机械基础件基础制造工艺和基础材料产业十二五发展规划.docx

1、机械基础件基础制造工艺和基础材料产业十二五发展规划机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划目 录一、发展现状与面临形势 1（一）发展现状 1（二）面临形势 4二、指导思想与发展目标 6（一）指导思想 6（二）基本原则 7（三）发展目标 8三、发展重点 9（一）机械基础件 10（二）基础制造工艺 13（三）基础材料 16四、主要任务 19（一）加强自主创新，推动产业技术进步 19（二）优化产业结构，促进企业协同发展 20（三）建设研发和服务平台，增强持续发展能力 21（四）加大技术改造，转变产业发展方式 22（五）加强行业管理，提升产业整体素质 23（六）推进“两化融合”，提高信

2、息化水平 24（七）实施“机械基础件和基础制造工艺双提升工程” 25五、保障措施 25（一）加强宏观统筹协调 25（二）加强产业政策引导 25（三）加强资金引导和支持 26（四）优化产业发展环境 26（五）推进国际交流合作 27（六）充分发挥行业协会的作用 27六、规划组织实施 27附表1：机械基础件重点发展方向 29附表2：50项推广应用的先进绿色制造工艺 36附表3：基础材料重点发展方向 38机械基础件、基础制造工艺及基础材料（以下简称“三基”）是装备制造业赖以生存和发展的基础，其水平直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性。机械基础件是组成机器不可分拆的基本单元，包括：轴承、齿轮

3、、液压件、液力元件、气动元件、密封件、链与链轮、传动联结件、紧固件、弹簧、粉末冶金零件、模具等；基础制造工艺是指机械工业生产过程中量大面广、通用性强的铸造、锻压、热处理、焊接、表面工程和切削加工及特种加工工艺；基础材料特指机械制造业所需的小批量、特种优质专用材料。为贯彻落实国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要关于“装备制造行业要提高基础工艺、基础材料、基础元器件研发和系统集成水平”的要求以及“十二五”国家工业转型升级的总体部署，大幅度提升“三基”产业整体水平，提高为装备制造业的配套能力，实现装备制造业转型升级，特制定机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划，规划期为20112

4、015年。一、发展现状与面临形势（一）发展现状1. 已形成的基础经过多年的努力，我国“三基”产业取得了长足进展，形成了门类齐全、能满足主机行业一般需求的生产体系，为装备制造业发展提供了重要的支撑和保障。产业规模不断扩大。近十年来，我国“三基”产业持续稳定增长，产品品种和水平有了较大提升，多种普通机械基础件产量（产值）居世界前列；铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工能力以及焊接材料、高速钢、硬质合金、钕铁硼永磁体等基础材料产量居世界首位。专栏1 “三基”产业主要经济指标 单位：亿元行业类别2005年工业总产值（当年价）2010年工业总产值（当年价）2010年新产品产值（当年价）2010年出口交货值

5、（当年价）机械基础件轴承制造556.141721.45113.68228.73齿轮与传动驱动部件制造290.221154.26117.1593.27液压和气压动力机械及元件制造350.431643.24105.6312801金属密封件制造121.05716.4726.176046紧固件、弹簧制造429.461244.1866.35192.05模具制造438.651630.76127.80266.20基础制造工艺钢铁铸件制造1073.304833.69161.2925192锻件及粉末冶金制品制造443.962383.89102.7910311金属表面处理及热处理加工485.551652.4163

6、.166330数据来源：2005年、2010年工业统计快报。专栏2 2010年部分“三基”产业部分产品世界排名产品名称生产规模（产量/产值）世界排名机械基础件轴承1300亿元第3位齿轮1450亿元第3位液压元件及系统351亿元第2位模具1631亿元第2位气动元件116亿元第2位紧固件560亿元第1位链条148亿元第3位典型基础制造工艺铸件3960万吨第1位锻件1022万吨第1位数据来源：相关行业协会提供。配套能力不断增强。轴承、齿轮、紧固件等机械基础件国内平均市场占有率65%。基础制造工艺取得明显进步，一批发电设备用大型铸锻件已具备走向国际市场的能力。围绕电工电器设备配套需要，开发出发电设备用

