鍛造行業(yè)中節(jié)材降耗之我見

1、鍛造行業(yè)中節(jié)材降耗之我見:forgingindustryinsocialproductionmachineforatthesametime,theirownconsumedalotofenergy,materialsandwater,andnationaleconomicsectorstoprovideproductsandtechnologyandequipment,anddirectlyaffecttheuseofresources,theenergydepartmentconsumptionlevel.Forgingindustryitselfoftheresourceandenergy

2、consumptiondecreased,mainlybypushingforwardgreenmanufacturing.Andreducingtheenergyconsumptionofresourcesanddepartmentlevel,istorelyonforgingindustryvigorouslydevelopenergy-saving,savingmaterial,watersavingmachineryproducts.Keywords:forgingindustry;Steel;Savingmaterialconsumption;wayz、.前言中國是鋼產(chǎn)量第一大國，金

3、屬材料一般需經(jīng)鑄造、鍛壓、熱處理、焊接、表面處理以及機(jī)械加工等方式成為機(jī)器零件。我國是世界鑄造、塑性成形和焊接的第一大國，鑄件年產(chǎn)量已達(dá)2400多萬噸，鍛造、沖壓等成形件超過2000萬噸，材料熱處理和改性量已達(dá)年1350萬噸。鑄造企業(yè)26000多家，鍛造廠14000余家，熱處理和材料改性企業(yè)15000多家。中國創(chuàng)造的國內(nèi)生產(chǎn)總值只有世界的4%，但耗用的鋼鐵、煤炭、水泥均分別占世界消費(fèi)量的30%、31%和4%,我國成為世界第二大能源消耗國，產(chǎn)品以低端為主，附加值不高，增加值率僅為26%左右。作為耗能耗材的大戶，鍛造行業(yè)已經(jīng)成為我國減少能源消耗的重要因素，節(jié)能減排任重而道遠(yuǎn)；因此在鍛造行業(yè)中節(jié)材是

4、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。一、鍛造行業(yè)中材料消耗的現(xiàn)狀（一）在鍛造產(chǎn)品成本中，原材料費(fèi)用過高。根據(jù)國家有關(guān)部門對鍛造系統(tǒng)近萬個(gè)企業(yè)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：每年消耗鋼材1000萬噸，占全國的15%20%。原材料費(fèi)用平均占機(jī)械產(chǎn)品成本的60以上。（二）鋼材利用率低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國鍛造行業(yè)鋼材利用率權(quán)為60%左右，與發(fā)達(dá)國家相比，有10%15%的差距。每提高一個(gè)百分點(diǎn)就意味著可節(jié)約10萬噸鋼材。我國鍛造行業(yè)的鑄、鍛件綜合廢品率偏高，造成原材料和能源的浪費(fèi)，有人調(diào)查過部分企業(yè)，鑄鐵件廢品率為12%14%,鑄鋼件廢品率為10%11，有些廠甚至高達(dá)20，而國外一般低于5。另外我國重要的基礎(chǔ)件的壽命低，如模具僅為

5、發(fā)達(dá)國家的1/3。與國家有關(guān)鍛造系統(tǒng)節(jié)約材料技術(shù)政策中的要求相差甚遠(yuǎn)。二、鍛造工程中節(jié)材降耗的途徑鍛造行業(yè)是原材料消耗大戶，鍛造行業(yè)全行業(yè)年耗用鋼材約5000萬噸，而鋼材的利用率還很低，一般在60%70%有的甚至更低，與國外先進(jìn)水平（約為90%-95%心目比，節(jié)材的潛力很大。機(jī)械產(chǎn)品各種原材料費(fèi)用約占產(chǎn)品生產(chǎn)成本的60%-70%因此，某種意義上節(jié)材也是節(jié)能，更是機(jī)械企業(yè)提高效益和競爭力的關(guān)鍵因素之一。從工業(yè)發(fā)達(dá)國家的發(fā)展和我國近幾年的應(yīng)用情況看，節(jié)材技術(shù)主要有近凈成形、凈成形技術(shù)，快速制造（RM）技術(shù)以及熱加工工藝模擬及優(yōu)化技術(shù)。近凈成形、凈成形技術(shù)是指零件成形后，僅需少量加工或不再加工，就可

