育(yu)才(cai)封(feng)頭︱傳承品質，科學(xue)創新，兩代人接(jie)力(li)共樹“育(yu)才(cai)品牌”

前言

      封(feng)頭(tou)(tou)制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)屬于裝備制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)(ye)(ye)，是我國工業(ye)(ye)(ye)(ye)現代(dai)(dai)化建(jian)設的(de)重(zhong)要(yao)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)之一(yi)。自上世紀 80 年(nian)代(dai)(dai)至今，“中(zhong)國封(feng)頭(tou)(tou)之都”新(xin)鄉縣已經匯聚起一(yi)大批封(feng)頭(tou)(tou)制(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)，封(feng)頭(tou)(tou)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)產(chan)(chan)值約占到(dao)全國封(feng)頭(tou)(tou)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)總產(chan)(chan)值的(de)三分(fen)之一(yi)。在改(gai)革(ge)開(kai)放各項利好(hao)政策及市(shi)場環境的(de)推動(dong)之下，民營封(feng)頭(tou)(tou)企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)實(shi)現了快速發展，一(yi)大批敢于拼搏、吃(chi)苦(ku)耐勞的(de)企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)家涌現出來，育才封(feng)頭(tou)(tou)的(de)創始(shi)人梁(liang)總正是其(qi)中(zhong)之一(yi)。

     迎著改革開放的春風，艱苦(ku)奮(fen)斗與時(shi)代共(gong)奮(fen)進，勤勞嚴謹(jin)成就一代“封頭(tou)匠人”

1988 年，改革開放(fang)進入快(kuai)車道，育才(cai)(cai)封(feng)(feng)頭創(chuang)始人梁總是一(yi)家國有企(qi)業鈑(ban)金工，手握“鐵飯碗(wan)”，身為一(yi)名技術(shu)人員，他(ta)(ta)熟知機(ji)(ji)(ji)械(xie)行業知識，對行業發展(zhan)動向(xiang)嗅覺敏銳，在洞(dong)察到(dao)改革開放(fang)給機(ji)(ji)(ji)械(xie)加工行業帶(dai)來的機(ji)(ji)(ji)遇以及封(feng)(feng)頭產品(pin)的市場需求后，他(ta)(ta)毅然(ran)決然(ran)選擇加入創(chuang)業隊伍，正式建立新鄉育才(cai)(cai)封(feng)(feng)頭廠。

      育(yu)才封(feng)頭創業(ye)之初，封(feng)頭企業(ye)少之又少，沒有經(jing)驗可(ke)以借鑒，也沒有途徑和(he)資金(jin)購進設(she)備，梁(liang)(liang)總(zong)(zong)(zong)面(mian)臨怎樣(yang)的困難可(ke)想(xiang)而(er)知，但是(shi)“吃苦耐勞、堅(jian)韌(ren)不拔”是(shi)梁(liang)(liang)總(zong)(zong)(zong)的性(xing)格本色，沒有設(she)備就自(zi)己做(zuo)設(she)備！沒有經(jing)驗就自(zi)己一(yi)(yi)點(dian)點(dian)摸索！不僅要(yao)堅(jian)持做(zuo)，還要(yao)做(zuo)好！正(zheng)是(shi)憑借這樣(yang)一(yi)(yi)股韌(ren)勁兒，梁(liang)(liang)總(zong)(zong)(zong)克服了(le)(le)一(yi)(yi)個(ge)又一(yi)(yi)個(ge)困難，很(hen)快在改革(ge)開放的春風(feng)中穩(wen)住了(le)(le)育(yu)才封(feng)頭的前進步伐。

