المؤسسة التعليمية الفيدرالية الحكومية للتعليم المهني العالي "جامعة أورال الفيدرالية تحمل اسم الرئيس الأول لروسيا بي إن يلتسين"

معهد علوم المواد والمعادن

قسم "تقنيات المسبك والصلابة"

ملخص محاضرات عن تخصص "مسبك"

محاضرة 1

المفاهيم الأساسية لإنتاج المسابك

خطة المحاضرة

1. مفهوم المسبك.

2. استعراض تاريخي موجز لتطور إنتاج المسابك. دور العلماء الروس في تطوير الأسس العلمية وتنظيم إنتاج المسبوكات والسبائك.

3. تصنيف سبائك المسبك ومجالات تطبيقها.

لا يمكن تخيل الحياة الحديثة بدون المعادن. المعادن هي أساس التقدم التكنولوجي ، وأساس الثقافة المادية للبشرية جمعاء. لكن المعدن يصبح مفيدًا للشخص فقط عندما يتم الحصول على المنتجات منه. هناك ثلاثة أنواع رئيسية للحصول على المنتجات من المعادن. هذه هي إنتاج المسابك وتشكيل المعادن وقطع المعادن. دورة "المسبك" مخصصة للنوع الأول من الأعمال المعدنية.

في هذا الملخص من المحاضرات ، يتم النظر في الأسس النظرية لإنتاج المسابك بتفاصيل كافية ، بالإضافة إلى وصف العمليات التكنولوجية للحصول على المنتجات المختلفة والمعدات والأدوات المستخدمة في ذلك.

يخصص ملخص المحاضرات في مجال إنتاج المعادن الحديدية وغير الحديدية. ويحدد أساسيات النظرية والعمليات التكنولوجية والمعدات المصممة لإنتاج المسبوكات بطرق مختلفة (في قوالب الطين الرملي القابل للتصرف ، وفقًا لنماذج الاستثمار ، في قالب البرد ، تحت الضغط ، وما إلى ذلك).

يتم إيلاء الاهتمام الرئيسي في عرض المواد للنظر في الجوهر الفيزيائي والكيميائي الفيزيائي لعمليات تقنية معينة ، وخصائص تصميم المعدات ، والغرض من الأساليب التكنولوجية ، والمعدات المستخدمة وأدوات التشغيل الآلي .

إلى جانب تقديم مادة محددة لكل طريقة تكنولوجية للحصول على الفراغات ، يتم إيلاء اهتمام خاص "للاختناقات" الرئيسية ، ومشاكل العمليات التكنولوجية ، وتحليل طرق ووسائل حلها للحصول على منتجات ذات جودة معينة وتحقيق إنتاج عالي نجاعة؛ على أساس نفس النهج ، يتم النظر أيضًا في احتمالات تطوير كل عملية.

مفهوم المسبك

يتم تقليل جوهر إنتاج المسبك إلى الحصول على السائل ، أي يسخن فوق نقطة الانصهار ، سبيكة من التكوين والجودة المطلوبة ، ويصب في شكل معدة مسبقًا. بعد التبريد ، يتصلب المعدن ويحتفظ بتكوين التجويف الذي تم سكبه فيه. وبالتالي ، لإجراء عملية الصب ، يجب عليك:

1) تحديد المواد التي يجب إدخالها في شحنة الذوبان ، وحسابها ، وتحضير هذه المواد (مقطعة إلى قطع ، ووزن الكمية المطلوبة لكل مكون) ؛ تحميل المواد في فرن الصهر ؛

2) لإجراء الصهر - للحصول على معدن سائل بدرجة الحرارة المطلوبة ، والسيولة ، والتركيب الكيميائي المناسب ، بدون شوائب وغازات غير معدنية ، قادرة على تكوين بنية بلورية دقيقة بدون عيوب ذات خصائص ميكانيكية عالية بما فيه الكفاية عند التصلب ؛

3) قبل نهاية الصهر ، قم بإعداد قوالب صب (لصب المعدن فيها) قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية للمعدن ، وضغطه الهيدروستاتيكي وتأثير التآكل للطائرة دون الانهيار ، وكذلك قادرة على تمرير الغازات ينطلق من المعدن من خلال المسام أو القنوات ؛

4) حرر المعدن من الفرن إلى المغرفة وقم بتسليمه إلى القوالب ؛ ملء قوالب الصب بالمعدن السائل ، وتجنب فواصل النفاثات والخبث الذي يدخل القالب ؛

5) بعد تجميد المعدن ، افتح القوالب واستخرج المسبوكات منها ؛ إنتاج

6) فصل جميع العصي من الصب (المعدن المجمد في قنوات الذبابة) ، وكذلك المد والجزر المتكونة (بسبب جودة الصب أو الصب الرديئة) ؛

7) تنظيف المسبوكات من جزيئات الصب أو الرمل الأساسي ؛

8) لضبط جودة وأبعاد المسبوكات.

في الوقت الحاضر ، يتم الحصول على أكبر عدد من المسبوكات في قوالب (رملية) لمرة واحدة مصنوعة من خليط صب يتكون من رمل الكوارتز والطين المقاوم للحرارة والمواد المضافة الخاصة. بعد تصلب المعدن ، يتم إتلاف القالب وإزالة الصب. بالإضافة إلى القوالب شبه الدائمة التي تستخدم لمرة واحدة ، فهي مصنوعة من مواد شديدة المقاومة للحرارة (شاموت ، غرافيت ، إلخ) ، وتستخدم لصب عدة عشرات (50-200) مصبوبات ، والقوالب الدائمة من المعدن ، وهي تستخدم للحصول على عدة مئات ، وأحيانًا آلاف المسبوكات حتى يتآكل العفن. يعتمد اختيار قالب الصب على طبيعة الإنتاج ونوع المعدن الذي يتم سكبه ومتطلبات الصب.

لمحة تاريخية موجزة عن تطور إنتاج المسابك. دور العلماء الروس في تطوير الأسس العلمية وتنظيم إنتاج المسبوكات والسبائك

المسبك هو أحد أقدم أشكال فن صناعة المعادن التي عرفتها البشرية. تشير الاكتشافات الأثرية العديدة التي تم اكتشافها أثناء عمليات التنقيب في التلال في أجزاء مختلفة من بلادنا إلى أنه في روسيا القديمةتم إنتاج المسبوكات النحاسية والبرونزية بكميات كبيرة إلى حد ما (البولينج ، رؤوس الأسهم ، المجوهرات - الأقراط ، الرسغين ، الخواتم ، القبعات ، إلخ). أثناء التنقيب ، الأفران والأفران الباقية ، تم العثور على قوالب حجرية استخدمت لصب المحاور المجوفة ، والخواتم ، والأساور ، والخرز المعدني ، والصلبان ، إلخ. ومع ذلك ، تم الحصول على معظم المسبوكات الموجودة في روسيا القديمة عن طريق الصب على نموذج شمعي.

طريقة صنع النموذج أصلية: تم نسج نمط من أسلاك سلكية ، يمثل نسخة من المنتج المستقبلي ؛ تم تطبيق الصلصال على نموذج الشمع هذا حتى تم الحصول على شكل قوي بدرجة كافية ، وبعد التجفيف ، تم تكليس الشكل ، وصهر الشمع ، وحرق الحبال ، وصب المعدن في التجويف المتكون ، بعد التبريد ، صب من الأشكال المعقدة تم الحصول عليه.

في القرن الحادي عشر. في روسيا ، نشأت مراكز الإنتاج المحلية لصب أغراض الكنيسة (الصلبان النحاسية ، الأجراس ، الأيقونات ، الشمعدانات ، إلخ) والأدوات المنزلية (الغلايات ، المغاسل ، إلخ). بالإضافة إلى كييف ، نوفغورود العظيم ، أوستيوغ العظيم ، أصبحت تفير مراكز رئيسية لإنتاج منتجات النحاس المصبوب. تسبب غزو التتار في ركود استمر حتى منتصف القرن الرابع عشر ، وبعد ذلك بدأت صناعة المسبك في الارتفاع. يفسر ذلك حقيقة أنه تم إنشاء دولة مركزية كبيرة ، فيما يتعلق بالمدن التي بدأت في التطور وكانت الأسلحة مطلوبة ، والآن أسلحة نارية. من إنتاج المدافع الملحومة ، تحولوا إلى صب البرونز ، وصبوا الأجراس ، وإنشاء ورش صب النحاس للصب الفني. بحلول منتصف القرن السادس عشر. احتلت مدفعية موسكو من الناحية الكمية المرتبة الأولى بين مدفعية الدول الأوروبية.

يمثل عصر البترين قفزة في تطوير إنتاج المسابك. تم إنشاء مصانع تولا وكالوغا الكبيرة من قبل نيكيتا ديميدوف وإيفان باتاشوف. تم الحصول على المسبوكات الفولاذية الأولى في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. في وقت واحد تقريبًا في دول أوروبية مختلفة. في روسيا ، تم تصنيعها في عام 1866 من الصلب البوتقة في مصنع أوبوخوف. ومع ذلك ، اتضح أن جودة المسبوكات منخفضة ، حيث كانت خصائص صب الفولاذ أدنى بكثير من خصائص الحديد الزهر. بفضل عمل علماء المعادن الروس أ. لافروفا ون. كشف كالاكوتسكي ، الذي شرح ظاهرة الفصل وعرض آلية حدوث الانكماش وقذائف الغاز ، بالإضافة إلى التدابير المطورة لمكافحتها ، تمامًا عن مزايا مصبوبات الفولاذ. لذلك ، فإن المسبوكات الشكل التي حصلت عليها A. تبين أن Iznoskov من الصلب ذو الموقد المفتوح في مصنع Sormovsky في عام 1870 هو كذلك جودة عاليةالتي تم عرضها في معرض في سانت بطرسبرغ.

