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      我國現(xiàn)有登記注冊(cè)的大大小小閥門制造企業(yè)有幾千家之多，大部分常規(guī)閥門的生產(chǎn)制造具有勞動(dòng)密集型和低門檻進(jìn)入的特點(diǎn)。如何在產(chǎn)品制造中提高機(jī)械自動(dòng)化率、減少物料損失、重復(fù)工時(shí)損失、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益是閥門制造企業(yè)面臨的一大課題。本文提出幾點(diǎn)對(duì)策，供同行參考。

      途徑之一，閥門鑄鍛件供應(yīng)商的選擇和控制

      工業(yè)閥門的外殼———閥體閥蓋一般是鑄件或鍛件，在中低壓閥門中，以鑄件最為常見。由于是鑄件（中壓主要是鑄鋼件，低壓主要是鑄鐵件），加工過程中就容易出現(xiàn)各種鑄造缺陷，直接影響到產(chǎn)品的加工質(zhì)量和進(jìn)度。因此，選擇合格的、質(zhì)量穩(wěn)定的鑄件供應(yīng)商幾乎是所有閥門制造廠的首選。

      有人做過統(tǒng)計(jì)，凡鑄造閥門，總量的10- 30%的鑄件經(jīng)過修補(bǔ)。由于修補(bǔ)，損失的機(jī)加工工時(shí)一般會(huì)占到鑄件加工工時(shí)的5- 10%左右。再加上修補(bǔ)用的焊材和人工，損失就更多了。

      因此，對(duì)閥門毛坯供應(yīng)商的資質(zhì)和能力審查，選擇鑄造工藝成熟、鑄件質(zhì)量可靠的鑄鋼廠，是降低閥門主機(jī)制造廠生產(chǎn)成本的有效方法之一。

      途徑之二，閥門殼體鑄件和鍛件的選擇和控制

      閥門外殼究竟選用鑄件還是鍛件，既涉及閥門使用的壓力、口徑，也涉及到閥門的生產(chǎn)成本。一般情況下，如使用壓力在10Mpa 以下，口徑在2 英寸（500mm）以上一般會(huì)選用鑄件作為殼體，因?yàn)殍T件可以澆注出復(fù)雜的形狀，而鍛件要鍛出稍復(fù)雜一點(diǎn)的形狀，就要花較大的成本，即需用模鍛。但即便是模鍛其加工余量也比鑄件大。通常，在決定這個(gè)閥門殼體做鑄件還是鍛件時(shí)，遵循的是“少、無”切削的原則，能用鑄件的就不用鍛件，鑄件中能用精密鑄造的就不用砂型鑄造。

      有人做過統(tǒng)計(jì)，即便是砂型鑄造，一般被切削掉的鐵屑重量不會(huì)超過毛坯總重的35%。而鍛件做成的閥門殼體，不僅形狀上復(fù)雜的不行，加工余量也非常之大，自由鍛鍛出的毛坯，一般車削掉的鐵屑往往要占鍛坯總重的50- 70%，成品率僅在30- 50%。鑄造和鍛造的切削量由此可見一斑。由此，從提高閥門的經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，考慮如何選擇鑄造和鍛造作為殼體同樣是非常重要的，需要設(shè)計(jì)人員慎重考慮，鑄和鍛可謂“一字省千金”。

      途徑之三，閥門加工和裝配過程的控制

      閥門機(jī)加工的質(zhì)量控制

      1. 閥門鑄鍛件在機(jī)械加工過程中，往往會(huì)出現(xiàn)落紗、氣孔、縮孔、縮松、折疊、鍛裂、過燒等毛坯本身在鑄鍛過程中的各種缺陷。由于毛坯的鑄鍛過程較機(jī)械加工復(fù)雜，鑄鍛件的這些缺陷是受到天氣、原材料、操作等諸多主客觀因素制約，不可避免；毛坯質(zhì)量可靠與否的標(biāo)志僅是缺陷的多少和大小而已。