“   吃過(guo)的(de)(de)苦、走過(guo)的(de)(de)彎(wan)路時刻提醒我，踏踏實實做好產品(pin)，只(zhi)有(you)產品(pin)品(pin)質(zhi)(zhi)過(guo)硬，我們(men)才(cai)能得到客戶(hu)認可(ke)，才(cai)能穩(wen)定持續發(fa)展(zhan)”，梁(liang)總(zong)經營公(gong)司(si)(si) 30 多年(nian)，始(shi)終把“品(pin)質(zhi)(zhi)”當做企(qi)業發(fa)展(zhan)主線，“品(pin)質(zhi)(zhi)”早已成為育才(cai)封(feng)頭的(de)(de)企(qi)業標簽。在(zai)別人(ren)看(kan)來(lai)，對(dui)“品(pin)質(zhi)(zhi)”的(de)(de)苛求(qiu)是對(dui)自(zi)(zi)己奮斗成果的(de)(de)呵護，但在(zai)身(shen)邊人(ren)看(kan)來(lai)，這卻是一(yi)位老(lao)技術(shu)人(ren)員的(de)(de)“一(yi)根(gen)筋”精神使然，“因為是技術(shu)出(chu)身(shen)，所(suo)以他(ta)懂(dong)得其中(zhong)門道，產品(pin)有(you)一(yi)絲缺(que)陷他(ta)一(yi)眼就能看(kan)出(chu)來(lai)，這是他(ta)的(de)(de)職業習慣”，梁(liang)總(zong)的(de)(de)女兒告訴編者，“在(zai)父(fu)親心(xin)里(li)，公(gong)司(si)(si)就像一(yi)個(ge)孩子，和(he)我們(men)姐(jie)弟幾個(ge)同等重要(yao)，父(fu)親今年(nian) 70 多歲(sui)了，還每天穿梭在(zai)公(gong)司(si)(si)廠區各個(ge)角落，和(he)技術(shu)工人(ren)交流(liu)，親自(zi)(zi)參與封(feng)頭生產及質(zhi)(zhi)檢(jian)，總(zong)是熱情滿滿”。

     “一份堅(jian)持、一份熱(re)愛”，這是(shi)梁總帶(dai)領育(yu)才封頭穩步(bu)發展 30 余(yu)年的(de)關鍵(jian)所(suo)在。堅(jian)持和(he)熱(re)愛背(bei)后(hou)經(jing)歷(li)過怎樣的(de)辛酸和(he)難(nan)處，外人(ren)無(wu)從知曉，所(suo)以梁總講述(shu)來路時的(de)云淡風輕，才更加讓(rang)人(ren)動(dong)容。讓(rang)人(ren)感動(dong)和(he)敬(jing)佩的(de)從不是(shi)“艱難(nan)歲月”本(ben)身，而是(shi)梁總這輩人(ren)身上所(suo)展現出的(de)苦(ku)干實干、不屈服(fu)(fu)不服(fu)(fu)輸(shu)的(de)精神和(he)姿態，致敬(jing)每一位了不起(qi)的(de)父輩！邁入現代工業新航道(dao)，大(da)膽創(chuang)新與時代并肩跑，激流(liu)勇進再創(chuang)“育(yu)才輝(hui)煌”。

      育才(cai)封(feng)頭如(ru)今，梁(liang)總已經(jing)把企業交予兒子全(quan)權管理，接手企業后的(de)小(xiao)梁(liang)總將帶領育才(cai)封(feng)頭駛向(xiang)哪條航道(dao)呢？小(xiao)梁(liang)總明確表示，他非常欽(qin)佩(pei)父輩的(de)吃(chi)苦精神和鉆研精神，也非常認可(ke)父親(qin)“一心(xin)只(zhi)想(xiang)做好品質(zhi)”的(de)理念，自己會把父親(qin)的(de)諄(zhun)諄(zhun)教導銘記于心(xin)，把育才(cai)封(feng)頭的(de)“品質(zhi)招(zhao)牌”牢(lao)牢(lao)守住！

      小梁總是一位(wei)新(xin)時(shi)代(dai)下成長起來的(de)(de)高材生，除(chu)了傳承父輩的(de)(de)優良作風，他還(huan)有自己(ji)的(de)(de)夢想(xiang)和追求，“我想(xiang)讓父親(qin)打(da)下的(de)(de)基業再上(shang)一層樓(lou)，無創新(xin)不傳承，想(xiang)往上(shang)走就(jiu)創新(xin)，現在及未來，我們(men)會在原(yuan)有合作行業的(de)(de)基礎(chu)上(shang)，更多地探索化工(gong)裝(zhuang)備、低溫深冷等高精(jing)領(ling)域，并(bing)在細分領(ling)域做出特色，為育才封頭再塑新(xin)