بعد نشر الأعمال العلمية لمؤسس علم المعادن د. بدأ تشيرنوف ، الذي ابتكر علم التحولات في السبائك ، وتبلورها وهيكلها وخصائصها ، في استخدام المعالجة الحرارية ، مما أدى إلى تحسين جودة صب الفولاذ. تم تقديم نظرية العمليات المعدنية في المدرسة العليا بواسطة A.A. بيكوف في عام 1908 في معهد سانت بطرسبرغ للفنون التطبيقية. بين عامي 1927 و 1941 هناك نمو غير مسبوق في الصناعة لروسيا السابقة ، حيث يتم بناء أكبر المصانع الآلية. يتم إنشاء ورش المسابك وتشغيلها ، وتعمل في وضع التدفق ، بدرجة عالية من الميكنة ، مع ناقلات ، بإنتاج سنوي يصل إلى 100 ألف طن من الصب.

في الوقت نفسه ، يتم إجراء العمل البحثي ، ويتم إنشاء نظريات عمليات العمل وطرق حساب معدات السبك. يتم تشكيل المدرسة العلمية لمدرسة موسكو التقنية العليا وتأسيسها وترأسها الأستاذ. ن. أكسينوف.

يفسر الاستخدام الواسع النطاق للإنتاج المسبك من خلال مزاياها الكبيرة مقارنة بالطرق الأخرى لإنتاج الفراغات (تزوير ، ختم). يمكن أن ينتج عن عملية الصب فراغات بأي تعقيد تقريبًا مع الحد الأدنى من بدلات المعالجة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن إنتاج قضبان الصب أرخص بكثير من إنتاج المطروقات على سبيل المثال. تم تطوير إنتاج المسابك حتى يومنا هذا في اتجاهين:

1) تطوير سبائك جديدة للصب والعمليات المعدنية ؛

2) تحسين تكنولوجيا وميكنة الإنتاج.

تم إحراز تقدم كبير في مجال دراسة وتحسين الخصائص الميكانيكية والتكنولوجية لحديد الزهر الرمادي - سبائك الصب الأكثر شيوعًا ورخيصة. أصبحت الأنواع الخاصة من الصب أكثر انتشارًا وتحسينًا: صب البرد ، تحت الضغط ، في قوالب الصدفة ، ونماذج الاستثمار ، وما إلى ذلك ، والتي توفر مصبوبات دقيقة ، وبالتالي تقلل من تكلفة المعالجة.

تصنيف سبائك الصب ومجالات تطبيقها

في المتوسط ​​، تمثل الأجزاء المصبوبة حوالي 50٪ من كتلة الآلات والآليات ، وتصل تكلفتها إلى 20-25٪ من تكلفة الآلات. اعتمادًا على طريقة الحصول على قضبان الصب ، يتم تقسيم السبائك إلى مصبوب ومشوه. يتم تحضير السبائك المصبوبة إما من مكونات البداية (مواد الشحن) مباشرة في المسبك ، أو يتم الحصول عليها من مصانع التعدين في جاهزوذاب فقط قبل صب القوالب. في الحالتين الأولى والثانية ، يمكن أن تتأكسد (تحترق) العناصر الفردية أثناء عملية الذوبان ، وتتطاير في درجات حرارة مرتفعة (تسامي) ، وتدخل في تفاعل كيميائي مع مكونات أخرى أو مع بطانة الفرن وتتحول إلى خبث.

لاستعادة التكوين المطلوب للسبيكة ، يتم تعويض فقدان العناصر الفردية فيها عن طريق إدخال إضافات خاصة في الذوبان (الأربطة ، السبائك الحديدية) المعدة في المؤسسات المعدنية. تحتوي الأربطة ، بالإضافة إلى عنصر السبيكة ، أيضًا على المعدن الأساسي للسبيكة ، وبالتالي يتم استيعابها بسهولة أكبر وبشكل كامل بواسطة المصهور أكثر من عنصر السبائك النقي. عند ذوبان السبائك المعدنية غير الحديدية ، يتم استخدام الأربطة: النحاس والنيكل والنحاس والألمنيوم والنحاس والقصدير والألومنيوم والمغنيسيوم ، إلخ.

عند صب السبائك الحديدية ، تُستخدم السبائك الحديدية (السليكون الحديدي ، المنغنيز الحديدي ، الفيروكروم ، ferrotungsten ، إلخ) على نطاق واسع لإدخال عناصر السبائك ، وكذلك لإزالة الأكسدة المصهور. في عملية إزالة الأكسدة ، تعمل العناصر الموجودة في السبائك الحديدية كعوامل اختزال: فهي تتحد مع أكسجين الأكسيد المذاب في المصهور ، وتقلل المعدن ، وبعد أن تتأكسد ، تنتقل إلى الخبث. يساهم تنقية (تنقية) الذوبان عن طريق إزالة الأكسدة في تحسين كبير في جودة المعدن المصبوب ، مما يزيد من قوته وليونته. يتم استخدام عدد من السبائك ، وكذلك المواد غير المعدنية (الأملاح ، وما إلى ذلك) كمعدلات ، والتي ، عند إدخالها في سبيكة مصبوبة بكميات صغيرة ، تؤثر بشكل كبير على هيكلها وخصائصها ، على سبيل المثال ، تنقية الحبوب و زيادة قوة المعدن. لذلك ، للحصول على حديد الزهر عالي القوة ، يتم استخدام تعديل المغنيسيوم.

المعايير الرئيسية لجودة المعدن المصبوب هي الخصائص الميكانيكية ، ومؤشرات الهيكل ، ومقاومة الحرارة ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل ، وما إلى ذلك ، المحددة في المتطلبات الفنية.

عادة ما يتم تقسيم السبائك ، مثل المعادن ، في المقام الأول إلى حديدية وغير حديدية ، والأخيرة تشمل أيضًا السبائك الخفيفة. يتم تقسيم السبائك إلى مجموعات اعتمادًا على المعدن الذي هو أساس السبيكة.

أهم مجموعات السبائك هي:

الحديد المصبوب والفولاذ - سبائك من الحديد بالكربون وعناصر أخرى ؛

سبائك الألومنيوم مع عناصر مختلفة.

سبائك المغنيسيوم مع عناصر مختلفة ؛

البرونز والنحاس الأصفر عبارة عن سبائك نحاسية ذات عناصر مختلفة.

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام سبائك المجموعة الأولى على نطاق واسع ، أي السبائك الحديدية: حوالي 70٪ من جميع المسبوكات من حيث الوزن مصنوعة من الحديد الزهر وحوالي 20٪ من الفولاذ. تمثل المجموعات المتبقية من السبائك جزءًا صغيرًا نسبيًا من الكتلة الإجمالية للمسبوكات.

في التركيب الكيميائي للسبيكة ، يتم تمييز العناصر الرئيسية (على سبيل المثال ، الحديد والكربون في الحديد الزهر والصلب) ، والشوائب الدائمة ، التي يرجع وجودها إلى عملية إنتاج السبائك ، والشوائب العشوائية التي دخلت السبيكة لأسباب مختلفة. تشمل الشوائب الضارة في الفولاذ والحديد الزهر الكبريت ، والفوسفور ، وأكسيد الحديدوز ، والهيدروجين ، والنيتروجين ، والمحتويات غير المعدنية. الشوائب الضارة في سبائك النحاس هي أكسيد النحاس والبزموت وفي بعضها الفوسفور. تتفاقم خصائص برونز القصدير بشكل حاد بسبب شوائب الألمنيوم والحديد ، وفي برونز الألومنيوم ، على العكس من ذلك ، القصدير. في سبائك الألومنيوم ، يجب أن يكون محتوى الحديد محدودًا ، في المغنيسيوم ، بالإضافة إلى النحاس والنيكل والسيليكون. الغازات والمحتويات غير المعدنية في جميع السبائك شوائب ضارة.

متطلبات كل سبيكة صب محددة ، ولكن هناك عدد من المتطلبات العامة:

1. يجب أن يضمن تركيب السبيكة الخصائص المرغوبة للصب (فيزيائي ، كيميائي ، فيزيائي-كيميائي ، ميكانيكي ، إلخ) ؛

2. يجب أن تتمتع السبيكة بخصائص صب جيدة - سيولة عالية ، ومقاومة التشبع بالغازات وتشكيل شوائب غير معدنية ، وانكماش منخفض ومستقر أثناء التصلب والتبريد ، ومقاومة الفصل وتشكيل ضغوط داخلية وشقوق في المصبوبات ؛

3. يجب أن تكون السبيكة بسيطة بقدر الإمكان في التركيب ، وسهلة التحضير ، ولا تحتوي على مكونات سامة ، ولا تنبعث منها مواد شديدة التلوث أثناء الصهر والصب. بيئةمنتجات؛

4. يجب أن تكون السبيكة تقنية ليس فقط في تصنيع المسبوكات ، ولكن أيضًا في جميع العمليات اللاحقة للحصول على الأجزاء النهائية (على سبيل المثال ، أثناء القطع ، والمعالجة الحرارية ، وما إلى ذلك) ؛

5. يجب أن تكون السبيكة اقتصادية: تحتوي على أقل عدد ممكن من المكونات باهظة الثمن ، ولها أقل قدر من الخسائر أثناء معالجة نفاياتها (العصي ، المرفوضة).