      因此，閥門毛坯在上數(shù)控機(jī)床前可以先在普車上進(jìn)行粗加工，加工時(shí)留有一定精加工余量，來觀察是否存在這類鑄鍛過程中存在的缺陷。如果存在，就用經(jīng)過評(píng)審的焊補(bǔ)工藝來挽救。而且，不同的鋼種其焊補(bǔ)材質(zhì)、工藝也是不同的。比如說，一般低碳鋼毛坯的缺陷焊補(bǔ)，可在常溫下進(jìn)行。而高低合金鋼、有色合金、高鉻鎳合金鋼、鑄鐵等毛坯缺陷的修補(bǔ)一定是修補(bǔ)前有預(yù)熱和修補(bǔ)后有回火處理的。

      因此，在制訂鑄件加工工藝時(shí)，最好分為粗車與精車，普車與數(shù)控車，留有經(jīng)驗(yàn)余量，不可將毛坯送上數(shù)控機(jī)床后一次加工到位。否則，出現(xiàn)缺陷也只能“望廢興嘆”。

      途徑之四，閥門加工手段的改進(jìn)和控制

      在上世紀(jì)90 年代，閥門機(jī)加工大多是傳統(tǒng)的普車、立車，很少用到數(shù)控機(jī)床或加工中心；也有一些廠家使用數(shù)控機(jī)床，但由于閥門殼體以鑄件居多，鑄件有澆冒口，當(dāng)時(shí)的鑄件后處理（切割、噴丸、焊補(bǔ)、打磨）遠(yuǎn)不如今天這般重視，鑄件上高高低低的澆冒口影響了數(shù)控機(jī)床在閥門行業(yè)的運(yùn)用和發(fā)展。

      有些閥門廠購買了數(shù)控機(jī)床，本意想通過數(shù)控機(jī)床加工來統(tǒng)一尺寸誤差，達(dá)到提高裝配一次合格率的目的。由于鑄件上的澆冒口高低不一樣，需要先上普車粗加工，上上下下幾次甚是麻煩，加上那時(shí)數(shù)控車床質(zhì)量也不像當(dāng)今這樣穩(wěn)定。最后，一些買進(jìn)數(shù)控機(jī)床的廠家都把它晾在一邊，只作為給人參觀的“擺設(shè)”。閥門部件的加工誤差無法得到統(tǒng)一，裝配上也就無法做到互換，裝配效率也就無法得到提高。

      2000 年以后，閥門行業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床和加工中心的效用重新進(jìn)行了審視和認(rèn)定，對(duì)以往幾十年的傳統(tǒng)加工方法和設(shè)備進(jìn)行了反思，特別是前幾年的閥門企業(yè)的大規(guī)模轉(zhuǎn)制后，使用數(shù)控機(jī)床的比例可以說有了一個(gè)量的飛躍，一些新建工廠的數(shù)控機(jī)床可以說是家家都有、比比皆是。

      據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，一般年產(chǎn)值在5000萬以上的新建閥門工廠，數(shù)控機(jī)床、加工中心在閥門加工中的普及率幾乎達(dá)到100%。數(shù)控機(jī)床的大量使用，將加工時(shí)的受經(jīng)驗(yàn)控制的人為因素縮小到最小范圍，使復(fù)雜的事變得簡(jiǎn)單了。輸入運(yùn)轉(zhuǎn)程序后，閥門的機(jī)加工作業(yè)尤其是大批量生產(chǎn)作業(yè)，由人工支配變?yōu)闄C(jī)器控制，加工時(shí)間大為縮短，功效大大提高，加工的尺寸誤差基本達(dá)到一致，使得閥門的裝配一次合格率大為上升。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，使用數(shù)控機(jī)床后，閥門機(jī)加工和裝配的總工時(shí)與原先相比縮短了30%或以上，質(zhì)量更加穩(wěn)定。在人工費(fèi)日益高漲的今天，由于高精度自動(dòng)化機(jī)械的推廣運(yùn)用，制造企業(yè)均從中獲益匪淺。