優勢新動能(neng)”。在小梁總(zong)帶領(ling)下，育(yu)才封頭的產品和市場布(bu)局正在向高精領(ling)域邁進，并和湖北宜化、中杰特(te)裝、誠(cheng)德能(neng)源(yuan)等企業建立了穩定合作關系。

小梁總的創新(xin)魄力(li)，不(bu)僅體(ti)現(xian)在(zai)(zai)他具(ju)備洞(dong)察(cha)清潔(jie)能源(yuan)、制造等大(da)趨(qu)勢的前瞻性眼光(guang)，還體(ti)現(xian)企(qi)(qi)業(ye)管(guan)理(li)上，自接手(shou)企(qi)(qi)業(ye)，他一(yi)直在(zai)(zai)推(tui)進企(qi)(qi)業(ye)文化(hua)落地，志在(zai)(zai)打(da)造一(yi)家有靈(ling)魂有思想(xiang)有底蘊(yun)的現(xian)代化(hua)企(qi)(qi)業(ye)，在(zai)(zai)傳承育才封頭優(you)良基因的同(tong)時(shi)(shi)，通過現(xian)代化(hua)管(guan)理(li)手(shou)段，將企(qi)(qi)業(ye)精(jing)神深入落實到(dao)企(qi)(qi)業(ye)各項發展中去；他還重(zhong)新(xin)梳理(li)企(qi)(qi)業(ye)組織架(jia)構，更(geng)注重(zhong)技術人才培養，全力(li)打(da)造一(yi)支新(xin)時(shi)(shi)代下的高(gao)質量(liang)人才隊伍，為育才封頭進軍(jun)領域、向高(gao)精(jing)度封頭制造商(shang)轉型(xing)升級，做好技術儲備。

后記

      不同(tong)(tong)的(de)(de)時代背景，造就不同(tong)(tong)的(de)(de)成長經(jing)歷和人物性格(ge)，梁總(zong)父子思(si)維模式也許(xu)稍(shao)有(you)(you)不同(tong)(tong)，但卻(que)有(you)(you)共同(tong)(tong)追求：“把(ba)育(yu)才封(feng)頭的(de)(de)品質做到極(ji)致”。從(cong)他們眼中，編者感受到的(de)(de)是，對封(feng)頭事業的(de)(de)熱忱和對未來的(de)(de)篤定。有(you)(you)嚴謹務實(shi)的(de)(de)做事準則(ze)，有(you)(you)與時俱進的(de)(de)開放心(xin)態，我們完全(quan)有(you)(you)理由相(xiang)信，育(yu)才封(feng)頭必將擁有(you)(you)更精(jing)彩的(de)(de)未來！