أسئلة التحكم والمهام

1. ما هو تاريخ تطوير المسبك في روسيا؟

2. ما هو دور العلماء الروس في تطوير الأسس العلمية وتنظيم إنتاج المسبوكات من السبائك الحديدية وغير الحديدية؟

3. ما هي طرق الإنتاج لقضبان الصب؟

4. ما هي القوالب التي يمكن استخدامها لصنع مصبوبات على شكل أشكال؟

5. كيف يتم تصنيف سبائك الصب؟

6. ما هي متطلبات سبائك الصب؟

7. اذكر المجالات الرئيسية لتطبيق سبائك الصب.

8. ما هو جوهر تكنولوجيا المسبك؟

مسبكهي القاعدة الرئيسية لمجمع بناء الآلات ويعتمد تطويرها على وتيرة تطوير بناء الآلات ككل.
في المؤتمر الحادي عشر لعمال المسابك في روسيا في يكاترينبورغ في سبتمبر 2013 ، أثيرت بشكل حاد مسألة حالة صناعة المسبك ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتطوير الهندسة الميكانيكية.
انخفض إنتاج المسبوكات الروسية على مدار سنوات الإصلاح بمقدار 4.5 مرة من 18.5 مليون طن إلى 4.2 مليون طن ويميل إلى الانخفاض إلى أقل من 4.0 مليون طن في عام 2013. وانخفض عدد المسابك ثلاث مرات تقريبًا من 3500 إلى 1250 مؤسسة . تم تصفية 10 معاهد بحثية لإنتاج المسابك.
تصدير الصب غير مهم ، وتصدير معدات السبك غير موجود عمليًا. في الوقت نفسه ، زادت واردات معدات المسابك ، بما في ذلك تلك الخاصة بمحلات المسابك الخاصة بمصانع المعادن ، بما يقرب من 9 مرات على مدار 10 سنوات منذ عام 2003 ، بما يتجاوز 1.0 مليار دولار أمريكي. دولار أمريكي في عام 2012.
هناك حاجة لاتخاذ تدابير عاجلة لإحياء صناعة المسبك الروسية ، والتي من الضروري توحيد جهود المسابك ، والصناعة الهندسية ، والإمكانات العلمية بدعم حقيقي المنظمات الحكوميةوالمؤسسات المالية من أجل التنمية في إطار الشراكة بين القطاعين العام والخاص.
مقال رئيس رابطة عمال السباكة في روسيا الأستاذ. ديبروفا آي.

رسم بياني 1. إنتاج الصب حسب البلد في عام 2011

يعتبر إنتاج المسبك في روسيا هو القاعدة الرئيسية لمجمع بناء الآلات ويعتمد تطويره على وتيرة تطوير صناعة الآلات ككل. يتم تحديد آفاق تطوير إنتاج المسبك من خلال الحاجة إلى قضبان الصب ، وديناميكيات إنتاجها ، وسلطة تقنيات المسبك والقدرة التنافسية بين المتقدمة الدول الأجنبية.

لننظر إلى حالة إنتاج المسبك في روسيا.

في عام 2011 ، تم إنتاج 98.6 مليون طن من المسبوكات من السبائك الحديدية وغير الحديدية في العالم ، بما في ذلك 4.3 مليون طن في روسيا ، أي 4.36٪

يظهر إخراج المسبوكات حسب الدولة في الشكل. 1 ، مما يدل على أن الصين تحتل المرتبة الأولى في إنتاج المسبوكات ، والتي تنتج اليوم حوالي نصف إنتاج العالم من قضبان الصب.

الصورة 2. إنتاج الصب في دول البريكس في عام 2011

تحتل روسيا المرتبة السادسة بعد الصين والولايات المتحدة والهند وألمانيا واليابان.

بلغ إنتاج الصب في دول البريكس في عام 2011 59.49 مليون طن ، وهو ما يمثل 60٪ من الإنتاج العالمي (الشكل 2). تحتل روسيا المرتبة الثالثة بين دول البريكس وتنتج 8.22٪ من ناتج المسبوكات من قبل هذه الدول.

يحتل إنتاج المسبك في روسيا مكانة رائدة بين قواعد الشراء الخاصة بالهندسة الميكانيكية مثل اللحام والحدادة. نسبة استخدام المعادن (من 75 إلى 95٪). ومن ناحية أخرى ، فإن إنتاج المسابك هو الإنتاج الأكثر كثافة للمعرفة ، والأكثر كثافة للطاقة ، والمواد كثيفة الاستخدام. لإنتاج 1 طن من المسبوكات ، يلزم إعادة صهر 1.2-1.7 طن من المواد المعدنية المشحونة والسبائك الحديدية والمصهور ، ومعالجة وتحضير 3-5 أطنان من رمال المسبك (عند الصب في قوالب الطين الرملي) ، 3-4 كيلوغرام من المواد اللاصقة (مع الصب في قوالب من XTS) والدهانات. في تكلفة الصب ، تمثل تكاليف الطاقة والوقود 50-60٪ ، تكلفة المواد 30-35٪.

تين. 3. أحجام إنتاج الصب في روسيا من 1990 إلى 2012

ديناميات إنتاج الصب في روسيا من 1990 إلى 2012 هو مبين في الشكل. 3. كان أعلى حجم إنتاج من المسبوكات عام 1985 وبلغ 18.5 مليون طن. بعد ذلك ، بدأ انخفاض حاد في الإنتاج ، مرتبطًا بانتهاك المبادئ العامة للتعاون في المنتجات الهندسية بين جمهوريات الاتحاد السوفياتي وخصخصة وتصفية الشركات. تم إغلاق حوالي 20 شركة في موسكو وحدها ، بما في ذلك مصانع AMO ZIL و Stankolit و Dynamo ، التي سمي المصنع باسمها. فويكوف التي أنتجت حوالي 500 ألف طن من الصب. من 2001 إلى 2008 استقر إنتاج الصب عند 7 ملايين طن. في المستقبل ، يرتبط الانخفاض في إنتاج المسبوكات بالأزمة الاقتصادية ، وانخفاض عدد الموظفين المؤهلين ، وخاصة المتقاعدين ، وإغلاق المؤسسات. في السنوات الأخيرة ، استقر إنتاج المسبوكات من السبائك الحديدية وغير الحديدية عند مستوى 4.2 - 4.4 مليون طن.

يبلغ إجمالي عدد المسابك في روسيا حوالي 1250 ، والتي تنتج المسبوكات والمعدات والمواد ذات الصلة.

بلغ انتاج المسبوكات لكل عامل في عام 2012 حوالي 14.3 طن في السنة.

توظف صناعة المسابك الخاصة بالهندسة الميكانيكية والتعدين (وفقًا لتقديرات الخبراء) حوالي 300 ألف شخص ، بما في ذلك 90٪ من العمال و 9.8٪ من المهندسين و 0.2٪ من العلماء.

العدد الرئيسي للمسابك في روسيا (78٪) عبارة عن مسابك صغيرة يصل إنتاجها إلى 5000 طن من المسبوكات سنويًا.

ترد في الجدول بيانات عن السعات وحجم الإنتاج وعدد العاملين في المسابك ، وفقًا للمعلومات المتاحة للجمعية. واحد.

الجدول 1. تحليل حالة الإنتاج في روسيا حسب السعة والإنتاج وعدد الموظفين

№	إخراج الصب (طن سنويا)	عدد العاملين	عدد المؤسسات	%	ملحوظات
1	50000-100000	2000-3000	12	1	ورش المسابك لمصانع السيارات وهندسة الطاقة ومجمع الدفاع
2	10000-50000	500-2000	84	6,7	ورش المسابك للمصانع الكبيرة لبناء الآلات
3	5000-10000	200-500	180	14,4	ورش عمل لمصانع بناء الآلات وورش عمل فردية
4	1000-5000	50-200	430	34,4	متاجر شركات بناء الآلات
5	أقل من 1000	50-100	544	43,5	ورش صغيرة لأغراض مختلفة

وفقًا للعمليات التكنولوجية ، يتم توزيع إنتاج المسبوكات على النحو التالي:

الجدول 2. إنتاج المسبوكات حسب العمليات التكنولوجية ،٪

يتم إنتاج 78٪ من المسبوكات على خطوط وآلات ميكانيكية ويدويًا. يتم عرض مستوى أتمتة وميكنة إنتاج المسابك في روسيا في الجدول. 3.

الجدول 3. مستوى أتمتة وميكنة إنتاج المسبك

حاليا ، تصدير المسبوكات 30 ألف طن سنويا لدول مثل ألمانيا ، إنجلترا ، فرنسا ، إسرائيل ، السويد ، النرويج ، فنلندا ، الواردات حوالي 70 ألف طن.

تعتمد أحجام إنتاج الصب بشكل كبير على أحجام إنتاج معدات السبك المحلية لتلبية الاحتياجات الخاصة وإمدادات التصدير.

