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1、浅论机械工程中材料节约的途径.freelm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
2、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。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。(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
3、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)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。(五)大力推广再制造工程的研究及应用。再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备
4、零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9—8.3倍,寿命提高2—3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作
5、。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%—60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。三、对节材途径的展望(一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。(二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的一个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备
6、水平,加速传统产业技术升级。(三)基于以上论述,建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。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
7、续探讨的重要内容之一。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)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能
