浅谈机械工程中材料节约的措施

浅谈机械工程中材料节约的措施

田辉

南宁市三建建筑安装工程有限责任公司

摘要：目前，我国的机械工业材料生产技术已经有了快速发展，但是与欧美发达国家相比较，还存在较大差距，因为我国钢材在机械工程材料生产过程中的利用率达不到80%，而发达国家已经达到了90%以上，根据不完全统计，每提高一个百分点就意味着可节约30万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高，造成原材料和能源的浪费，铸铁件废品率为8%-10%，铸钢件废品率为7%-8%，有些厂甚至高达15%，而国外一般低于3%。此外，很多机械工程材料的基础配件使用寿命短，如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。

关键词：机械工程；材料消耗；对策；途径

一、机械工程中材料消耗的现状

（一）在机械产品成本中，原材料费用过高。

根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明：每年消耗钢材1000万吨，占全国的15%—20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。

（二）钢材利用率低。

据统计，我国机械工业钢材利用率权为60%左右，与发达国家相比，有10%—15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高，造成原材料和能源的浪费，有人调查过部分企业，铸铁件废品率为12%—14%，铸钢件废品率为10%—11%，有些厂甚至高达20%，而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短，如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。

二、针对材料浪费现状采取的节约对策

工程施工中节约材料加强各岗位责任制，落实到人。从项目经理、施工主管、施工技术、材料员、保管员等，一直到施工各岗，必须严格狠抓，层层落实材料使用情况。材料部门在下发材料时定人定量发放，而且严格根据工程量来发放，比如今天需要多少油耗，那么应根据估算的工程量发放油耗，另外对于像钉子、螺丝、钢筋扎丝等常用小材料，可以少量发放，这样就减少了这部分常用又最易出现浪费现象的材料的浪费情况。各种材料分类在现场应分区进行管理，比如有钢筋加工区、模板堆放区、水泥要单独做仓库存放等，以免出现材料混乱导致浪费。

加强管理，减少材料浪费工程施工过程中，工程技术人员应抓好技术措施的实施过程，控制好材料的使用，控制节约工程的材料使用；按施工方案进行施工，减少机械停置时间；把好每一道工序的质量关，避免返工和浪费。具体应在以下几方面做好管理工作：合理组织施工进度，控制工期，增加产值，以降低间接成本；现场管理人员合理控制分配劳动力，减少非生产用工和无产值用工，提高劳动生产率；在施工现场尽可能地提高机械的利用率和机械工作效率；由材料员抓材料的节约工作，施工中杜绝材料浪费现象，并做好合同供应商评定，加强采购、验收、保管、领退料管理工作；做好技术、质量、安全操作交底工作，避免质量、安全事故，以造成材料浪费，成本提高；由核算人员定期对施工预算成本检查工程成本控制情况，做好检查和协调工作，搞好成本核算和成本分析。

提高机械材料热处理技术技术进步是提高机械工程材料转化率的关键，热处理技术是机械材料生产过程中的关键技术，其技术水平直接决定了材料生产的转化率，最终热处理主要涉及两道重要工序，淬火和回火。淬火是钢的最重要强化方法，在升温和保温两个阶段提升精度，提高生产效率，双介质淬火和分级淬火能有效的减少热应力和相变应力，降低工件变形和开裂倾向，可用于形状复杂和截面不均匀的工件淬火。这是因为第一淬火后得到的是性能很脆的马氏体，并存在有内应力，容易产生变形和开裂；第二，淬火马氏体和残余奥氏体都是不稳定组织，在工作中会发生分解，导致零件尺寸的变化，而这对精密零件是不允许的，第三，为了获得要求的强度，硬度，塑性和韧性，以满足零件的使用要求。

机械工程设备的管理维护方法通常有以下几方面：例行保养、定期保养、特殊保养。例行保养即以清洁、润滑、检查和紧固为中心；定期保养即根据各种工程机械设备的保养要求，在达到规定的工作小时或规定的里程后，必须进行相应的定期保养；特殊保养即机械工程材料在停用期间的封存保养等工作。此外，在工程机械设备的维护方面，我们还应该在以下几方面下工夫：（1）定使用人员。按定人定机制度，精、大、稀设备操作工人应选择本工种中责机械设备任心强、技术水平高和实践经验丰富者，并尽可能保持较长时间的相对稳定；（2）定检修人员。冶金机械精、大、稀设备较多地企业，根据本企业条件，可组织精、大、稀设备专业维修或修理组，专门负责对精、大、机械手表稀设备地检查、精度调整、维护、修理；（3）定操作规程。精、大、稀设备应分机型逐台编制操机械加工厂作规程，加以显示并严格执行；

三、机械工程中节材的途径

（一）采用先进技术，提高利用率。

采用先进制造技术，提高铸件精度，推广精密性成形技术，在金属件生产中扩大中精锻件比例，使模锻、精锻件比例提高60%以上；继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备，推广各种精密，自动、数控编排的切割技术，采用带锯床、中温剪切等下料新设备；大力采用先进焊接技术，减少焊条用量；采用先进的热处理技术，提高零部件寿命；推广可控气氛，少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备，减少金属氧化损失；采用材料表面处理技术，提高材料表面性能，实现节材低耗；（轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等），扩大采用精炼钢和脱氧钢，以及行之有效的热处理和表面热处理新技术，显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞，其材料利用率为43.5%，改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线，使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%，一年节钢1800吨。

（二）采用先进的防腐蚀技术，延长设备的使用寿命。

在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的，它一方面造成设备、零件等材料的直接损失，另一方面还造成影响正常生产，恶化操作环境，影响产品质量，新工艺不能上马，设计保守，以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍，估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑（折合人民币约590.8亿元）。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%，也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见，腐蚀是自然界的浪费之一。因此，防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展，新的防腐蚀材料和方法的不断涌现，防腐蚀技术也在不断提高。

（三）扩大应用新材料，改善用材结构。

扩大应用新材料，改善用材结构，提高用材水平，积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢，使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料；扩大硬质合金材料的使用，以及节约高速钢和模具钢等，扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用；在汽车、农机和交通运输设备中，开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件，重量可以减轻10%—30%的。

四、结语

随着现代工业的发展，资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此，材料的工程应用必须对之有所考虑，特别是对于大批量生产的零件，所用材料应该来源丰富，顾及国内的资源及市场供给情况，并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染，有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发，节约原材料，代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。