احتفظ عدد من كبار مصنعي معدات المسابك في روسيا بتخصصهم ووسعهم ، لكنهم لا يلبيون احتياجات المسابك والمصانع. لا يتم إنتاج المعدات التالية في روسيا:

• خطوط آلية وميكانيكية لتصنيع القوالب الخالية من القوارير من الطين الرملي ومخاليط التصلب على البارد ؛
• آلات لصنع القوالب من مخاليط الرمل والطين بأحجام دورق من 400x500mm إلى 1200x1500mm ؛
• آلات لتصنيع نوى مسبك للأدوات الساخنة والباردة ؛
• معدات لطلاء القوالب.
• آلات التبريد
• آلات صب الضغط المنخفض
• آلات الصب بالطرد المركزي
• أفران الحث ذات التردد المتوسط ​​بسعة تزيد عن 10 أطنان لصهر الحديد والصلب ؛
• الخلاطات الدفعية والمستمرة لتحضير مخاليط التصلب الباردة بسعة تزيد عن 10 طن / ساعة ؛
• معدات لتجديد مخاليط التصلب على البارد بسعة تزيد عن 10 طن / ساعة.

يتم إنتاج مجموعة غير كاملة من آلات الصب بالضغط العالي.

تم تحديث أسطول معدات السبك بشكل طفيف خلال السنوات الخمس الماضية ، حيث يبلغ متوسط ​​عمره 28 عامًا.

الشكل 4. ديناميات واردات معدات السبك من 2003 إلى 2012

في هذا الصدد ، من المتوقع أن يتم شراء المعدات المفقودة في السنوات الخمس إلى العشر القادمة من الشركات الأجنبية في ألمانيا وإيطاليا والولايات المتحدة واليابان وتركيا والدنمارك وإنجلترا وجمهورية التشيك وفرنسا ، إلخ.

لنقم بتقييم سوق المعدات المستوردة.

ديناميات واردات معدات السبك إلى روسيا من 2003 إلى 2012 (مليون دولار أمريكي) في الشكل 4.

في عام 2012 ، بلغت واردات المعدات وقطع الغيار والتجهيزات الخاصة بالمسبك والصناعات ذات الصلة من جميع أنحاء العالم حوالي 705 مليون دولار. الولايات المتحدة الأمريكية. ديناميات استيراد معدات السبك من جميع دول العالم من 2007 إلى 2012 (مليون دولار أمريكي) معروضة في الجدول. أربعة.

الجدول 4. ديناميات واردات معدات السبك من 2007 إلى 2012

2007	2008	2009	2010	2011	2012
833,1	948,1	632,2	499,15	676,24	1081,5

كانت أعلى كميات تسليم معدات السبك إلى روسيا من جميع دول العالم قبل عام 2012 في عام 2008 ، ولكن في عام 2012 زاد حجم إمدادات المعدات وبلغ أكثر من مليار دولار. الولايات المتحدة الأمريكية. وبلغت قيمة معدات السبك وحدها 720 مليون دولار والباقي 259.5 مليون دولار. زودت الولايات المتحدة روسيا بالمسبوكات والقوالب والمنصات النقالة والتركيبات والتجهيزات المختلفة ، بما في ذلك تلك الخاصة بمحلات المسابك في إنتاج المعادن. يتم عرض شحنات معدات السبك من الدول الرائدة في العالم خلال السنوات الثلاث الماضية (2010-2012) في الجدول. 5 (مليون دولار امريكي).

الجدول 5. تسليم معدات المسابك من الدول الرائدة في العالم في 2010-2012

يوضح الجدول 5 أن معدات الصب يتم توريدها بشكل أساسي من ألمانيا وإيطاليا. بشكل عام ، يتم شراء 72٪ من معدات السبك من دول أجنبية. لذلك ، فإن إنتاج المسبوكات لتصنيع المعدات المحلية آخذ في الانخفاض.

على الرغم من انخفاض مستوى إنتاج المسبك في السنوات الأخيرة ، فإن العديد من المصانع تعيد بناء إنتاجها من المسبك بناءً على عمليات ومواد تكنولوجية جديدة ، ومعدات متطورة.

الغرض الرئيسي من إعادة الإعمار هو توسيع أحجام الإنتاج وتحسين جودة المنتجات التي تلبي المتطلبات الحديثةالعميل ، وتحسين الوضع البيئي وظروف العمل. أثناء إعادة الإعمار ، يلزم إجراء دراسة عميقة لسوق مبيعات المنتجات ، وتحليل العمليات والمعدات والمواد التكنولوجية الحديثة ، وتطوير التخطيط التكنولوجي الأمثل ووضع المعدات ، وتطوير مشروع عمل. للتصميم التكنولوجي والعملي ، هناك حاجة إلى متخصصين مؤهلين. لسوء الحظ ، يوجد اليوم في روسيا عدد محدود من المنظمات القادرة على تنفيذ التصميم التكنولوجي والعملي لورشة عمل أو موقع بشكل كامل. لذلك ، يتم إنشاء مجموعات إبداعية من المتخصصين والمنظمات التي تؤدي هذا النوع من العمل.

على مدى السنوات الثلاث الماضية ، تم إعادة بناء أكثر من 90 متجرًا وموقعًا للمسبك بشكل كامل أو جزئي.

يتم إعادة بناء ورش العمل والمصانع على أساس خطوط ميكانيكية ، لتحل محل العمل اليدوي. في السنوات الأربع الماضية وحدها (2008-2012) ، تم تركيب 25 خطًا آليًا وميكانيكيًا لتصنيع القوالب في المسابك.

إدخال تقنيات واعدة

لإنتاج الحديد الزهر والصلب ، تعتبر العمليات التكنولوجية للصهر في أفران الحث والقوس الكهربائي واعدة ، حيث توفر تركيبة كيميائية مستقرة ودرجة حرارة تسخين المصهور من أجل المعالجة الفعالة خارج الفرن.

بالنسبة لصهر سبائك الصب ، هناك ما يلي واعد:

لصهر الحديد الزهر:

• أفران بوتقة الحث ذات التردد المتوسط ​​بسعة تصل إلى 10-15 طنًا. يتم إنتاج هذه الأفران من قبل الشركات المحلية: RELTEK LLC و Yekaterinburg و Elektroterm-93 OJSC و Saratov و Novozybkovsky Plant of Electrothermal Equipment OJSC و Kurai LLC و Ufa و Institute of Electrotechnologies NPP CJSC و Yekaterinburg و SODRUGESTVO LLC وغيرها ،
  وكذلك الشركات الأجنبية ABP و Juncker (ألمانيا) و Inductotherm و Ajax (الولايات المتحدة الأمريكية) و EGES وتركيا ، والتي تستخدم على نطاق واسع في روسيا ؛
• أفران القوس DC المصنعة من قبل OAO Sibelektroterm، Novosibirsk، OOO NTF EKTA، Moscow، OOO NTF Komterm، Moscow.

بالنسبة لصهر الحديد ، تكون أفران بوتقة الحث ذات التردد المتوسط ​​أكثر مرونة من الناحية التكنولوجية.

الشكل 5. زيادة إنتاج الحديد الخام المصهور في أفران الحث (٪)

لسوء الحظ ، في السنوات الأخيرة ، لم يتم تنفيذ أي عمل لتحسين تكنولوجيا صهر قبة الحديد الزهر. لا ، ولم يكن هناك قط إنتاج ضخم للقباب في روسيا. في هذا الصدد ، يتم تصنيع جميع قباب التشغيل بطريقة يدوية دون تسخين الانفجار وتنقية عالية الجودة لغازات العادم من الغبار والمكونات الضارة. لم تجد أفران قبة الغاز التوزيع المناسب في بلدنا بسبب عدم وجود تصميم موثوق به وتستخدم فقط للحصول على درجات منخفضة من الحديد الزهر.

يوضح الشكل 5 بيانات عن زيادة إنتاج المسبوكات من الحديد الزهر المصهور في أفران الحث ، وانخفاض إنتاج المسبوكات من حديد القبة.

يتم عرض إنتاج المسبوكات من أنواع مختلفة من الحديد الزهر في عام 2012 في الجدول. 6.

الجدول 6. إنتاج المسبوكات من أنواع مختلفة من الحديد الزهر في عام 2012

الشكل 6. نمو إنتاج المسبوكات من سبائك الألمنيوم والمغنيسيوم (٪)

أدت زيادة إنتاج الحديد الزهر منخفض الكبريت في أفران الحث إلى زيادة إنتاج مصبوبات حديد الدكتايل مع الجرافيت العقدي والدودي. بين عامي 2006 و 2012 زاد ناتج المصبوبات من حديد الدكتايل مع الجرافيت العقدي بنسبة 12٪ (الشكل 6) بسبب انخفاض إنتاج المسبوكات من الحديد الزهر الرمادي والخاص والفولاذ.

لصهر الفولاذ:

• أفران القوس الكهربائي AC و DC ، أفران الحث ذات التردد العالي والمتوسط.

إنتاج المسبوكات من أنواع مختلفة من الفولاذ في عام 2012. معروض في الجدول. 7.

الجدول 7. إنتاج المسبوكات من الفولاذ

لصهر السبائك غير الحديدية:

• أفران الحث الكهربائي والقوس والمقاومة ، أفران الغاز والنفط.

يتم عرض إنتاج المسبوكات من السبائك غير الحديدية في عام 2012 في الجدول. ثمانية.

