книги из ГПНТБ / Технические и экономические основы литейного производства

20

Анализ данных табл. 5 показывает, что, начиная с 1963 г., наметилось некоторое снижение среднегодовых темпов при­ роста производства отливок. Постепенное снижение темпов прироста производства отливок в нашей стране является зако­ номерным. Это явление отражает общую тенденцию, характери­ зующую те прогрессивные изменения, которые происходят в от­ раслевой структуре промышленности, а также заготовительного производства машиностроения. Сказывается здесь и технический прогресс в литейном производстве; опережающие темпы разви­ тия прогрессивных способов литья, получение отливок с меньши­ ми припусками на механическую обработку, что в конечном ито­ ге приводит к снижению общей массы производимых отливок. Следует при этом иметь в виду, что темпы прироста в каждый последующий период исчисляются на более высокой базе. Поэто­ му абсолютное значение каждого процента прироста выпуска от­ ливок значительно возрастает и, несмотря на относительное сни­ жение темпов, общий выпуск отливок в СССР ежегодно увели­ чивается.

Развитие литейного производства Советского Союза в отли­ чие от капиталистических стран происходит не только более вы­ сокими темпами, но и без каких-либо скачков, при этом абсолют­ ный выпуск всех видов отливок неуклонно увеличивается.

Анализ темпов развития литейного производства за рубежом убедительно свидетельствует о явной тенденции роста выпуска всех видов отливок, которая достаточно четко обнаруживается во всех промышленно развитых капиталистических странах. Эта тенденция проявляется, несмотря на то, что развитие литейного производства в капиталистических странах носит циклический характер последовательных подъемов и спадов в зависимости от складывающейся конъюнктуры рынка. Так, в период с 1950 по 1971 гг. производство всех видов отливок в Италии увеличи­ лось более чем в 3 раза, в ФРГ — в 2 раза, во Франции — в 1,9 раза, в США— в 1,2 раза.

ВСоветском Союзе за тот же период выпуск отливок возрос

в3,4 раза. Рассматриваемая тенденция может быть использована дрежде всего для характеристики того значения, которое имеет литейное производство в развитии экономики всех стран. Об этом же свидетельствуют и те прогнозы, которые делаются в различ­ ных странах по поводу темпов развития литейного производства

вперспективе ближайшего и отдаленного будущего. Так, напри­ мер, предполагается, что общий выпуск отливок в США в 1975 г. достигнет 27 млн. т, или на 46% больше, чем было произведено

в1965 г., и на 20% выше уровня 1970 г.

Далее предполагается, что к 1980 г. общий выпуск отливок в США увеличится до 30 млн. т., что составит по сравнению с 1975 г. рост более чем на 11%. Таким образом, при относитель­ ном снижении темпов роста абсолютный объем производства литья в США будет увеличиваться. По прогнозам зарубежных

21

специалистов ряда стран, дальнейшее совершенствование техни­ ки и технологии литейного производства приведет в будущем к более широкой замене отливками кованых и сварных заготовок. Ожидается, что в ближайшее десятилетие будет усиливаться тенденция к производству все более легких и прочных отливок, а также отливок с большей точностью размеров и более гладкой поверхностью.

Темпы роста литейного производства как в нашей стране, так и за рубежом складываются прежде всего под влиянием запро­ сов отраслей промышленности, потребляющих литье. Особенно­ стью развития литейного производства капиталистических стран является повышенная чувствительность к различным колебаниям рынка. Характерно, что признаки наступающего кризиса прояв­ ляются прежде всего в литейном производстве. Здесь же наблю­ дается наибольшее снижение объема производства по сравнению с другими отраслями промышленности. С другой стороны, при появлении благоприятной конъюнктуры рынка кривая производ­ ства отливок повышается менее резко, чем в других отраслях промышленности. В Советском Союзе производство различных видов отливок развивается не одинаковыми темпами.