1.什么叫馬氏體不銹鋼？
常溫下顯微組織為馬氏體組織，通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼。通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。屬于馬氏體不銹鋼的鋼號有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr13Mo、1Cr17Ni2、2Cr13Ni2、9Cr18、9Cr18MoV等。2.常用焊接方法
焊接馬氏體不銹鋼可以采用各種電弧焊方法進行焊接。目前仍以焊條電弧焊為主，而采用二氧化碳氣體保護焊或氬、二氧化碳混合氣體保護焊，可以大大降低焊縫中含氫量，從而降低焊縫冷裂的敏感性。
3.常用焊接材料
（1）Cr13 型馬氏體不銹鋼焊條和焊絲通常在焊縫有較高的強度要求時，采用Cr13 型馬氏體不銹鋼焊條和焊絲，可使焊縫金屬的化學成分與母材相近，但焊縫的冷裂傾向大。
注意事項：a.要求焊前預熱，預熱溫度不能超過450℃，以防止475℃脆化。焊后進行熱處理，焊后熱處理是在冷至150-200℃時，保溫2h，使奧氏體各部分轉變為馬氏體，然后立即進行高溫回火，加熱到730-790℃，保溫時間每1mm 板厚為10min，但不小于2h，最后空冷。
b.為了防止裂紋，焊條和焊絲中 S、P 的含量應小于0.015%，Si 的含量應不大于0.3%。Si 含量增加，促使生成粗大的一次鐵素體，導致接頭的塑性降低。碳的含量一般應低于母材的含碳量，可以降低淬透性。
（2）Cr-Ni 奧氏體型不銹鋼焊條與焊絲Cr-Ni 奧氏體鋼型焊縫金屬具有良好的塑性，可以緩和熱影響區馬氏體轉變時產生的應力。此外，Cr-Ni 奧氏體不銹鋼型焊縫對氫的溶解度大，可以減少氫從焊縫金屬向熱影響區的擴散，有效地防止冷裂紋，因此不需預熱。但焊縫的強度較低，也不能通過焊后熱處理來提高。
4.常見的焊接問題
（1）焊接冷裂紋馬氏體不銹鋼由于含鉻量高，極大地提高其淬硬性，不論焊前的原始狀態如何，焊接總會使其近縫區產生馬氏體組織。隨著淬硬傾向的增大，接頭對冷裂也更加敏感，尤其在有氫存在時，馬氏體不銹鋼還會產生更危險的氫致延遲裂紋。
措施：1）采用大線能量 較大的焊接電流，可以減緩冷卻速度；2）對于不同的鋼種層間溫度不同，一般不低于預熱溫度；3）焊后緩冷到150～200℃，并進行焊后熱處理以消除焊接殘余應力，去除接頭中擴散氫，同時也可以改善接頭的組織和性能。
（2）熱影響區脆化馬氏體不銹鋼尤其是鐵素體形成元素較高的馬氏體不銹鋼，具有較大的晶粒長大傾向。冷卻速度較小時，焊接熱影響區易產生粗大的鐵素體和碳化物；冷卻速度較大時，熱影響區會產生硬化現象，形成粗大的馬氏體。這些粗大的組織都使馬氏體不銹鋼焊接熱影響區塑性和韌性降低而脆化。
措施：1)控制合理的冷卻速度；2)合理選擇預熱溫度，預熱溫度不應超過450℃，否則接頭長時間處于高溫下，可能產生475℃脆化;3)合理選擇焊接材料調整焊縫的成分，盡可能避免焊縫中粗大鐵素體的產生。
5.焊接工藝
1）焊前預熱焊前預熱是防止產生冷裂紋的主要工藝措施。當C的質量分數為0.1%～0.2%時，預熱溫度為200～260℃，對高剛性焊件可預熱至400～450℃。
2）焊后冷卻焊件焊后不應從焊接溫度直接升溫進行回火處理，因為焊接過程中奧氏體可能未完全轉變，如焊后立即升溫回火，會出現碳化物沿奧氏體晶界沉淀和奧氏體向珠光體轉變，產生晶粒粗大的組織，嚴重降低韌性。因此回火前應使焊件冷卻，讓焊縫和熱影響區的奧氏體基本分解完了。對于剛性小的焊件，可以冷至室溫再回火；對于大厚度的焊件，需采用較復雜的工藝；焊后冷至100～150℃，保溫0.5～1h,然后加熱至回火溫度。
3）焊后熱處理目的是降低焊縫和熱影響區的硬度，改善塑性和韌性，同時減少焊接殘余應力。焊后熱處理分回火和完全退火兩種。回火溫度為650～750℃，保溫1h，空冷；若焊件焊后需機加工的，為了得到最低硬度，可采用完全退火，退火溫度為830～880℃，保溫2h爐冷至595℃，然后空冷。
4）焊條的選用焊接馬氏體不銹鋼用焊條分為鉻不銹鋼焊條和鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條兩大類。常用鉻不銹鋼焊條有E1-13-16（G202）、E1-13-15（G207）；常用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條有E0-19-10-16（A102）、E0-19-10-15（A107）、E0-18-12Mo2-16（A202）、E0-18-12Mo2-15（A207）等