الجدول 8. إنتاج المسبوكات من السبائك غير الحديدية

في السنوات الأخيرة ، كانت هناك زيادة في إنتاج المسبوكات من سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم ، والتي تحل في بعض الحالات محل

يتم عرض إنتاج المسبوكات المشكلة في روسيا من سبائك الألومنيوم بطرق مختلفة في الجدول. 9.

الجدول 9. إنتاج المسبوكات المشكلة من سبائك الألومنيوم بطرق مختلفة

في الوقت الحاضر ، لا يزال تطوير إنتاج المصبوبات عالية الجودة على أساس العمليات التكنولوجية الحديثة في مختلف فروع الهندسة الميكانيكية غير متكافئ. لوحظ أكبر حجم لإنتاج المسبوكات في هندسة النقل (السيارات والسكك الحديدية والبلدية) والهندسة الثقيلة وهندسة الطاقة وصناعة الدفاع.

الشكل 7. إنتاج المسبوكات حسب الصناعة عام 2012

يتم عرض أحجام إنتاج الصب حسب الصناعة في الشكل. 7

لا يسمح لنا تحليل ديناميكيات إنتاج المسبوكات ومعدات السبك المحلية على مدى السنوات العشر الماضية بتحديد آفاق تطوير إنتاج المسبك في السنوات القادمة. لا يُتوقع حدوث زيادة في إنتاج المسبوكات من السبائك الحديدية وغير الحديدية ، حيث تستمر سياسة وممارسة شراء المنتجات الهندسية في الخارج. يستمر الاتجاه المتزايد لشراء المسبوكات في الخارج أيضًا. إن حاجة الصناعة المحلية لقضبان الصب آخذة في التناقص. الفراغات المصبوبة ليست تنافسية في السوق العالمية بسبب تكلفتها العالية ومن حيث "جودة السعر" نحن أقل شأنا من الدول الأجنبية المتقدمة.

لم يتم تطوير تقنيات مسبك جديدة في السنوات الأخيرة ، حيث تم تصفية 10 معاهد بحثية معنية بإنتاج المسابك من خلال نظام الخصخصة. بحث علميتعمل أقسام المسابك في الجامعات فقط ، وتتمثل مهمتها الرئيسية في تدريب المتخصصين الشباب. العدد الرئيسي للأقسام غير مجهز بأحدث الأجهزة والمعدات. لا يوجد تنسيق للنشاط العلمي في روسيا. انخفض عدد العاملين العلميين على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية من 8 إلى 0.2٪ من جميع العاملين في المسبك. انكسرت العلاقة بين العلم والإنتاج ، والعلم القطاعي غائب.

في ظل الظروف الحالية لمواصلة تطوير إنتاج المسابك ، وإعادة بناء محلات المسبك القديمة وبناء متاجر جديدة تعتمد على العمليات التكنولوجية الجديدة والمعدات الحديثة الصديقة للبيئة دور كبيريلعب الأنشطة الإعلامية التي يتم تنفيذها الرابطة الروسيةعمال السباكة. تنظم الجمعية بانتظام مؤتمرات علمية وتقنية متخصصة ، ويعقد مرة كل سنتين مؤتمر مسبك ومعرض بمشاركة متخصصين أجانب ، بالإضافة إلى تنظيم رحلات للمختصين إلى المعارض الدوليةلإنتاج المسابك والمسابك في الدول الأجنبية من أجل التعرف على الحلول التقنية المبتكرة وتبادل الخبرات. تنشر مجلة علمية وتقنية شهرية بعنوان "مؤسس روسيا".

وتجدر الإشارة إلى أنه إلى جانب استقرار أحجام إنتاج المصبوبات في السنوات الأربع الماضية ، فقد زادت جودة المصبوبات بشكل كبير ، وزادت دقة الأبعاد ، وبالتالي انخفض وزنها ، وزادت القوة والخصائص التشغيلية ، والعرض التقديمي تطور.

تحسنت المعدات التكنولوجية في عدد من الشركات بشكل ملحوظ ؛ على مدى السنوات الـ 15 الماضية ، قامت حوالي 350 شركة بإعادة الإعمار ، وهو ما يقيده الافتقار إلى القوى العاملةفي العديد من المؤسسات.

نأمل ذلك العمل بروح الفريق الواحدالمسابك العلمية و المنظمات العامةبدعم من حكومة الاتحاد الروسي سيسمح بتطوير صناعة المسبك في روسيا.

• العلامات:

يسمى الصب العملية التكنولوجيةالحصول على أجزاء من المعدن السائل في قوالب الصب. قالب الصب هو عنصر له تجويف داخلي يشكل الجزء عندما يتم ملؤه بالمعدن المستقيم. بعد تبريد المعدن الصلب ، يتم إتلاف القالب أو فتحه ، وإزالة الجزء بتكوين معين والأبعاد المطلوبة (الشكل 13.1). المنتجات التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة تسمى المسبوكات. يسمى إنتاج المنتجات عن طريق الصب مسبك.

مسبك هو واحد من أهم الصناعاتفي الهندسة الميكانيكية. تستهلك معظم قطاعات الاقتصاد الوطني الفراغات المصبوبة. وزن أجزاء الصب في الآلات هو

أرز. 13.1. مخطط قالب الصب والصب في المتوسط ​​40-80٪ ، والتكلفة وكثافة العمالة لتصنيعها ما يقرب من 25٪ من جميع تكاليف المنتج.

تعتبر طريقة الحصول على الأجزاء عن طريق الصب أرخص مقارنةً بالتزوير والختم ، نظرًا لأن الفراغات المصبوبة هي الأقرب من حيث الحجم والتكوين للأجزاء النهائية ، وحجم تصنيعها أقل من الفراغات التي تم الحصول عليها بالطرق الأخرى. يتم استخدام الصب لعمل المسبوكات ذات التكوين المعقد للغاية ، خاصةً الجوفاء ، والتي لا يمكن تصنيعها عن طريق تزوير أو ختم أو أي معالجة أخرى من مواد ملفوفة أو مضغوطة ، على سبيل المثال ، كتل الأسطوانات ، وأسرّة الماكينات ، وشفرات التوربينات ، والتروس ، والغاز والماء التركيبات ، وأكثر من ذلك بكثير. لا يقتصر وزن الأجزاء المصبوبة - من بضعة جرامات إلى عشرات الأطنان. فقط عن طريق الصب ، يمكن الحصول على منتجات من سبائك مختلفة ، من أي أبعاد ، وتعقيد ووزن ، نسبيًا وقت قصير، مع خصائص ميكانيكية وتشغيلية عالية بما فيه الكفاية.

يتم تصنيف المسابك التي يتم فيها إنتاج المسبك وفقًا للسبائك المستخدمة وتقنية الصب ووزن المسبوكات وما إلى ذلك. (الشكل 13.2).

حسب نوع السبيكة (المعدن) المستخدمة ، تتميز المحلات التجارية: مسبك الحديد وسبك الفولاذ وسبك المعادن غير الحديدية.

في مسابك الحديد ، تصنع المسبوكات من الحديد الزهر الرمادي ، عالي القوة ، المطيل وأنواع أخرى من الحديد الزهر.

في ورش صب الفولاذ ، تُصنع المسبوكات من فولاذ المسبك: الكربون ، والهيكلية ، والمقاومة للحرارة ، والفولاذ الخاص ، إلخ.

تستخدم محلات الصب غير الحديدية معادن وسبائك مثل: الألمنيوم ، والنحاس ، والمغنيسيوم ، والزنك ، والتيتانيوم ، والبرونز ، والنحاس الأصفر ، إلخ.

وفقًا لوزن وأبعاد المسبك ، يمكن تصنيف ورش المسبك على أنها خفيفة ، ومتوسطة ، وكبيرة ، وثقيلة ، وثقيلة الوزن جدًا ، أو وفقًا لتصنيف آخر - ورش صب صغيرة أو متوسطة أو كبيرة.

حسب نوع الصب ، يتم تصنيف إنتاج المسبك إلى صب الرمل والطين وسبك خاص.

تحت أنواع خاصةتشمل المسبوكات الصب بالقالب (القوالب المعدنية الدائمة) ، والصب بالطرد المركزي ، وصب الاستثمار (الصب الدقيق) ، وصب الإرهاق ، والصب بالضغط (الضغط العالي أو المنخفض) ، وصب القشرة ، إلخ.

الأكثر انتشارًا في صناعة المسبك هو الصب في قوالب الطين الرملي. تصنع قوالب الصب من رمال الصب. المكونات الرئيسية لرمال التشكيل هي الرمل والطين ، لذلك هذا النوع لا يزال

أرز. 13.2. تسمى التجمعات الرئيسية لمسبوكات المسبوكات "الصب في الأرض". يقع أكثر من 75٪ من الناتج الإجمالي للمسبوكات على حصة الصب في الأرض. إنها تنتمي إلى أشكال لمرة واحدة ، لأن استخراج الصب يتطلب تدميرها. للحصول على كل جزء لاحق ، من الضروري تصنيع قالب صب جديد. تسمى عملية صنع القالب بالقولبة.

رمال الصب مخصصة لتصنيع قالب الصب ، والرمال الأساسية مصممة للقلب. يجب أن تكون رمال التشكيل والقلب من البلاستيك للحصول على بصمة مميزة ؛ صهر - لتحمل درجات الحرارة العالية للمعدن المصبوب ؛ دائم - لتحمل ضغط المعدن المصبوب ؛ نفاذية الغاز ، أي قادرة على تمرير الغازات المنبعثة ، وكذلك غير قابلة للالتصاق ، وقادرة على عدم التكلس بالمعدن المستقيم.