Анализ динамики выпуска различных видов отливок в СССР

за годы Советской власти показывает, что наиболее высокими темпами развивалось производство ковкого чугуна и отливок из стали. При общем увеличении выпуска отливок в 1971 г. по срав­ нению с дореволюционным 1913 г. более чем в 30 раз производ­ ство ковкого чугуна возросло в 95 раз, а отливок из стали — бо­ лее чем в 61 раз. Производство ковкого чугуна в дореволюцион­ ной России составляло всего лишь 7,1 тыс. т, а в 1971 г. достигло 671 тыс. т. Гораздо большее развитие получило в России произ­ водство отливок из стали. В 1913 г. таких отливок было изготов­

стигло 4,7 млн. т, что в 7 раз превышает выпуск отливок из ков­ кого чугуна. Столь высокие темпы роста производства ковкого чугуна и стальных отливок наложили определенный отпечаток на структуру производства и потребления отливок в СССР.

Таблица 6

22

В табл. 6 показаны те изменения, которые произошли в струк­ туре выпуска отливок в СССР за период с 1913 по 1971 гг.

Анализируя изменения, которые произошли в структуре про­ изводства различного рода отливок, следует отметить, что хотя доля ковкого чугуна в общем выпуске отливок и увеличилась втрое, она составляет сейчас всего лишь немногим более 3%. Бо­ лее существенные изменения произошли в удельном весе отливок из стали. Доля стальных отливок в общем объеме литейного про­ изводства страны увеличилась почти вдвое и достигла в 1971 г. 22,5%. Столь значительное повышение доли стальных отливок в общем объеме литейного производства СССР обращает на себя внимание многих специалистов, и по этому поводу высказывают­ ся различные мнения. В настоящее время в нашей стране произ­ водится стальных отливок в три с лишним раза больше, чем в США. В результате опережающих темпов развития фасоноста­ лелитейного производства Советский Союз по выпуску стальных отливок превысил уровень развитых зарубежных стран в значи­ тельно большей степени, чем по другим видам отливок. Так, по общему объему выпуска отливок Советский Союз превзошел уро­ вень Англии в 5,4 раза, ФРГ — в 4,4 раза, Японии—в 3,3 раза. Различия же в объеме производства отливок из стали оказыва­ ются в несколько раз большими. Так, в 1971 г. в нашей стране было произведено стальных отливок в 18 раз больше, чем в Анг­ лии; в 14 раз больше, чем в ФРГ; в 20 раз больше, чем во Фран­ ции. На протяжении длительного периода времени в Советском Союзе сложилось устойчивое соотношение производства сталь-

23

ных отливок и чугунных, достигающее 30%. Во всех промышлен­ но развитых капиталистических странах это соотношение значи­ тельно ниже. Так, в США оно составило в 1971 г. 10,8%, в Анг­ лии— 7,6%; в ФРГ — 8,6%; в Японии — 15,3%; во Франции —

11,6%; в Италии — 10,5%.

В связи с этим определенный интерес представляет сопостав­ ление данных о структуре выпуска отливок в СССР и за рубе­ жом. В табл. 7 показана структура литейного производства Со­ ветского Союза и десяти наиболее развитых в промышленном от­ ношении зарубежных стран. Во всех этих странах производится около 90% мирового выпуска отливок. Если в общем объеме производства отливок в указанных странах на долю отливок из стали приходится 14,4%, то в СССР этот показатель равен 22,5%. Во всех же остальных странах удельный вес стальных отливок в общем выпуске отливок в 2—3 раза ниже, чем в СССР.

Следовательно, высокий удельный вес стальных отливок яв­ ляется одной из особенностей, характерных для литейного про­ изводства СССР.

Анализируя причины, под влиянием которых сложилась со­ ответствующая структура производства отливок в нашей стране, следует отметить систематический недостаток в прокате черных металлов, который испытывало машиностроение в период инду­ стриализации. Это обстоятельство часто вынуждало конструкто­ ров и технологов решать свои частные задачи путем применения литья даже в тех случаях, когда это было экономически неоправ­ данно. Очевидно, этим и объясняется тот факт, что фасоноста­ лелитейное производство СССР особенно высокими темпами развивалось в годы довоенных пятилеток. За период с 1927 по 1937 гг. выпуск стальных отливок увеличился почти в 8 раз, а с 1961 по 1971 гг.— на 43,3%. Такая же тенденция в развитии фа­ соносталелитейного производства имела место и в капиталисти­ ческих странах в период их индустриального развития. Эта тен­ денция проявляется вне зависимости от таких факторов, как ин­ тенсивное развитие производства изделий из проката, сварных

ежегодно увеличивается накопление стальных отливок. Имеются отливки деталей мостов, находящихся в эксплуатации уже око­ ло 100 лет. Отливки для железнодорожного транспорта служат около 30 лет. На каждый грузовой вагон идет около 7 т сталь­ ных отливок. Только для удовлетворения нужд вагоностроения США потребовалось 15 млн. т стальных отливок, что равнознач­ но суммарному выпуску примерно за 10 лет. Всего в США нахо­ дится в потреблении свыше 30 млн. т стальных отливок, на производство которых потребовалось бы более 20 лет.