雙相不銹鋼的焊接
1.雙相不銹鋼的焊接性
雙相不銹鋼的焊接性兼有奧氏體鋼和鐵素體鋼各自的優點，并減少了其各自的不足之處。（1）熱裂紋的敏感性比奧氏體鋼小得多；（2）冷裂紋的敏感性比一般低合金高強鋼也小得多；（3）熱影響區冷卻后，總是保留更多的鐵素體，從而增大了腐蝕傾向和氫致裂紋（脆化）的敏感性；（4）雙相不銹鋼焊接接頭有析出δ相脆化的可能，δ相是Cr和Fe的金屬間化合物，它的形成溫度范圍600～1000℃，不同鋼種形成δ相的溫度不同；

（5）雙相不銹鋼含有50%的鐵素體，同樣也存在475℃脆性，但不如鐵素體不銹鋼那樣敏感；
2.焊接方法的選用
雙相鋼焊接方法首選TIG焊，然后是焊條電弧焊，采用埋弧焊時應嚴格控制熱輸入和層間溫度，且應避免大的稀釋率。
注意：采用TIG焊時，宜在保護氣體中加入1-2%的氮氣（若N超過2%就會增加氣孔傾向，且電弧不穩定），以使焊縫金屬吸氮（防止焊縫表面區域因擴散而損失氮），有利于穩定焊接接頭中的奧氏體相。
3.焊材的選用
選用奧氏體形成元素（Ni、N等）較高的焊材，以促進焊縫中的鐵素體向奧氏體轉變。2205鋼多選用22.8.3L的焊條或焊絲，2507鋼多選用25.10.4L的焊絲或25.10.4R的焊條。

4.焊接要點（1）焊接熱過程的控制焊接線能量、層間溫度、預熱及材料厚度等都會影響焊接時的冷卻速度，從而影響到焊縫和熱影響區的組織和性能。為獲得最佳的焊縫金屬性能，建議最高層間溫度控制在100℃，當焊后要求熱處理時可以不限制層間溫度。
（2）焊后熱處理雙相不銹鋼焊后zui好不進行熱處理。焊后要求熱處理時,所用的熱處理方法是水淬。熱處理時加熱應盡可能快，在熱處理溫度下的保溫時間為5～30min，應該足以恢復相的平衡。在熱處理時金屬的氧化非常嚴重，應考慮采用惰性氣體保護。

當(dang)管(guan)道(dao)輸送介(jie)質或管(guan)道(dao)所處(chu)環境有溫(wen)度變(bian)化(hua)時(shi)，管(guan)道(dao)由溫(wen)度引起(qi)的熱脹冷縮是不可避免的，如(ru)果不采取(qu)一定的方式補償該(gai)尺寸變(bian)化(hua)，將會在(zai)管(guan)壁內產生很高(gao)的應力，通過管(guan)道(dao)傳至固定管(guan)架或設備，當(dang)溫(wen)差過某一范圍時(shi)，溫(wen)差應力大于管(guan)子可承受(shou)的應力范圍，這時(shi)就必須(xu)考慮(lv)補償問題。

在(zai)管(guan)(guan)(guan)系補(bu)(bu)(bu)償設計中(zhong)，最(zui)為(wei)經濟的(de)是(shi)(shi)自(zi)然(ran)補(bu)(bu)(bu)償，自(zi)然(ran)補(bu)(bu)(bu)償是(shi)(shi)利用管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)自(zi)然(ran)彎曲(qu)形(xing)狀所具有的(de)柔性來補(bu)(bu)(bu)償熱(re)位移(yi)，顯然(ran)自(zi)然(ran)補(bu)(bu)(bu)償的(de)能力是(shi)(shi)有限的(de)，當自(zi)然(ran)補(bu)(bu)(bu)償不能要(yao)求時(shi)，通常(chang)應考慮設置(zhi)(zhi)膨(peng)(peng)脹(zhang)節(jie)。管(guan)(guan)(guan)系所受載(zai)荷(he)主要(yao)是(shi)(shi)外力載(zai)荷(he)(管(guan)(guan)(guan)道(dao)及流(liu)動介質自(zi)重，內壓，風載(zai)，地震荷(he)載(zai)等)和位移(yi)載(zai)荷(he)，設置(zhi)(zhi)管(guan)(guan)(guan)架(jia)的(de)目(mu)的(de)在(zai)于消除外載(zai)作用在(zai)設備或(huo)管(guan)(guan)(guan)道(dao)上的(de)作用力，且可把復雜管(guan)(guan)(guan)系分隔成(cheng)形(xing)狀比較簡單，獨立膨(peng)(peng)脹(zhang)的(de)管(guan)(guan)(guan)段，保證膨(peng)(peng)脹(zhang)節(jie)的(de)最(zui)佳使用效果。