7、钢、大型变压器用取向硅钢片等特种优质专用材料。产业聚集效应明显。重庆、常州两大齿轮产业聚集区的产值占全国齿轮行业的17%，瓦房店、洛阳、苏锡常镇、新昌四大轴承产业聚集区的销售收入占全国轴承行业的30%，温州、宁波、海盐、冀南四大紧固件产业聚集区的产值占全国紧固件行业的67%。基础制造工艺专业化水平不断提高，在主要装备制造业聚集区建设了一批高水平、专业化的基础制造工艺中心，如江苏泰州和大丰的精密锻件产量超过全国精密锻件产量的一半。技术进步成效显著。“十一五”期间，“三基”产业固定资产投入持续稳定增长，装备水平明显提升，长期以来存在的寿命、可靠性和精度保持性等质量问题有所改进，一批研究成果获国家科

8、技奖。2. 存在的主要问题近年来我国装备制造业水平大幅度提升，大型成套装备能基本满足国民经济建设的需要，但高端“三基”产品却跟不上主机发展的要求，高端主机的迅猛发展与配套“三基”产品供应不足的矛盾凸显，已成为制约我国重大装备和高端装备发展的瓶颈，主要表现为：自主创新能力薄弱。“三基”产业研发投入明显不足，投入强度远低于主机行业，缺乏高水平的人才队伍。产业技术基础薄弱，共性技术研究体系缺失，基础性与共性技术研究弱化，新产品、新技术的推广应用困难，行业基础数据的传承、跟踪、积累和共享机制尚不健全。产业结构不尽合理。“三基”中低端产品产能过剩、高端产品供给能力不足的矛盾十分突出，同质化竞争激烈，贸易

9、摩擦不断。专业化程度低，具有国际竞争力的大型企业集团和具有知名品牌的“专、精、特”企业群体尚未形成。产品总体水平偏低。“三基”产品的性能和质量与主机用户的需求之间还有一定差距，轴承、齿轮、液压件、密封件等机械基础件的内在质量不稳定，精度保持性和可靠性低，寿命仅为国外同类产品的1/32/3，产品生产过程的精度一致性与国外同类产品水平相比差距明显。生产工艺装备落后。优质、高效、节能、节材的先进基础制造工艺和自动化、数字化装备的普及程度不高，能源消耗、材料利用率及污染排放与国际先进水平相比差距较大。（二）面临形势2008年以来我国装备制造业规模持续位居世界首位，主机和重大装备的集成能力得到显著提升。

10、“十二五”是实现由装备制造大国向装备制造强国转变的重要战略机遇期，发展“三基”产业、提升产品水平、增强配套能力十分关键。必须深刻地认识并准确地把握“三基”产业发展环境的新变化、新特点，抓住历史机遇，实现跨越发展。1. 科学技术进步助推“三基”向高端发展科学技术日新月异，装备制造业智能化、绿色化的发展趋势明显，重大装备和主机产品的应用条件日趋超常态与恶劣，对配套的机械基础零部件、制造工艺和材料均提出了更高的要求，推动机械基础件向长寿命、高可靠性、轻量化、减免维修方向发展。与此同时，信息技术、生物技术、新材料等高技术的快速发展及与传统产业的融合，将“三基”产业带入一个崭新的发展阶段，使其从常规产品

11、、传统制造向高技术产品、现代制造及超常态制造发展。成形技术向净成形和近净成形方向发展；超精密加工的尺寸精度由亚微米级向纳米级发展；铝合金、铝镁合金、复合材料、新型工程材料的应用越来越广泛。2. 国际经济格局变化给“三基”产业带来双向挤压金融危机后，工业发达国家再工业化趋势明显，节能、减排、降耗、低碳要求更为严格，将促进更加激烈的新一轮产业竞争。我国“三基”发展不仅受到来自工业发达国家知识产权、技术标准、绿色壁垒等贸易保护措施的“高端卡位”，也面临着发展中国家更低成本竞争优势所形成的“低端挤压”。3. 工业转型升级对“三基”产业提出了更高要求“十二五”期间是我国工业转型升级的攻坚期。传统产业的改