      途徑之五，對(duì)閥門毛坯工廢和料廢的控制

      1.熟悉國際先進(jìn)的閥門標(biāo)準(zhǔn)，減少不必要的材料損失

      由于閥門是承壓設(shè)備，在管道中要受到一定的壓力，特別是用鍛件做殼體的中高壓閥門，過去老的觀念一直是凡是承壓鍛件，如有缺陷一律不能焊補(bǔ)，不管它是料廢還是工廢。但時(shí)代在變，技術(shù)在進(jìn)步，對(duì)于鍛件用焊補(bǔ)的方法也從過去的全盤否定到在一定條件下，可以焊補(bǔ)修復(fù)。國外已經(jīng)對(duì)包括閥門在內(nèi)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行各種類型的焊補(bǔ)修復(fù)作為綠色環(huán)保工程而加以極大關(guān)注和提倡。

      如美國試驗(yàn)與材料學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTMA965/A965M- 2002《高溫承壓件用奧氏體鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》中第10 焊補(bǔ)章節(jié)10.1 指出：“允許對(duì)鍛件進(jìn)行焊補(bǔ)，但只有買方有否決權(quán)。此類焊補(bǔ)應(yīng)符合ASME 鍋爐和壓力容器規(guī)范第IX 章的規(guī)定”。

      ASTM A182/AG182M- 2002《高溫用鍛制或軋制合金鋼法蘭、鍛制管件、閥門和部件》第13 焊補(bǔ)章節(jié)中131 指出：“應(yīng)允許焊補(bǔ)……”

      這就是說，承壓鍛件（除非高壓超高壓閥門）并不是以往修補(bǔ)的“禁區(qū)”了。2.鍛件的修補(bǔ)必須經(jīng)科學(xué)鑒定。上述美國標(biāo)準(zhǔn)告訴我們，鍛件的缺陷，尤其是表面缺陷，如折疊、表面淺而短的裂紋、黑疤（加工余量小加工不出），只要征得用戶同意，又有無損探傷手段配合（UT 和PT），再加上有適合的、經(jīng)評(píng)定的焊補(bǔ)工藝，并能證明缺陷的焊補(bǔ)是合格的、可靠的，就可以挽救一些本來要被“判處死刑”的毛坯鍛件，從而為企業(yè)減少一些材料的損失。

      如口徑在20 吋以上球閥用鍛件做殼體的話，一個(gè)閥體重量就達(dá)數(shù)百公斤，報(bào)廢或回用其經(jīng)濟(jì)價(jià)值都是非?？捎^的。如是這般，對(duì)缺陷鍛件的修補(bǔ)，每年也能為企業(yè)帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)收益。以一個(gè)年用不銹鋼鍛件2400 噸的企業(yè)為例，每減少一個(gè)百分點(diǎn)的工料廢，就能為企業(yè)挽回近百萬元的損失。長(zhǎng)之以往，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

      閥門制造企業(yè)作為通用機(jī)械行業(yè)的重要成員，在國民經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持二位數(shù)增長(zhǎng)的大好勢(shì)頭下，在國家重視和發(fā)展基礎(chǔ)工業(yè)、增加出口、走世界制造強(qiáng)國的強(qiáng)勁推動(dòng)下，目前正是大施拳腳的大好時(shí)光；同時(shí)也是大練內(nèi)功、提升自我素質(zhì)的整合時(shí)期。行業(yè)同仁應(yīng)抓住這個(gè)重大轉(zhuǎn)折時(shí)期，提升中國閥門在國際同行中的地位，這就要不斷研究和改進(jìn)生產(chǎn)工具、工藝路線、材料選用等一系列問題，為閥門的制造，為行業(yè)整體節(jié)能增效作出更大的貢獻(xiàn)。