Совершенно очевидно, что высокие темпы развития сталели­ тейного производства в годы индустриализации нашей страны

24

были вызваны потребностями новых развивающихся отраслей ма­ шиностроения. В Советском Союзе были созданы и необычайно высокими темпами развивались в тот период такие крупные потребители стального литья, как тяжелое машиностроение, тракторостроение, локомотиво-вагоностроение, производство экс­ каваторов, машин для угольной и горнорудной промышленности, нефтяного оборудования. Говоря о высоких темпах развития сталелитейного производства в период индустриализации страны, следует учитывать, в каком состоянии оно находилось в предше­ ствующий период.

Опыт Советского Союза и других развитых в промышленном отношении зарубежных стран показывает, что после интенсивно­ го развития сталелитейного производства и накопления соответ­ ствующего количества стального литья наступает период уме­ ренных темпов роста выпуска отливок из стали.

Помимо причин исторического характера, структура литейно­ го производства СССР складывается и под влиянием ряда дру­ гих факторов. Для анализа влияния этих факторов определен­ ный интерес представляет сопоставление относительных данных об объеме производства и потребления отливок в СССР и наи­ более развитых странах за рубежом. Такое сопоставление наи­ более целесообразно провести относительно объема производст­ ва машиностроения и металлообработки, поскольку эти отрасли являются основными потребителями отливок. Как известно, ва­ ловая продукция машиностроения и металлообработки СССР со­ ставляет по отношению к уровню США более 2/з- Если же сопо­ ставить потребление отливок в этих отраслях, то оказывается, что отливок из черных сплавов в нашей стране потребляется не­ сколько больше, чем в США, отливок из чугуна — на 10% мень­ ше, стальных отливок — в 2,5 раза больше. Такие же соотноше­ ния обнаруживаются и при сопоставлении уровня СССР с Анг­ лией и ФРГ.

Главной причиной такого несоответствия являются существен­ ные различия в отраслевой структуре промышленности СССР и зарубежных стран. Отличительной особенностью отраслевой структуры промышленности нашей страны является систематиче­ ское повышение удельного веса отраслей машиностроения и ме­ таллообработки, призванных обеспечить технический прогресс во всем народном хозяйстве. Развитие этих отраслей происходит опережающими темпами по сравнению с промышленным, произ­ водством в целом. В результате систематически повышается до­ ля отраслей машиностроения и металлообработки в общем объ­ еме валовой продукции всей промышленности. За 10 лет с 1951 по 1960 гг. удельный вес машиностроения и металлообработки в валовой продукции промышленности СССР повысился в 1,4 ра­ за, а в США — в 1,1 раза. В течение последующих 5 лет доля этих отраслей возросла в СССР в 1,2 раза, а в США, Англии и Франции оставалась примерно на прежнем уровне.

25

В отраслях машиностроения и металлообработки как в СССР, так и за рубежом потребляется подавляющая часть производи­ мых отливок. Вот почему с повышением темпов развития маши­ ностроения увеличивается потребность в различных видах отли­ вок. Разумеется, рост этих потребностей определяется не только общим увеличением валовой продукции машиностроения и ме­ таллообработки. Как машиностроение, так и металлообработка включают в себя ряд специализированных отраслей, существен­ но различающихся между собой по уровню удельного потребле­ ния отливок на производство продукции. Поэтому и потребность в литых заготовках в значительной мере определяется характе­ ром отраслевой структуры машиностроения и металлообработки. Именно в этом различии отраслевой структуры машиностроения и металлообработки СССР и зарубежных стран заложена глав­ ная причина более высокого удельного расхода отливок в про­ мышленности нашей страны по сравнению с развитыми капита­ листическими странами.

