨。其中，汽车和铁路行业弹簧钢需求量最大，占弹簧钢全部消费量的80%以上；汽车用弹簧扁钢是合金弹簧钢需求量最大的品种，约占合金弹簧钢的70%。

（3）需求预测

我国汽车、铁路等装备制造业的发展，将继续带动弹簧产品的生产需求，未来一段时间内，弹簧钢消费量将保持稳步增加。预计2015年我国弹簧钢需求量约330万吨，2020年或将达到370万吨。

2.品种质量情况

目前，我国弹簧钢产品仍然存在中低端产品过剩但高端品种以及特殊品种难以提供、一般的力学特性能达到但工艺水平及质量控制不稳定等一系列问题，部分高档次及深加工品种仍需要依赖进口。

（1）品种方面

目前，高档次及深加工弹簧钢的生产不能满足需求，需要进口弥补。进口品种主要为轿车用弹簧钢、铁道用弹簧圆钢、油泵阀门弹簧钢丝等。其中，国产轿车用弹簧圆钢每年需进口3 000～4 000t；汽车阀门用弹簧钢丝每年需进口2 000t左右；汽车悬架弹簧用弹簧钢70%从国外进口；汽车汽门弹簧和汽车稳定杆的弹簧钢则100%采用国外进口钢材。

未来，为满足高端弹簧基础零部件国产化的发展需求，应不断开发高性能弹簧钢产品，一方面是向高强度方向发展，要求在高应力下同时提高疲劳寿命和抗松弛性能；另一方面是向功能性方向发展，根据不同的用途，要求其具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。

（2）质量方面

目前，我国弹簧钢在纯净度、抗疲劳性、表面质量以及质量稳定性等方面与国外仍存在较大差距，无法满足高档乘用车悬架簧、气门弹簧、铁路及重载货车专用弹簧等对弹簧钢性能的要求。

未来，为满足弹簧高可靠度的发展要求，应不断改善弹簧钢产品的质量，严格控制其化学成分，降低非金属夹杂，提高表面质量和尺寸精度，进而提高弹簧钢质量的稳定性。

四、弹簧钢产品重点发展方向

1.高强度汽车悬架弹簧用弹簧钢

目前，我国弹簧钢仍无法满足高档乘用车悬架簧用钢的性能需求，强度1 200MPa及以上悬架弹簧产品用弹簧钢全部依赖进口。早在20世纪90年代，日本就已经研究出用于应力达到1 200MPa、1 300MPa的悬架弹簧用钢，已经投入市场的有UHS1900及UHS2000两个牌号[1]。此外，德国M&B公司已为上海大众设计出应力高达1 380MPa的悬架弹簧[1]。未来，随着汽车轻量化，发展高强度、优良抗弹减性能和抗疲劳性能的汽车悬架用弹簧钢将是提高我国高端装备零部件自主配套能力、有效替代进口的必然趋势。

2.异型截面气门弹簧用弹簧钢

所有弹簧产品中，气门弹簧对材料要求最为严格，特别是高应力及异型截面气门弹簧对材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉强度达到2 000MPa；对氧化物、硫化物的夹杂物等级均达到0级；异型截面材料对曲率、长短轴等有特殊要求[2]。目前，国外气门弹簧专用弹簧钢生产主要集中在日、韩、瑞典，生产企业有日本的铃木、三兴、住友、神钢钢线，韩国的KisWire，瑞典的Garphyttan，等等[3]，几乎垄断了我国全部异型截面和高应力气门弹簧钢市场。未来，发展异型截面气门弹簧用弹簧钢满足了我国弹簧行业高端发展的需求，也是提高重大装备配套弹簧自主化率的必然选择。

3.铁路提速货车用弹簧钢

目前，新造铁路货车必须满足120km/h的提速要求，这对制造货车各种零部件的材料提出了更高的要求。根据铁路货车发展方向和设计制造单位的具体技术要求，改进和研发铁路提速、重载货车专用弹簧钢及弹簧产品已势在必行。例如，为适应重载货车的发展需要，弹簧线径趋于增大，这就要求弹簧钢具有更高的淬透性；铁路货车转向架用弹簧常年在恶劣的环境下工作，对防蚀性、耐腐蚀疲劳性能要求很高[4]。未来，亟需发展高安全性、长寿命、低成本、高耐蚀性和耐氢脆性、高强度的弹簧钢产品，以满足我国提速、重载铁路车辆减震系统和轨枕弹簧扣件等的需要。

五、展望

随着我国新型工业化的发展，在重点投资发展农机、工程机械、通用机械、环保机械、汽车、铁路等主机行业的拉动下，我国弹簧行业市场规模将维持稳定。同时，随着弹簧应用行业的升级换代，对弹簧的要求越来越高，弹簧产品结构将有所改变，体现在高技术产品比重将逐步增加。弹簧制造业的发展，必将带动弹簧钢的市场需求，而且，为提高高端弹簧产品及其零部件的国产化率，弹簧钢产品亟待向高强度、功能性方向发展。从弹簧钢发展趋势看，适应汽车轻量化需求的高强度汽车悬架用弹簧钢、气门弹簧钢、汽车稳定杆用弹簧钢等产品，及适应铁路车辆提速、重载需求的弹簧钢产品需求量将稳步增加。

参考文献：

[1]孙云秋.汽车悬架弹簧的生产与技术发展趋势[J].现代零部件，2000（1）.

[2]卢俊，曾渝，张弛，徐文亮.汽车发动机气门弹簧用钢研究进展[J].钢铁研究学报，2008（11）.

[3]孙云秋.中国汽车弹簧制造现状与对弹簧钢材料的期望[Z/OL]. http：//www.360doc.com/content/12/0323/10/9166490_196896538.shtml，2012-03-23.

[4]韩晖，高文生，董泽发.高强韧性弹簧钢38SiMnVBE在提速铁路货车转向架上的应用探讨[J].铁道车辆，2005（11）.

 

作者： 冶金工业规划研究院 霍咚梅 肖邦国  来源： 《冶金经济与管理》2015年第05期