القضبان في ظروف أكثر صعوبة. لذلك ، فإن الرمال الأساسية لها خصائص خصائص أعلى من رمال التشكيل.

عند التشكيل ، يتم استخدام أجهزة خاصة ، تسمى مجموعتها مجموعة النموذج والقوارير.

يتم تصنيع مجموعة من النماذج لكل جزء على حدة ، بناءً على تكوينه وأبعاده. يتكون من نموذج وعناصر من نظام البوابة ولوحة نموذجية. في حالة وجود تجاويف أو ثقوب في تصميم الجزء ، يتم تضمين الصناديق الأساسية أيضًا في المجموعة.

تم تصميم النموذج لتشكيل المحيط الخارجي للجزء في القالب. وهي مصنوعة من منحدرات الصب ، وبدلات للمعالجة اللاحقة وانكماش المعدن.

نظام البوابات عبارة عن مجموعة من القنوات التي تجلب المعدن المنصهر إلى تجويف القالب.

لوحة تحت النموذج - جهاز مصمم لتثبيت النموذج ونظام البوابة.

تم تصميم الصندوق الأساسي لتصنيع النوى التي تشكل المحيط الداخلي لتجويف الجزء.

القوارير عبارة عن إطارات صلبة يتم فيها تثبيت قالب الصب أثناء نقلها وسكبها بالمعدن.

بالنسبة لسبائك الصب ، يتم استخدام تلك المعادن والسبائك فقط في إنتاج المسابك التي تتمتع بخصائص صب جيدة: سيولة عالية ، وانكماش منخفض ، وفصل منخفض.

السيولة هي قدرة المعدن على ملء تجاويف العفن.

الانكماش هو خاصية تقلص حجم المعادن عند تبريدها.

الفصل هو عدم التجانس في التركيب الكيميائي لأجزاء مختلفة من الصب.

يعد إنتاج المسبك من أصعب المصطلحات التنظيمية والفنية لإعادة توزيع بناء الآلات. يعتبر تنظيم المسابك ، الذي يحتوي على كمية كبيرة من البيانات الأولية ، عملية شاقة ومعقدة. ومع ذلك ، فقد تم تطوير تصميمات قياسية للأقسام الرئيسية لمحلات المسابك مع مجموعة من المعدات والتكنولوجيا القياسية وتنظيم الإنتاج.

أساس تصميم الورشة وجميع أقسامها هو برنامج الورشة.

طرق تصنيع المسبوكات وخصائصها ونطاقها موضحة في الجدول. 13.1.

تقع متاجر المسبك ، كقاعدة عامة ، في مبان منفصلة.

للمسابك ، تم تصميم المباني من نوع الإطار. يتكون الإطار الحامل من أعمدة مثبتة على أسس ومتصلة بواسطة عوارض ودعامات. تشكل الأعمدة والدعامات المستندة عليها إطارات عرضية ، متصلة في الاتجاه الطولي بواسطة عوارض ربط أساسية ، وعوارض رافعة. في مثل هذا المبنى ، يتم توفير تهوية ميكانيكية فعالة وتهوية وإضاءة.

تشكل الأساسات والأعمدة والجدران والأسقف الإطار الداعم للمبنى الذي يتحمل جميع الأحمال. يعتمد غطاء السقف على نوع تغطية المبنى والظروف المناخية للمنطقة والنظام الداخلي للغرفة. الأكثر شيوعًا هي الأسطح المدلفنة متعددة الطبقات المصنوعة من مواد مقاومة للماء ، والتي يتم وضعها فوق المصطكي البيتوميني على طبقة من العزل. نظرًا لأن المباني بها العديد من الامتدادات ، فمن الضروري ترتيب تصريف داخلي للمياه من خلال ممرات في السقف وواجهات تصاعد إلى مجاري العاصفة. السقف مبني حسب نوع الفانوس. يتم تحديد نوع فوانيس المباني الصناعية وفقًا للمتطلبات التكنولوجية والصحية والصحية والظروف المناخية لمنطقة البناء. يتم ترتيب الأضواء على سطح المباني الصناعية ، وتنقسم إلى ضوء وتهوية وتهوية ضوئية ، وفقًا لموقعها بالنسبة إلى الامتدادات - إلى شريط وبقعة. بالنسبة للمنطقة المناخية المركزية في الغرف ذات الانبعاثات الحرارية العالية ، يتم استخدام الفوانيس ذات التهوية الخفيفة على الوجهين مع الزجاج الرأسي.

في مرحلة تطوير دراسة الجدوى وعند وضع مهمة لتصميم مسبك ، من الضروري مراعاة:

• 1) توافر طرق الوصول ، بما في ذلك السكك الحديدية ؛
• 2) وجود موارد طاقة كبيرة ؛
• 3) الاتجاه السائد للرياح ؛
• 4) توافر مرافق المعالجة وأماكن تخزين نفايات الإنتاج ؛
• 5) البعد عن ورش الآلات وما إلى ذلك.

إلى عن على الاختيار الصحيحنوع المباني وأنظمة التدفئة والتهوية ، وكذلك الهياكل الحاملة والإحاطة ، أثناء المسوحات الفنية ، من الضروري جمع بيانات الأرصاد الجوية: درجة حرارة الهواء والرطوبة ، وسرعة الرياح ، وهطول الأمطار ، وعمق تجميد التربة ، إلخ.

الجدول 13.1

طرق تصنيع المسبوكات وخصائصها ونطاقها 1

طرق تصنيع الصب	وزن الصب ، ر	مواد
نماذج لمرة واحدة
صب اليد: في التربة مع القمة			الأسرة ، أجسام الماكينات ، الإطارات ، الأسطوانات ، المطارق ، الجسور
حسب النموذج			مصبوبات على شكل أجسام ثورة (عجلات تروس ، حلقات ، أقراص ، أنابيب ، بكرات ، دواليب تنظيم السرعة ، غلايات ، اسطوانات)
في صناديق كبيرة		فولاذ ، رمادي ، حديد قابل للطرق ، معادن غير حديدية وسبائك	الأسرة ، غراب الرأس ، علب التروس ، كتل الأسطوانات
في قوارير قابلة للفصل مع نوى سريعة الخلط			سرير GM K ، آلات رؤوس البراغي ، مقصات ؛ يسمح بتقليل البدلات بنسبة 25-30٪ وكثافة اليد العاملة في المعالجة بنسبة 20-25٪
في التربة مع دورق علوي وطبقة مواجهة من خليط سريع التصلب			Chabots ، أسرة ، اسطوانات. يسمح بتقليل كثافة اليد العاملة في تصنيع قطع الشغل والتشغيل الآلي بسبب تقليل البدلات بنسبة 10-18٪
في قضبان			المسبوكات ذات السطح المضلع المعقد (رؤوس الأسطوانات والكتل ، والموجهات)
مفتوحة في التربة			المسبوكات التي لا تتطلب التشغيل الآلي (الألواح والبطانات)

1 منشئ تقني - آلة مرجعي. عنوان URL: http://stehmash.narod.ru/stmlstrl2tabl.htm

طرق تصنيع الصب	وزن الصب ، ر	مواد	نطاق وميزة الطريقة
في قوارير صغيرة ومتوسطة			المقابض والتروس والغسالات والبطانات والرافعات والوصلات والأغطية
صب الآلة: في صناديق كبيرة			الأسهم والفرجار وحالات الأسرة الصغيرة
في قوارير صغيرة ومتوسطة			التروس والمحامل والوصلات والحذافات ؛ يسمح بالحصول على مصبوبات عالية الدقة مع خشونة سطح منخفضة
صب قذيفة: راتنجات الرمل			مصبوبات ذات شكل مسؤول في الإنتاج الضخم والواسع النطاق
تصلب كيميائي رقيق الجدران (10-20 مم)		الصلب والحديد الزهر والسبائك غير الحديدية	المسبوكات الصغيرة والمتوسطة ذات الشكل المسؤول
تصلب كيميائي سميك الجدران (سمك 50-150 مم)			المسبوكات الكبيرة (أسِرَّة مطرقة الختم ، أذرع مطحنة الدرفلة)
قشرة زجاجية سائلة		الكربون والفولاذ المقاوم للتآكل والكوبالت والكروم و سبائك الألومنيوم، نحاس	مصبوبات دقيقة مع خشونة سطح منخفضة في الإنتاج التسلسلي
صب الاستثمار		الفولاذ والسبائك عالية السبائك (باستثناء المعادن القلوية التي تتفاعل مع السيليكا في طبقة الكسوة)	شفرات التوربينات ، الصمامات ، الفوهات ، التروس ، أدوات القطع ، أجزاء الأجهزة. تتيح قضبان السيراميك إنتاج مصبوبات بسمك 0.3 مم وفتحات بقطر يصل إلى 2 مم
صب المذيبات		التيتانيوم والفولاذ المقاوم للحرارة	شفرات التوربينات وأجزاء الأجهزة. تقلل أنماط الملح من خشونة السطح
صب التجميد			مصبوبات رقيقة الجدران (الحد الأدنى لسماكة الماكينة 0.8 مم ، قطر الفتحة يصل إلى 1 مم)