12、造和提高，战略性新兴产业的培育和发展，以及重大工程、民生工程、基础设施和国防建设对装备制造业的需求，不仅为“三基”产业提供了巨大的市场空间，而且对其增长质量、水平也提出了更高的要求。高质量的基础件、先进的基础制造工艺和基础材料是提高重大装备性能和可靠性、避免重大事故发生的保证；高质量的基础件和基础材料是国防工业现代化的重要保证，必须立足自主发展；“三基”产业为提高人民生活质量提供重要条件，与改善民生息息相关的食品加工、生物制药、家用电器制造过程的自动化和无污染，都需要高清洁度、高精度的基础件和耐腐蚀的基础材料作保证。当前我国“三基”产业发展严重滞后于主机并被固化在产业链中低端的状况应该尽快扭转

13、，提升“三基”产业整体水平和国际竞争力刻不容缓。二、指导思想与发展目标（一）指导思想深入贯彻落实科学发展观，以产业结构调整和转变发展方式为主线，围绕重大装备和高端装备发展的配套需求，以产品突破为主攻方向，密切产需合作，加强基础技术研究，加速创新能力建设，着力推进产品质量、可靠性和寿命的升级，加大先进技术推广应用和产业化力度，营造有利于“三基”产业向高端发展的环境，提升“三基”产业整体水平和国际竞争力，为实现装备制造业由大变强奠定坚实基础。（二）基本原则1. 坚持市场导向，发挥政策引导作用围绕高端装备制造业培育和发展、国家重点工程建设所需重大装备的配套需求，遵循市场经济规律，发挥市场配置资源的基

14、础作用，突出企业在开发新产品、新工艺及新材料的主体地位。积极发挥各级政府部门在规划制定、政策引导、组织协调中的重要作用，努力营造有利于“三基”产业发展的环境。2. 坚持产需合作，促进专业化生产积极探索产需合作新模式，促进产业链上下游密切合作，建立基于利益相关和共赢的新机制，在“三基”企业与主机企业之间形成有效的供应链。鼓励有实力和有积极性的主机制造厂参与发展其所急需的基础零部件和基础材料，并逐步走向规模化、专业化和社会化。3. 坚持自主创新，积极开展国际合作充分发挥技术创新的支撑和引领作用，着力解决影响“三基”产品性能、质量和稳定性的关键共性技术，加强行业公共研发与服务平台建设，建立起以企业为

15、主体、产学研用相结合的技术创新体系。积极开展国际交流与合作，加强引进技术消化吸收与再创新。4. 坚持重点突破，推动产业整体提升选择一批基础条件好、需求迫切、带动作用强的关键机械基础件、基础制造工艺和基础材料，集中优势资源，重点予以突破，打造一批具有国际先进水平的关键产品、工艺和知名品牌。在实现局部领域突破和跨越式发展的同时，提升“三基”产业的整体素质，带动产业的全面发展。（三）发展目标1. 2015年目标通过五年时间的努力，我国“三基”产业创新能力明显增强，加工制造水平显著提高，能基本满足重大装备的发展需要，产业发展严重滞后的局面得到改观。具体指标有：配套能力增强目标。重大装备所需机械基础件配

16、套能力提高到75%以上；基础制造工艺水平全面提升，高端大型及精密铸锻件基本满足国内需求；重大装备所需的基础材料配套水平大幅提升。创新能力提升目标。机械基础件的可靠性、性能一致性和稳定性得到显著提升，产品使用寿命提高1520%，突破一批关键基础件、基础制造工艺和基础材料的核心技术和产业化技术，形成一批研发和试验检测公共服务平台。组织结构优化目标。建立起与主机发展相协调、技术起点高、专业化、大批量的配套体系；形成若干年销售收入超过100亿的具有国际竞争力的大型企业集团，培育100家具有知名品牌的“专、精、特”企业，优化30个特色产业集聚区。节能降耗减排目标。全面推广应用绿色制造工艺与装备，原材料利

