摘要：
随着全球经济一体化一体化的到来，我国工程机械工业虽然得到了快速发展，但由于机械工程中耗材严重，已与全球工程制造业的发展有了差距，与新时期经济和中国社会的可持续发展有了矛盾。本文通过对机械工程制作过程存在问题的分析，提出了机械工程制造业节材的措施。对新时期机械工程制造“转方式调结构”指出了发展途径和方向。
【关键词】机械工程 节材 途径
2014工程机械产品发展论坛以产品力的三个核心组成部分“驱动力、想象力、影响力”为主题，围绕节能环保、智能制造、物联网应用以及产品战略布局等当下行业关注的焦点话题进行了研讨和交流。这次论坛是随着全球经济一体化的逐步形成、产业升级和市场的变化而进行的。工程机械制造商技术创新的目标已不仅仅是提高销售额或者改进产品性能，更不仅是推出新产品，更重要的是“转方式、调结构”，利用新技术，在节材中重新建立竞争优势。虽说近些年来我们做了些工作，并取得一定的成就，却付出了高额的能源代价，能源短缺已成为我国经济社会发展的致命瓶颈。有关资料表明我国GDP占全世界的4%，而能源消耗却占到了10%，已成为世界能源消耗大国。为维持经济和社会的可持续发展，我们必须要节约资源消耗。下面笔者就机械工程节材创新及可持续发展问题谈一下自己的观点。供参考。
1.机械工程制作中存在的问题
1.1过高的原材料费用特别明显
有关资料表明，对机械系统制造行业近万个企业进行了调查，这些企业每年消耗钢材1000万吨，占全国所有行业所用钢材的15%～20%。机械产品成本的60%以上是原材料费用构成的。
1.2钢材利用率低
“2013年国产铁矿石产业链高峰论坛”上，中国冶金矿山企业协会秘书长刘效良指出，按照合理产能利用率80%计算，10大类钢材品种中，只有镀锌板、棒材和钢筋达到合理产能利用率，其它钢材产品产能处于过剩状态，尤其是型材、中厚板、热轧宽带钢等所谓高端产品产能利用率不足70%。与发达国家相比，有10%～15%的差距。一方面我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高，造成原材料和能源的浪费，统计资料表明：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%。另一方面我国重要的基础件的寿命低，如模具仅为发达国家的1/3，这与新时期机械系统“增收节支”的要求相差甚远。
2.机械工程制作中节材的措途径
2.1采用先进技术进行节材
一是采用先进制造技术，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、精锻件比例提高到70%以上；二是利用新技术集中下料、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；三是采用先进焊接技术，减少焊条用量；四是采用先进的热处理技术，提高零部件寿命；五是用少氧、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；六是采用材料表面处理技术，提高材料表面性能，实现节材低耗；七是对于关键基础体（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。九是采用先进的防腐蚀技术，提高设备的使用寿命。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大幅提高。
2.2应用有助于改善用材结构的新材料
随着科技的发展，一大批新材料应运而生。新材料的应用不但改善用材结构，提高用材水平，而且在寿命、强度、污染等方面都有大大提高。如硬质合金材料的使用，可以节约高速钢和模具钢等t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。
2.3做好产品设计工作，深挖材料潜力
产品设计水平的提高，不但能够充分利用材料，降低材料消耗，使产品既可靠安全又结构紧凑，用材合理。所以在实践中要大力推行计算机辅助设计，优化设计，有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法，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。
2.4大力推广再制造工程的研究及应用
20世纪90年代初以来，国内的一些部门对修复热处理已经作了尝试工作，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后继续使用。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。所以说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，再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能，还能及时引进新技术、新工艺和新材料，改进提高产品的技术性能和可靠性，从而延长了产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%～60%，达到了废物利用，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。 目前一些单位已经开始汽车、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。
2.5机械工程制作中节材的研究方向
一是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。 二是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，其中制造过程中节材潜力最大，是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水平，加速传统产业技术升级。三是笔者建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上，力争通过技术革新、新型材料的运用等使得行业平均钢材利用率提高10%、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。
结语
总之，随着现代工业的发展，全球经济一体化的形成，资源、能源及环境保护的问题日益突出，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，要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继续研讨的课题。