設置(zhi)膨脹節(jie)(jie)的(de)(de)目的(de)(de)，在于吸收管(guan)道自(zi)身無法吸收的(de)(de)熱變形，最大限(xian)度地減小位移載荷。本文根據不同類型(xing)膨脹節(jie)(jie)的(de)(de)使用特點，給出了(le)幾(ji)種典型(xing)管(guan)系(xi)的(de)(de)補(bu)償設計方案，結合(he)實際，對三鉸(jiao)鏈(lian)型(xing)膨脹節(jie)(jie)(括(kuo)萬向(xiang)鉸(jiao)鏈(lian)型(xing))所組成(cheng)的(de)(de)系(xi)統(tong)，復式拉桿型(xing)膨脹節(jie)(jie)，彎管(guan)壓力平衡型(xing)膨脹節(jie)(jie)在工作中對管(guan)架或設備的(de)(de)作用力和力矩進行了(le)分析(xi)計算，討論了(le)膨脹節(jie)(jie)中波紋管(guan)的(de)(de)腐蝕問題。

1 膨脹節的(de)類型(xing)及典型(xing)管段的(de)補償設計主要分為(wei)以(yi)下(xia)幾種類型(xing)：

1.1 單式(shi)軸向型膨脹節

由一個(ge)波(bo)紋管(guan)和兩個(ge)可(ke)與相(xiang)鄰管(guan)道(dao)、設(she)備相(xiang)接的端管(guan)（或法蘭）等組成的撓性裝置，主要用(yong)于補償直管(guan)段軸向位(wei)移，另(ling)外(wai)也可(ke)以吸收少量的橫(heng)向位(wei)移，圖1 是采用(yong)軸向型膨脹節(jie)設(she)置實例。

在(zai)存(cun)(cun)在(zai)橫(heng)(heng)向位(wei)移(yi)或(huo)存(cun)(cun)在(zai)軸向與橫(heng)(heng)向組合(he)(he)位(wei)移(yi)的(de)場合(he)(he)，使(shi)用單式膨(peng)脹節所受到的(de)限制主(zhu)要是膨(peng)脹節吸收橫(heng)(heng)向位(wei)移(yi)的(de)能力有限。另外在(zai)工作壓(ya)力，溫度較(jiao)高(gao)，直徑較(jiao)大(da)或(huo)無法在(zai)結構物上安設主(zhu)固定支(zhi)(zhi)架或(huo)多個導向支(zhi)(zhi)架的(de)場合(he)(he)，使(shi)用軸向型(xing)膨(peng)脹節可(ke)能行不通。

1.2 復式拉桿型(xing)膨脹(zhang)節

由中間接管連接的(de)兩(liang)個(ge)波(bo)紋(wen)管及(ji)拉桿(gan)、端板等組成(cheng)的(de)撓性裝置，以橫向(xiang)(xiang)位(wei)移(yi)(yi)方式補償平(ping)面(mian)或立體彎曲管段的(de)熱位(wei)移(yi)(yi)，拉桿(gan)裝置應(ying)能承受壓力推力及(ji)其附加外力的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。復式拉桿(gan)型膨脹節特別適合吸收橫向(xiang)(xiang)位(wei)移(yi)(yi)，此外，這種設(she)計形(xing)(xing)式也可用(yong)(yong)(yong)于吸收軸向(xiang)(xiang)位(wei)移(yi)(yi)，角位(wei)移(yi)(yi)以及(ji)任意由這三(san)種形(xing)(xing)式合成(cheng)的(de)位(wei)移(yi)(yi)，一般用(yong)(yong)(yong)法是將這種帶連桿(gan)的(de)膨脹節設(she)置在呈(cheng)90°的(de)“Z”形(xing)(xing)管系的(de)中間管臂內，調整連桿(gan)以阻止外部(bu)的(de)軸向(xiang)(xiang)位(wei)移(yi)(yi)，圖2、3 是兩(liang)個(ge)應(ying)用(yong)(yong)(yong)實例。