17、用率提高10%，吨合格铸件能耗减少0.12吨标煤，吨合格锻件能耗减少0.08吨标煤，吨热处理件能耗减少150千瓦时，污染物排放量明显减少。专栏3 “十二五”我国“三基”重点行业发展指标指标2010年2015年年均增长率机械基础件轴承销售额（亿元）1260222012%齿轮销售额（亿元）1450294015%液压件销售额（亿元）35170015%橡塑密封销售额（亿元）8617015%机填密封销售额（亿元）6513015%气动元件销售额（亿元）11623515%模具销售额（亿元）112017409%紧固件销售额（亿元）56098012%弹簧销售额（亿元）14529015%链条销售额（亿元）1482

18、7013%粉末冶金制品销售额（亿元）831309%基础制造工艺铸造能耗每吨合格铸件能耗减少0.12吨标煤锻造能耗每吨合格锻件能耗减少0.08吨标煤热处理能耗每吨热处理件能耗从减少150千瓦时2. 2020年展望2020年，形成与主机协同发展的产业格局，能够满足重大装备和高端装备对机械基础件、基础制造工艺和基础材料的需求，创新能力和国际竞争力处于国际先进水平，部分领域国际领先。三、发展重点围绕重大装备和高端装备配套需求，重点发展11类机械基础件、6类基础制造工艺和2类基础材料。集中优势资源，重点开发20种标志性机械基础件、15项标志性基础制造工艺和12种标志性基础材料并实现产业化。（一）机械基础

19、件选择带动性强、辐射作用大的高速、精密、重载轴承等11类机械基础件作为发展重点，以提高性能、可靠性和寿命为主攻方向，力争使其达到或接近国际先进水平。1. 高速、精密、重载轴承中、高档数控机床轴承和电主轴，大功率风力发电机组轴承，大型运输机轴承，重载直升机轴承，长寿命高可靠性汽车轴承及轴承单元，高速铁路列车轴承，重载铁路货车轴承，新型城市轨道交通轴承，大型薄板冷热连轧设备轴承，大型施工机械轴承，高速度长寿命纺织设备轴承，超精密级医疗器械主轴轴承。2. 超大型、高参数齿轮及传动装置大功率风力发电齿轮箱，高速列车齿轮传动装置，汽车节能自动变速器，核电循环水泵齿轮箱，舰船用大型齿轮传动装置，工程机械及

20、矿山机械用液力变速器，大功率采煤机齿轮箱，掘进机齿轮传动装置，污水处理设备用高速齿轮箱。3. 高压液压元件和大功率液力元件工程机械用31.5兆帕及以上高压柱塞泵/马达、高压液压阀，液压电子控制器，工作压力31.5兆帕及以上高频响电液伺服阀和比例阀，液力变矩器，数字液压泵及油缸，高转速大功率液力偶合器调速装置，农业机械用无级变速传动装置。4. 智能、高频响气动元件智能化阀岛，智能定位气动执行系统，柔性抓取气动系统及元件，轨道交通设备用气动元件，150赫兹以上高频响电磁换向阀，精密压缩空气过滤器，透平式气动马达。5. 高可靠性密封件高参数透平压缩机机械密封，大型高温高压泵和核电站核二、三级泵用机械

21、密封和静密封装置，大型工程机械液压油缸密封，大型盾构机密封，风电偏航变桨轴承密封。6. 高速链传动系统汽车发动机正时链及自动变速箱哈瓦链，无级变速箱专用无级变速链，高精度低噪声链轮，抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀特异链。7. 高可靠性联轴器、制动器、离合器大功率风力发电制动器，高性能柔性联轴器，隧道掘进机和采煤机用鼓形齿联轴器，电磁离合器和制动器，轨道交通制动器，高精度限矩安全联轴器。8. 高强度紧固件10.9级及以上汽车发动机紧固件，风力发电设备大规格高强度紧固件，飞机及航天器专用铝镁合金紧固件，自锁类紧固件。9. 高应力、高可靠性弹簧汽车和工程机械用高端悬架弹簧、气门弹簧和稳定杆，高速列车用弹簧，