طرق تصنيع الصب	وزن الصب ، ر	مواد	نطاق وميزة الطريقة
صب على أنماط تغويز		أي سبيكة	المسبوكات الصغيرة والمتوسطة (الرافعات ، البطانات ، الأسطوانات ، الأجسام)
أشكال متعددة
صب القالب: جبس			المسبوكات الكبيرة والمتوسطة في الإنتاج التسلسلي
الاسمنت الرملي
قالب طوب
فيريكلاي الكوارتز
طيني
الجرافيت
حصاة
سيرميت والسيراميك
يموت الصب: مع مستوى فراق أفقي وعمودي ومجمع	7 (حديد زهر) ، 4 (فولاذ) ، 0.5 (معادن وسبائك غير حديدية)	الصلب والحديد الزهر والمعادن غير الحديدية والسبائك	شكل المسبوكات في الإنتاج الضخم وعلى نطاق واسع (المكابس ، العلب ، الأقراص ، صناديق التغذية ، الزلاجات)
صب مع قالب مبطن		الصلب الأوستنيتي والحديد	شفرات المكره التوربينية ، وأعمدة الكرنك ، وصناديق المحور ، وأغطية صناديق المحاور وغيرها من المسبوكات الكبيرة ذات الجدران السميكة
صب الحقن: على الآلات ذات المكابس الأفقية والعمودية		المغنيسيوم والألمنيوم والزنك وسبائك الرصاص والقصدير والفولاذ	المسبوكات ذات التكوين المعقد (المحملات ، الأكواع ، حلقات المحركات الكهربائية ، أجزاء الأجهزة ، كتلة المحرك)
باستخدام الفراغ		سبائك النحاس	مصبوبات كثيفة ذات شكل بسيط
الصب بالطرد المركزي على الآلات ذات محور الدوران: عمودي			مصبوبات من نوع أجسام الدوران (التيجان ، التروس ، الإطارات ، العجلات ، الفلنجات ، البكرات ، الحذافات) ، الفراغات ذات الطبقتين (الحديد الزهر والبرونز والحديد الزهر الفولاذي) عند /: d

طرق تصنيع الصب	وزن الصب ، ر	مواد	نطاق وميزة الطريقة
عرضي		الحديد الزهر والصلب والبرونز ، إلخ.	الأنابيب ، الجلب ، البطانات ، المحاور مع /: d> 1
مائل (زاوية ميل 3-6 درجات)			الأنابيب والأعمدة والسبائك
عمودي ، لا يتزامن مع المحور الهندسي للصب			مصبوبات مقولبة ليست أجسامًا ثورة (رافعات ، شوك ، وسادات فرامل)
ختم السبائك السائلة:		سبائك غير حديدية	سبائك ، مصبوبات ذات تجاويف عميقة (شفرات التوربينات ، أجزاء صمام الضغط العالي)
مع التبلور تحت ضغط المكبس		الحديد الزهر وسبائك غير حديدية	مصبوبات ضخمة وسميكة الجدران بدون جيوب غازية ومسامية ؛ من الممكن الحصول على فراغات مضغوطة من مواد غير مسبوكة (ألمنيوم نقي)
ضغط الصب	ألواح يصل سمكها إلى 1000 × 2500 مم	سبائك المغنيسيوم والألمنيوم	المسبوكات الكبيرة ، بما في ذلك المسبوكات المضلعة
مضخة شفط		سبائك النحاس	المسبوكات الصغيرة مثل أجسام الثورة (البطانات والأكمام)
على التوالي توجه بلورة		سبائك غير حديدية	مصبوبات يصل سمك جدارها إلى 3 مم وبطول يصل إلى 3000 مم
صب الضغط المنخفض		الحديد الزهر وسبائك الألومنيوم	مصبوبات رقيقة الجدران بسماكة 2 مم على ارتفاع 500-600 مم (رؤوس الأسطوانات ، المكابس ، البطانات)
مستمر	مواسير بقطر 300-1000 مم

المسبك هو أحد فروع الصناعة ، ومنتجاته الرئيسية هي تلك المستخدمة في الهندسة الميكانيكية. هناك العديد من المصانع في هذا التخصص في روسيا. بعض هذه الشركات لديها قدرات صغيرة ، والبعض الآخر يمكن أن يعزى إلى عمالقة الصناعة الحقيقية. علاوة على ذلك في المقالة ، سننظر في أكبر مصانع مسبك وميكانيكية في روسيا موجودة في السوق (مع العناوين والأوصاف) ، وما هي المنتجات المحددة التي ينتجونها.

المنتجات المصنعة من قبل LMZ

بطبيعة الحال ، فإن هذه الشركات هي أهم جزء في الاقتصاد الوطني. تنتج المسابك الروسية عددًا كبيرًا من المنتجات المختلفة. يتم تصنيعها في ورش عمل هذه الشركات ، على سبيل المثال ، المسبوكات ، السبائك ، السبائك. يتم إنتاج المنتجات النهائية أيضًا في مؤسسات هذه الصناعة. يمكن أن تكون هذه ، على سبيل المثال ، الشبكات ، وفتحات الصرف الصحي ، والأجراس ، وما إلى ذلك.

تقدم مسابك الحديد في روسيا منتجاتها ، كما ذكرنا سابقًا ، بشكل أساسي إلى الشركات في الصناعة الهندسية. ما يصل إلى 50 ٪ من المعدات التي تنتجها هذه المصانع تسقط على قضبان الصب. بالطبع ، يمكن للشركات ذات التخصصات الأخرى أن تكون أيضًا شركاء في LMZ.

المشاكل الرئيسية للصناعة

لسوء الحظ ، فإن الوضع مع صناعة المسبك في الاتحاد الروسي اليوم ليس بسيطًا. بعد انهيار الاتحاد السوفياتي الصناعات الهندسيةلقد انهارت البلاد بالكامل تقريبًا. وفقًا لذلك ، انخفض الطلب على المنتجات المصبوبة والمسبك بشكل كبير. في وقت لاحق ، كان للعقوبات وتدفق الاستثمارات تأثير سلبي على تطوير LMZ. ومع ذلك ، على الرغم من ذلك ، لا تزال المسابك الروسية موجودة ، وتقدم منتجات عالية الجودة إلى السوق بل وتزيد من معدلات الإنتاج.

كانت المشكلة الرئيسية لمؤسسات هذا التخصص في الاتحاد الروسي لسنوات عديدة هي الحاجة إلى التحديث. ومع ذلك ، فإن تنفيذ التقنيات الجديدة يتطلب تكاليف إضافية. لسوء الحظ ، في معظم الحالات ، لا يزال يتعين على هذه الشركات شراء المعدات اللازمة للتحديث من الخارج مقابل الكثير من المال.

قائمة أكبر المسابك في روسيا

تعمل حوالي 2000 شركة في إنتاج منتجات ذات أشكال من الحديد الزهر والصلب والألمنيوم وما إلى ذلك اليوم في الاتحاد الروسي. أكبر المسابك في روسيا هي:

• Balashikhinsky.
• كامينسك أورالسكي.
• تاجانروج.
• "كاماز".
• تشيريبوفيتس.
• بالزينسكي.

بارد

تأسس هذا المشروع في كامينسك-أورالسكي خلال الحرب - في عام 1942. في ذلك الوقت ، تم إخلاء مسبك بالاشيخا هنا. في وقت لاحق ، أعيدت مرافق هذا المشروع إلى مكانها. في Kamensk-Uralsk ، بدأ مسبكه الخاص في العمل.

في العهد السوفياتي ، كانت منتجات KULZ تركز بشكل أساسي على المجمع الصناعي العسكري في البلاد. في التسعينيات ، خلال فترة التحويل ، غيرت الشركة ملفها الشخصي لإنتاج السلع الاستهلاكية.

تعمل KULZ اليوم في إنتاج الفراغات ذات الأشكال والمسبك المخصصة لكليهما المعدات العسكريةوكذلك للمدنيين. في المجموع ، تنتج المؤسسة 150 نوعًا من المنتجات. يزود المصنع السوق بأنظمة الفرامل وعجلاتها تكنولوجيا الطيران، مكونات الراديو ، الفراغات المصنوعة من المعادن الحيوية والسيرميت ، إلخ. يقع المقر الرئيسي لشركة KULZ في العنوان التالي: Kamensk-Uralsky، st. ريابوفا ، 6.

BLMZ

تم تشغيل جميع المسابك في روسيا تقريبًا ، والتي تم توفير قائمة بها أعلاه ، في القرن الماضي. BLMZ ليست استثناء في هذا الصدد. تأسست أقدم مؤسسة في البلاد في عام 1932. كانت أولى منتجاتها عبارة عن عجلات ذات عجلات للطائرات. في عام 1935 ، أتقن المصنع تقنيات إنتاج المنتجات ذات الأشكال من الألمنيوم ، وفي فترة ما بعد الحرب ، تخصصت المؤسسة بشكل أساسي في إنتاج أجهزة إقلاع الطائرات وهبوطها. في عام 1966 ، بدأت في إنتاج منتجات مصنوعة من سبائك التيتانيوم.

خلال انهيار الاتحاد السوفياتي ، تمكنت محطة Balashikha من الحفاظ على الاتجاه الرئيسي لنشاطها. في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، قامت المؤسسة بترقية أسطولها الفني بنشاط. في عام 2010 ، بدأ المصنع في تطوير جديد مناطق الإنتاجمن أجل توسيع نطاق المنتجات.