圖2 表示，復式連(lian)桿型膨(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)(jie)吸(xi)收(shou)單平(ping)面“Z”形彎管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)橫(heng)向位(wei)移(yi)，中間(jian)(jian)管(guan)臂連(lian)桿以內的(de)(de)(de)(de)(de)熱位(wei)移(yi)用膨(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou)向位(wei)移(yi)來吸(xi)收(shou)，水平(ping)管(guan)線的(de)(de)(de)(de)(de)熱位(wei)移(yi)由(you)膨(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)橫(heng)向位(wei)移(yi)來吸(xi)收(shou)。由(you)于壓力推力是(shi)由(you)連(lian)桿來承受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)，所以兩(liang)端(duan)均使(shi)用中間(jian)(jian)固定(ding)支架(jia)，由(you)于作用于管(guan)線上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou)向力，是(shi)膨(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)(jie)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)變形反(fan)力，因此只需使(shi)用導向支架(jia)。中間(jian)(jian)管(guan)臂上(shang)位(wei)于連(lian)桿以外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)部分，如兩(liang)端(duan)彎管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)必須由(you)水平(ping)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)彎曲來吸(xi)收(shou)。

圖(tu)3 是在空(kong)間“Z” 彎管中使用帶(dai)連桿的(de)萬(wan)(wan)能(neng)式膨(peng)脹節的(de)典型實例。由于萬(wan)(wan)能(neng)式膨(peng)脹節可以吸收任(ren)何方向(xiang)(xiang)的(de)橫(heng)向(xiang)(xiang)位(wei)移，所以兩個水(shui)平管臂可以在水(shui)平面上處于任(ren)意方位(wei)。

1.3 彎管壓力平衡型膨脹節

由兩個(ge)或一個(ge)工作波紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)和一個(ge)平(ping)衡(heng)波紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)以及端管(guan)(guan)(guan)(guan)，端板、彎頭(tou)、封頭(tou)、拉桿等組(zu)成(cheng)的(de)撓性裝(zhuang)置(zhi)，用于補償(chang)管(guan)(guan)(guan)(guan)段的(de)軸向(xiang)(xiang)位(wei)移，橫向(xiang)(xiang)位(wei)移或二(er)者(zhe)的(de)合成(cheng)位(wei)移，且不使(shi)固定管(guan)(guan)(guan)(guan)架(jia)或相連設(she)備承(cheng)受(shou)(shou)壓(ya)力推(tui)動的(de)作用，拉桿裝(zhuang)置(zhi)承(cheng)受(shou)(shou)壓(ya)力推(tui)力和其它附(fu)加外力的(de)作用。彎管(guan)(guan)(guan)(guan)壓(ya)力平(ping)衡(heng)式(shi)膨(peng)脹(zhang)節的(de)主要(yao)優點，是它在(zai)吸(xi)收來自(zi)外部的(de)軸向(xiang)(xiang)位(wei)移時，不會使(shi)系統受(shou)(shou)到(dao)內壓(ya)推(tui)力的(de)作用。由波紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)整(zheng)體(ti)剛度(du)造成(cheng)的(de)力并未消除，實際上(shang)這(zhe)個(ge)力一般(ban)要(yao)超過單(dan)式(shi)膨(peng)脹(zhang)節位(wei)移引起的(de)彈力。因為工作波紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)和平(ping)衡(heng)波紋(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)(guan)都要(yao)受(shou)(shou)到(dao)壓(ya)縮或拉伸，作用在(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)道或設(she)備上(shang)的(de)力是兩者(zhe)的(de)軸向(xiang)(xiang)合力。