22、气动、液压件弹簧。10. 高密度、高强度粉末冶金零件高精度汽车粉末冶金零件，粉末冶金含油轴承，大型客机、高速列车、船舶制动用高性能粉末冶金摩擦材料及刹车片。11. 大型、精密、高效、多功能模具高档乘用车车身及汽车（超）高强钢板热成形模具，高速精密多工位级进冲压模具，高光无痕、叠层旋转大型塑料模具，超大规模集成电路引线框架及超大超薄LED大型塑料模具，多料多腔精密电子、医疗器械注塑模具，大型工程机械轮胎橡胶模具，轻金属高精压铸模具。根据以上发展重点，提出“十二五”期间机械基础件重点发展方向（见附表1），从中选择20种标志性机械基础件作为开发的重点。专栏4 20种标志性机械基础件01 2MW以上风

23、力发电机组轴承开发为2MW以上风电机组配套的工作寿命20年、可靠度99的增速器轴承和主轴轴承。02 长寿命、高可靠性轿车轴承和重载卡车轴承开发使用寿命25万公里以上，可靠度99的轿车轴承和使用寿命50万公里以上，可靠度99的重载卡车轴承。03 高速动车组轴承开发时速200300km，使用寿命200万公里，可靠度99%的高速动车组轴承。04 大型薄板冷热连轧及涂镀层生产线轴承开发精度P4级、P5级，工作寿命轧钢120万吨，可靠度99%轧机轴承。05 高速、高精数控机床轴承及电主轴dmn值2.5106mmr/min，精度P4、P2级，轴承16000小时精度稳定使用，电主轴2000小时精度稳定使用。

24、06 2MW以上风力发电机组增速器开发功率2MW、噪声95db、机械效率97、寿命20年的风电增速器。07 高速列车齿轮传动装置开发列车时速200km，功率1800kw，输入扭矩3500Nm，输入转速22556000rpm，传动比7的高速列车齿轮。08 节能环保自动变速器开发百公里综合油耗降低510%，寿命30万公里的自动变速器，包括行星排、金属带、锥轮锥盘、电磁阀、TCU、变矩器等。09 舰船用大型齿轮传动装置开发功率35MW、噪声90db、转速3000rpm的船用齿轮传动装置。10 工程机械用高压液压元件开发工作压力35MPa及以上高压柱塞泵/马达、液压电子控制器。11 高压液压阀开发工作

25、压力31.5Mpa，流量100L/min的高压液压阀，含流量共享系统、负荷传感系统、总线控制先导系统。12 农机用静液压驱动装置（HST）开发工作压力25MPa,排量1845mL/r的农机用静液压驱动装置。13 轨道交通用气动元件开发工作压力310bar，环境温度-40+80的气缸、气动阀、气源处理元件，以及气管、接头等配套气动元件。14 大型风力发电关键密封件开发710年不发生龟裂，在1m/s速度、油脂润滑状态下，运行寿命达710年，适用温度范围为-45+100的大型风力发电密封件。15 干气式机械密封装置开发工作压力20MPa及以上的干气式机械密封装置。16 汽车发动机正时链与自动变速箱的

26、哈瓦高速齿形链开发最高转速6000转/分，寿命25万公里，抗拉载荷14KN，1200小时试验伸长率1%，硬度达到53HRC、硬度散差0.5HRC、清洁度20mg/kg，可靠性99.9%的链条。17 疲劳寿命500万次以上汽车发动机紧固件开发PPM60，疲劳寿命500万次的紧固件。18 汽车和工程机械用高端悬架弹簧、气门弹簧和稳定杆开发工作应力1200MPa、疲劳寿命100万次的气门弹簧、悬架弹簧和稳定杆。19 C级轿车整体车身成形模具实现车门、前翼子板表面形状精度0.080.05mm，结构面精度0.05mm，多付模具总成尺寸匹配与控制（含回弹控制）内轮廓精度0.7mm以内、外轮廓精度1.0mm