6、用作機(jī)械構(gòu)件的先進(jìn)成形技術(shù)。快速制造（RM）技術(shù)是基于產(chǎn)品的數(shù)字化信息，由產(chǎn)品三維CA曲型直接驅(qū)動(dòng)，直接或間接作用于材料質(zhì)點(diǎn)，減少使用甚至無需任何工模具，快速完成任意復(fù)雜形狀的原型/零件/模具的技術(shù)總稱。近年來，隨著試驗(yàn)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一門嶄新的交叉技術(shù)及研究領(lǐng)域-材料熱加工工藝模擬及優(yōu)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。熱加工工藝模擬及優(yōu)化技術(shù)成為材料熱加工各個(gè)學(xué)科最為矚目的研究熱點(diǎn)及技術(shù)前沿，主要有數(shù)值模擬、物理模擬、專家系統(tǒng)等方法。鍛造行業(yè)節(jié)約材料的重點(diǎn)是鋼材等金屬材料，同時(shí)也要注意節(jié)約其它原材料。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度來看，鍛造行業(yè)節(jié)材必須考慮以下幾個(gè)方面：降低產(chǎn)品的材料消耗；減少制造過程中的材料消耗量；

7、提高產(chǎn)品質(zhì)量；延長產(chǎn)品規(guī)定的服役期間。（一）采用先進(jìn)技術(shù)，提高利用率采用先進(jìn)制造技術(shù)，提高鑄件精度，推廣精密性成形技術(shù)，在金屬件生產(chǎn)中擴(kuò)大中精鍛件比例，使模鍛、精鍛件比例提高到60以上；繼續(xù)推行集中下料、科學(xué)套材、改進(jìn)下料工藝和裝備，推廣各種精密，自動(dòng)、數(shù)控編排的切割技術(shù)，采用帶鋸床、中溫剪切等下料新設(shè)備；大力采用先進(jìn)焊接技術(shù)，減少焊條用量；采用先進(jìn)的熱處理技術(shù)，提高零部件壽命；推廣可控氣氛，少、無氧化熱處理工藝和鍛造用保護(hù)氣氛加熱工藝和裝備，減少金屬氧化損失；采用材料表面處理技術(shù)，提高材料表面性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)材低耗；對于關(guān)鍵基礎(chǔ)體（軸承、齒輪、彈簧、液壓氣動(dòng)元件、模具等），擴(kuò)大采用精煉鋼和脫氧鋼

8、，以及行之有效的熱處理和表面熱處理新技術(shù)，顯著延長其使用壽命。（二）擴(kuò)大應(yīng)用新材料，改善用材結(jié)構(gòu)擴(kuò)大應(yīng)用新材料，改善用材結(jié)構(gòu)，提高用材水平，積極推廣各種高強(qiáng)度低合金鋼、冷成形鋼、冷拔鋼管等高效鋼，使用切削鋼、新型模具鋼、感應(yīng)淬火鋼等節(jié)能節(jié)材新材料；擴(kuò)大硬質(zhì)合金材料的使用，以及節(jié)約高速鋼和模具鋼等。比如用高強(qiáng)度低合金鋼代替普通碳鋼制作一般承載構(gòu)件，可以減少重量10%30%。（三）提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，充分發(fā)揮材料潛力，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，充分發(fā)揮材料潛力，降低材料消耗以輕量化為目標(biāo)，大力推廣計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，有限壽命設(shè)計(jì)、防腐蝕設(shè)計(jì)和價(jià)值工程方法，使產(chǎn)品既可靠安全又結(jié)構(gòu)緊湊，用材合理；適當(dāng)提高

9、材料使用強(qiáng)度等級(jí)，充分發(fā)揮材料性能潛力，降低材料消耗。三、對節(jié)材降耗途徑的展望節(jié)約原材料貫穿于原材料生產(chǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造及使用的全過程，其中制造過程中節(jié)材潛力最大，是最易見效的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此要大力開發(fā)和使用先進(jìn)技術(shù)、工藝和裝備，大幅度提高國產(chǎn)技術(shù)裝備水平，加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)?；谝陨险撌?，筆者建議在上世紀(jì)90年代出臺(tái)的有關(guān)節(jié)約材料技術(shù)政策的基礎(chǔ)上，力爭在行業(yè)平均鋼材利用率達(dá)80，鑄造綜合體廢品率下降5以下，重點(diǎn)骨干企業(yè)下降到3以下，并將關(guān)鍵基礎(chǔ)件的平均使用壽命延長到30以上。四、小結(jié)隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，資源、能源及環(huán)境保護(hù)的問題日益突出。因此，材料的工程應(yīng)用必須對之有所考慮，特別是對于大批量生產(chǎn)的零件，所用材料應(yīng)該來源豐富，要顧及國內(nèi)的資源及市場供給情況，并應(yīng)盡量選用生產(chǎn)過程耗能低的材料。節(jié)材與節(jié)能的結(jié)果必然減少了環(huán)境的污染，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。從人類可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，節(jié)約原材料，代用稀缺物資應(yīng)是現(xiàn)代鍛造工程必須繼續(xù)探討的重要內(nèi)容之一。我們應(yīng)該不斷深入進(jìn)行節(jié)約