В Советском Союзе наиболее высокими темпами развиваются такие отрасли машиностроения, которые потребляют значитель­ ное количество литых заготовок и, в частности, стальных. К чис­ лу таких отраслей относится прежде всего производство транс­ портного, тяжелого и энергетического машиностроения.

Говоря о причинах различий в уровнях потребления отливок в СССР и США, следует иметь в виду, что в нашей стране менее развито производство изделий бытового назначения, потребля­ ющее малое количество литых заготовок. Эти изделия занима­ ют более высокий удельный вес в объеме производства металло­ обработки США. Потребляя незначительное количество отливок, эти отрасли производят дорогостоящую продукцию, что, естест­ венно, оказывает определенное влияние на отраслевую структу­ ру машиностроения и металлообработки. В какой-то мере это сказывается на соотношении объемов производства продукции машиностроения и металлообработки и потребления отливок в

СССР и США. В соответствии с Директивами XXIV съезда КПСС в нашей стране также намечаются более высокие темпы развития отраслей машиностроения и металлообработки, произ­ водящих предметы потребления. Возрастет и удельный вес от­ раслей, производящих средства производства для изготовления предметов потребления. Конечно, в определенной степени это скажется на снижении относительного потребления отливок в различных отраслях машиностроения и металлообработки. Однако влияние этого фактора на различия в уровнях потреб­ ления отливок в СССР и США вряд ли будет решающим. Основ­ ной причиной указанных различий является разный удельный вес одноименных отраслей промышленности в СССР и США.

О влиянии объемов производства на уровень потребления от­ ливок свидетельствует сопоставление данных по автомобильной промышленности обеих стран. По данным за 1969 г., в автомоби­

26

лестроении Советского Союза потребляется отливок в два с лиш­ ним раза меньше, чем в США. Автомобилестроение США потреб­ ляет ежегодно в среднем 1,9 млн. т чугунных отливок, или 14% объема его производства, 0,07 млн. т отливок из стали, т. е. 7% всего выпуска, около 0,4 млн. т отливок из цветных сплавов [52].

Автомобильная промышленность США достигла значительно­ го развития и является, как известно, одной из ведущих отрас­ лей промышленности, состояние которой определяет в большей мере не только объем, но и структуру потребления отливок во всей стране. В Советском Союзе автомобильная промышленность не получила пока еще столь значительного влияния.

Помимо различий в количестве производимых в СССР и США автомобилей, одним из важных факторов, оказывающих существенное влияние на уровень потребления отливок, являет­ ся также разная структура производства продукции внутри дан­ ной отрасли. Характерной отличительной особенностью автомо­ бильной промышленности Советского Союза является более вы­ сокий по сравнению с автомобилестроением главнейших капиталистических стран удельный вес производства грузовых автомобилей. В отличие от США в нашей стране преобладает вы­ пуск грузовых автомобилей более высокой грузоподъемности, в конструкциях которых применяются стальные отливки. Вот по­ чему, если сопоставить объем производства автомобилестроения обеих стран по показателям общей грузоподъемности произво­ димых машин, то отставание СССР от США окажется гораздо меньшим. Сейчас при тех различиях, которые имеются в количе­ стве производимых машин в СССР и США, в советском автомоби­ лестроении потребляется стальных отливок почти на 15% боль­ ше, чем в американском. Все это—результат более высокого удельного веса грузовых машин в общем выпуске автомобилей в нашей стране.

Наиболее существенная разница в уровне потребления отли­ вок из стали в СССР и США имеет место в тракторном и сель­ скохозяйственном машиностроении. В. Советском Союзе этой от­ раслью потребляется стальных отливок почти в 15 раз больше, чем в США. Значительные различия в уровне потребления отли­ вок из стали обнаруживаются и по другим отраслям промышлен­ ности. В судостроении, например, у нас используется стальных отливок в 8 раз больше, чем в США; в производстве горного обо­ рудования в 3,6 раза больше; в отраслях, где изготовляют ме­ таллургическое оборудование,— в 3 раза больше.