27、以内、总成件之间对接精度0.5mm以内，车身总体尺寸精度达到或接近2mm。20 高光无痕、叠层旋转大型塑料模具开发宽1200及以上、模具精度u级、模具型腔A0-A1级镜面光洁度，模具总装精度0.02的高光无痕、模内装饰技术、超大超薄LED大型镜面、复杂高效精密汽车发动机塑料进气歧管的精密注塑模具；加热恒温浇注系统总误差0.02，加热恒温1，H7/g6精密滑动配合，实现注塑双效生产叠层模具。（二）基础制造工艺重点发展6类先进、绿色制造工艺，降低能源、材料消耗、改善环境，提高产品质量和效率。1. 铸造工艺定向凝固铸造工艺，热风长炉龄冲天炉及其熔炼工艺技术，数字化模拟技术，高紧实度粘土砂自动造型生产

28、线技术，快速无模砂型铸造工艺，铝、镁、钛等特种合金铸造工艺，复合材料铸造工艺，半固态铸造工艺，高温、低温、高强韧度材料（球墨铸铁、等温淬火球铁、蠕墨铸铁、轻质合金）高精度铸造工艺。2. 锻压工艺大型薄壁结构件整体成形工艺，多工位冷、温锻工艺，高速精密镦锻工艺，大型复杂结构件精密体积成形工艺，大型环件冷辗扩工艺，板材管材精密成形工艺，高强钢板热成形工艺，曲轴、风电主轴及阀门全纤维近净成形技术，汽车铝合金精密锻造工艺，螺旋伞齿轮锻-磨联合制造工艺，精冲工艺。3. 焊接工艺激光及激光电弧复合热源焊接工艺，搅拌摩擦焊工艺，高精度及大厚度切割工艺，高效电弧焊工艺，等离子喷焊工艺，近净成形焊接新技术。4.

29、 热处理工艺化学热处理催渗工艺，精密控制加热和淬火工艺，齿轮和轴承精密可控热处理工艺，超大型零件真空热处理工艺，大型轴类和管类零件感应淬火热处理工艺，大型全纤维炉衬无料盘可控气氛连续加热炉热处理工艺，连续真空热处理工艺，大型薄板件压淬热处理工艺，深冷热处理工艺。5. 表面处理工艺铝、镁合金、钛合金件表面处理与强化工艺，纳米颗粒复合电刷镀工艺，纳米陶瓷涂层工艺，等离子、激光、电子束表面强化工艺，低铬酸镀硬铬、镀锌后低铬钝化等绿色电镀工艺。6. 切削加工及特种加工工艺高速/超高速切削加工工艺，复合加工工艺（车铣复合、铣磨复合等），复合材料切削工艺，超精密加工工艺（轴系精度0.020.05微米），超

30、大零件切削加工工艺，微量润滑切削工艺，干式切削工艺，“三束”（电子束、离子束、激光束）加工工艺，电火花加工工艺，超声加工工艺，增量制造工艺，粉末冶金零件的精密成形工艺。从以上重点发展的基础制造工艺中，提出50项先进绿色制造工艺作为推广的重点（见附表2），同时选择15项标志性基础制造工艺作为开发的重点。专栏5 15项标志性基础制造工艺01 定向凝固铸造技术研究定向凝固工艺，目标产品是大功率重型燃气轮机用定向结晶高温合金叶片，叶片尺寸350mm。02 热风长炉龄冲天炉及其熔炼工艺技术研究开发生产率在1550t/h系列外热风、水冷长炉龄（12周以上）热风冲天炉及其熔炼工艺，使铸铁件生产过程高效、连续、质量稳定、节能降耗。03 高紧实度粘土砂自动造型技术开发100型/h以上，型砂密度1.6以上，设备故障率3%的湿砂有箱自动造型技术，满足提高铸造机械化、自动化的需求。04 板材管材精密成形技术开发板材成形模具智能化CAD/CAE系统，成形材料扩展到钛合金、高温合金、轻合金、高强钢等；目标产品：汽车车身覆盖件。开发管材成形技术，管材内高压600Mpa，材料抗拉强度780 Mpa，直径与厚度比