منذ 2015 BLMZ ، جنبًا إلى جنب مع مجمع علميبدأت "سويوز" تنفيذ مشروع لإنتاج وحدات التوربينات الغازية بطاقة تصل إلى 30 ميغاواط. يقع مكتب BLMZ في العنوان: Balashikha، Entuziastov Highway، 4.

مسبك تاجانروج

يمكن العثور على المكتب الرئيسي لهذه المؤسسة على العنوان التالي: تاغانروغ ، نورثرن سكوير ، 3. تأسست TLMZ مؤخرًا - في عام 2015. ومع ذلك ، تبلغ طاقتها اليوم بالفعل حوالي 13 ألف طن سنويًا. أصبح هذا ممكنا عن طريق استخدام أحدث المعداتو تقنيات مبتكرة. في الوقت الحاضر ، تعد Taganrog LMZ هي الأكثر مؤسسة حديثةصناعة مسبك في البلاد.

كان TLMZ قيد الإنشاء لبضعة أشهر فقط. في المجموع ، تم إنفاق حوالي 500 مليون روبل خلال هذا الوقت. تم شراء مكونات خط الإنتاج الرئيسي من شركات دنماركية. أفران المعمل تركية. جميع المعدات الأخرى مصنوعة في ألمانيا. اليوم ، يتم توفير 90٪ من منتجات مصنع تاجانروج للسوق المحلي.

أكبر المسابك في روسيا: ChLMZ

تم اتخاذ قرار بناء شركة Cherepovets في عام 1950. منذ عام 1951 ، بدأ المصنع في إنتاج قطع غيار لآلات بناء الطرق والجرارات. كل السنوات اللاحقة ، حتى إعادة الهيكلة ، تم تحديث الشركة وتوسيعها باستمرار. في عام 2000 ، اختارت إدارة المصنع الاتجاهات الإستراتيجية التالية للإنتاج:

• إنتاج بكرات الأفران للمصانع المعدنية ؛
• إنتاج أفران لشركات بناء الآلات ؛
• صب الضخ للصناعة الكيميائية ؛
• إنتاج سخانات المبرد للأفران.

اليوم ChLMZ هي واحدة من أهم الشركات المصنعة الروسيةمنتجات مماثلة. شركاؤها ليسوا فقط شركات بناء الآلات ، ولكن أيضًا الصناعات الخفيفة والإسكان والخدمات المجتمعية. يقع مكتب هذه الشركة في: Cherepovets، st. صناعة البناء ، 12.

مسبك بالزينسكي

هو - هي أكبر مؤسسةتأسست في 1948. في البداية ، أطلق عليه اسم "مؤسس" Artel. في السنوات الأولى من وجوده ، تخصص المصنع بشكل رئيسي في صناعة أواني الألمنيوم. بعد عام ، بدأت الشركة في إنتاج المسبوكات الحديدية. تم تغيير اسم Artel إلى Balezinsky LMZ في عام 1956. ينتج هذا المصنع اليوم حوالي 400 عنصر من مجموعة متنوعة من المنتجات. الاتجاه الرئيسي لنشاطها هو إنتاج مصبوبات الأفران والأطباق وقوالب المخابز. عنوان الشركة: Balezin، St. ماركس ، 77.

مسبك "كاماز"

تعمل هذه الشركة في نابريجناي تشيلني. له السعة الإنتاجيةتشكل 245 ألف مصبوب في السنة. يقوم مسبك كاماز بتصنيع منتجات من الحديد الزهر عالي القوة والرمادي مع الجرافيت الدودي. تم بناء هذا المصنع في عام 1975. كانت أولى منتجات المصنع عبارة عن مسبوكات من الألمنيوم لعدد 83 قطعة. في عام 1976 ، أتقنت المؤسسة إنتاج منتجات الحديد والصلب. في البداية ، كان المصنع جزءًا من المشهور شركة مساهمة"كاماز". في عام 1997 ، حصل على وضع مستقل. ومع ذلك ، في عام 2002 ، أصبحت المؤسسة مرة أخرى جزءًا من KamAZ OJSC. يقع هذا المصنع في العنوان: Naberezhnye Chelny ، احتمال Avtozavodsky ، 2.

مشروع نيجني نوفغورود OJSC LMZ

المنتجات الرئيسية لـ OJSC "مسبك ومصنع ميكانيكي" (روسيا ، نيجني نوفغورود) هي تجهيزات خطوط أنابيب من الحديد الزهر. تُستخدم المنتجات التي تصنعها هذه المؤسسة في نقل الغاز والبخار والنفط والماء وزيت الوقود والزيوت. بدأ المصنع نشاطه في عام 1969. في ذلك الوقت كان أحد ورش العمل التابعة لجمعية غوركي فلاكس. اليوم ، شركاؤها هم العديد من مؤسسات الهندسة الميكانيكية والإسكان والخدمات المجتمعية وإمدادات المياه.

بدلا من الاستنتاج

تعتمد رفاهية البلد بأكمله إلى حد كبير على مدى سلاسة واستقرار عمل مسابك روسيا الموصوفة أعلاه. بدون المنتجات التي تصنعها هذه الشركات ، لن تتمكن المؤسسات المحلية للهندسة الميكانيكية ، والمعادن ، والصناعات الخفيفة ، وما إلى ذلك من العمل. لذلك ، يجب إيلاء أقصى قدر من الاهتمام لتطوير وإعادة بناء وتحديث هذه المسابك وغيرها ، وتزويدها بالمسابك. الدعم الشامل ، بما في ذلك على مستوى الدولة ، ضروري ومهم للغاية بالطبع.

المسابك في روسيا هي الشركات التي تنتج المسبوكات - الأجزاء والفراغات على شكل - عن طريق ملء القوالب بالسبائك السائلة. المستهلكون الرئيسيون لمنتجات السباكة هم شركات مجمع بناء الماكينات (حتى 70٪ من إجمالي إنتاج قضبان الصب) ، والصناعة المعدنية (حتى 20٪). ما يقرب من 10 ٪ من المنتجات التي يتم إنتاجها عن طريق القولبة بالحقن هي معدات صحية.

الصب هو أفضل طريقة للحصول على قطع عمل هندسية معقدة ، أقرب ما يمكن في التكوين إلى المنتجات النهائية ، وهو أمر لا يمكن تحقيقه دائمًا بالطرق الأخرى (التشكيل ، اللحام ، إلخ). في عملية الصب ، يتم الحصول على المنتجات ذات السماكة الأكثر تنوعًا (من 0.5 إلى 500 مم) والطول (من بضعة سنتيمترات إلى 20 مترًا) والوزن (من بضع جرامات إلى 300 طن). تعتبر البدلات الصغيرة ميزة مفيدة لصب الفراغات ، مما يجعل من الممكن تقليل تكلفة المنتجات النهائية عن طريق تقليل استهلاك المعادن وتكلفة منتجات المعالجة. أكثر من نصف الأجزاء المستخدمة في العصر الحديث معدات صناعية، عن طريق القولبة بالحقن.

الأنواع الرئيسية للمواد الخام في إنتاج المسابك هي:

• الحديد الزهر الرمادي (حتى 75٪) ؛
• فولاذ - كربون وسبائك (20٪) ؛
• حديد مرن (3٪) ؛
• السبائك غير الحديدية - الألمنيوم والمغنيسيوم والنحاس والزنك (2٪).

تتم عملية الصب بعدة طرق مصنفة:

1) حسب طريقة تعبئة القوالب:

• صب عادي
• صب مع العزل
• صب الحقن
• صب الطرد المركزي؛

2) حسب طريقة تصنيع قوالب الصب:

• في قوالب لمرة واحدة (رمل ، قشرة) مخصصة للحصول على صب واحد فقط ؛
• في أشكال متعددة الاستخدامات (سيراميك أو رمل طيني) ، يتحمل ما يصل إلى 150 عبوة ؛
• إلى قوالب معدنية دائمة (على سبيل المثال ، قوالب البرد) يمكنها تحمل عدة آلاف من الصبات.

الطريقة الأكثر شيوعًا للصب في القوالب الرملية (تصل إلى 80٪ من وزن جميع المسبوكات التي يتم إجراؤها في العالم). تشمل تقنية هذا النوع من الصب:

• تحضير المواد
• تحضير القوالب والرمال الأساسية ؛
• إنشاء أشكال وقضبان.
• تعليق القضبان وتجميع الأشكال ؛
• صهر المعدن وصبه في قوالب ؛
• التبريد المعدني والضربة القاضية للصب النهائي ؛
• تنظيف الصب والمعالجة الحرارية والتشطيب.

ظهر أول مسبك روسي (يسمى "كوخ المدفع") في موسكو عام 1479. في عهد إيفان الرهيب ، ظهرت المسابك في كاشيرا وتولا ومدن أخرى. في عهد بطرس الأكبر ، تم إتقان إنتاج المسبوكات في الولاية بأكملها تقريبًا - في جبال الأورال ، في الأجزاء الجنوبية والشمالية من البلاد. في القرن السابع عشر ، بدأت روسيا في تصدير مصبوبات الحديد الزهر. ومن الأمثلة البارزة على فن السبك الروسي ، مدفع القيصر الذي يبلغ وزنه 40 طنًا ، والذي صممه أ. وميل. ماتورين. في عام 1873 ، قام عمال مصنع بيرم بإلقاء عابرة (الجزء السفلي الذي يتلقى التأثير) من مطرقة بخارية تزن 650 طنًا ، وهي واحدة من أكبر المصبوبات العملاقة في العالم.