Основной причиной указанных различий и в этом случае яв­ ляется существенная разница в структуре продукции, производи­ мой в одноименных отраслях промышленности, а также в осо­ бенностях конструкций готовых машин, условиях их эксплуата: ции. Так, предприятиями сельскохозяйственного машиностроения

СССР в 1968 г. было произведено 423,4 тыс. тракторов. В США в 1968 г. было выпущено 833 тыс. тракторов и моторных культи­

27

ваторов. Однако суммарная тяговая мощность тракторов, про­ изведенных в СССР, составила 15,3 млн. л. с., а в США— 14,6 млн. л. с. Характерной особенностью тракторной промышленно­ сти нашей страны является высокий удельный вес выпуска более мощных гусеничных тракторов. Преобладание в объеме произ­ водства СССР более мощных тракторов массивных конструкций, а также характер природных условий, в которых эти машины эксплуатируются, вызывают необходимость более широкого при­ менения в этой отрасли стальных отливок.

Различия в структуре и типах выпускаемых тракторов обус­ ловливают превышение и потребности в стальных отливках в

СССР по сравнению с США. Немаловажным фактором разли­ чий в объеме потребления стальных отливок в тракторостроении

СССР и США является также разная технология изготовления звеньев для гусениц трактора. В нашей стране такие звенья де­ лаются литыми, а в США — штампованными из проката.

Значительное количество стальных отливок расходуется на производство литых звеньев гусениц тракторов, используемых в виде запасных частей. В результате совокупного влияния всех этих факторов в тракторном и сельскохозяйственном машино­ строении СССР потребляется 23% всех производимых в стране стальных отливок, а в США немногим более 4%-

Крупным потребителем стальных отливок как в нашей стра­ не, так и за рубежом является также железнодорожный тран­ спорт, предприятия тяжелого, металлургического и горного машиностроения. Все это достаточно убедительно свидетельству­ ет о том, сколь велико влияние отраслевой структуры промыш­ ленности и характера производимой продукции на структуру производства и потребления отливок.

Для правильного анализа отношения выпуска стальных отливок к чугунным в СССР и США необходимо учесть хотя бы разницу в потреблении отливок такими отраслями машинострое­ ния, как автомобиле- и тракторостроение. Если бы масштабы и структура производстваавтомобилей в СССР достигли аме­ риканского уровня, то для удовлетворения потребностей этой отрасли потребовалось бы дополнительно более 1,5 млн. т чу­ гунных отливок для изготовления 8 млн. легковых автомобилей.

Если бы структура тракторного и сельскохозяйственного машиностроения СССР была такой же, как в США, то тогда можно было бы сократить потребление стальных отливок по

личину этого соотношения ввести еще поправки на особенности

ления различных видов отливок в СССР и США можно сделать

28

вывод, что высокий удельный вес стальных отливок в общем объеме литейного производства нашей страны определяется прежде всего особенностью отраслевой структуры промышлен­ ности.

В общем объеме литейного производства наиболее широкое применение как в нашей стране, так и за рубежом нашли чугун­ ные отливки. На долю отливок из чугуна приходится сейчас

ленные недостатки, главным из которых является его низкая механическая прочность. Это и вынуждало применять в кон­ струкциях деталей, где по условиям эксплуатации требуются более высокие прочностные свойства, стальные отливки. Обладая сравнительно большой механической прочностью, отливки из стали обходятся значительно дороже чугунных. За последние годы проведены большие работы по повышению

а предел прочности легированного чугуна с термической обра­ боткой составляет около 120 кгс/мм2.

До сравнительно недавнего времени из чугуна изготовляли преимущественно детали и конструкции, к которым предъяв­ лялись невысокие требования. Чугун считался материалом, пригодным главным образом для получения таких деталей, которые для обеспечения жесткости изготовлялись со стенками большой толщины; вследствие этого резко увеличивался вес машин. С освоением производства ковкого и высокопрочного чугуна достигнуто значительное повышение прочности отливок, что расширяет область их применения и создает возможность замены некоторых дорогостоящих стальных отливок чугунными.

В нашей стране производство ковкого чугуна развивается высокими темпами. За 1950— 1971 гг. производство отливок из ковкого чугуна увеличилось в 4,5 раза. По своим литейным и механическим свойствам ковкий чугун занимает промежуточное место между серым чугуном и сталью, что и определяет области его применения. По разнообразию свойств, в зависимости от структуры, ковкие чугуны близки к стали и в некоторых случаях являются полноценными ее заменителями. Однако возможности рационального применения деталей из ковкого чугуна в нашей промышленности используются далеко не полностью. По абсо­ лютному выпуску этих отливок Советский Союз еще отстает от

29