1.3.1 圖4 是存在軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)與橫向(xiang)(xiang)(xiang)組合位(wei)(wei)移(yi)(yi)的時使(shi)用彎管壓力平衡式膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)的典型實例，在管道的端部和汽(qi)輪機(ji)上的支(zhi)(zhi)架(jia)均(jun)為(wei)中(zhong)間固定支(zhi)(zhi)架(jia)，并且只需要使(shi)用導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)支(zhi)(zhi)架(jia)，采用合理的設計可以(yi)使(shi)汽(qi)輪機(ji)上方的導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)支(zhi)(zhi)架(jia)承受使(shi)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)產(chan)生軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)(wei)移(yi)(yi)的作用力，避免(mian)該(gai)力作用到汽(qi)輪機(ji)上，作用在汽(qi)輪機(ji)上的只有使(shi)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)節(jie)產(chan)生橫向(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)(wei)移(yi)(yi)的作用力。

1.3.2 圖5 所(suo)示為(wei)一(yi)種(zhong)常(chang)見的(de)非常(chang)適(shi)于使用彎管(guan)壓力(li)平衡型膨脹(zhang)(zhang)節的(de)場合。在工藝操作中，容器和豎(shu)向管(guan)道的(de)膨脹(zhang)(zhang)量可能不同，按圖示安裝一(yi)壓力(li)平衡式膨脹(zhang)(zhang)節，豎(shu)直方向的(de)位移(yi)差可以由(you)膨脹(zhang)(zhang)節的(de)軸向位移(yi)吸(xi)(xi)收(shou)，容器中心線(xian)到管(guan)線(xian)之間的(de)熱膨脹(zhang)(zhang)可由(you)膨脹(zhang)(zhang)節的(de)橫向位移(yi)吸(xi)(xi)收(shou)。

1.4 鉸鏈型膨脹節(jie)

由一(yi)(yi)個(ge)波紋管、兩(liang)組(zu)(zu)與(yu)端管相(xiang)連的(de)(de)(de)鉸(jiao)鏈(lian)板及一(yi)(yi)對銷軸(zhou)等組(zu)(zu)成的(de)(de)(de)撓性裝置，鉸(jiao)鏈(lian)式膨(peng)(peng)脹節(jie)一(yi)(yi)般以兩(liang)、三個(ge)作為一(yi)(yi)組(zu)(zu)使用，用于吸收單平面管系(xi)中一(yi)(yi)個(ge)或多個(ge)方向(xiang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)向(xiang)位(wei)(wei)(wei)移(yi)。在這種系(xi)統中每(mei)(mei)(mei)一(yi)(yi)個(ge)膨(peng)(peng)脹節(jie)被(bei)它(ta)的(de)(de)(de)鉸(jiao)鏈(lian)板所(suo)制約，產(chan)生(sheng)純(chun)角(jiao)位(wei)(wei)(wei)移(yi)，然而，被(bei)管段(duan)分(fen)開的(de)(de)(de)每(mei)(mei)(mei)對鉸(jiao)鏈(lian)型膨(peng)(peng)脹節(jie)互相(xiang)配合(he)可吸收橫(heng)(heng)向(xiang)位(wei)(wei)(wei)移(yi)。給定(ding)單個(ge)膨(peng)(peng)脹節(jie)的(de)(de)(de)角(jiao)位(wei)(wei)(wei)移(yi)，每(mei)(mei)(mei)對鉸(jiao)鏈(lian)式膨(peng)(peng)脹節(jie)所(suo)能吸收的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)向(xiang)位(wei)(wei)(wei)移(yi)與(yu)其鉸(jiao)鏈(lian)銷軸(zhou)之間的(de)(de)(de)距離(li)成正(zheng)比，因此，為了便膨(peng)(peng)脹節(jie)充分(fen)發(fa)揮應用，應盡量(liang)加大這一(yi)(yi)距離(li)。膨(peng)(peng)脹節(jie)的(de)(de)(de)鉸(jiao)鏈(lian)板通常(chang)用于承(cheng)受作用于膨(peng)(peng)脹節(jie)上的(de)(de)(de)全部壓力推力，另(ling)外也可以用來(lai)承(cheng)受管道和(he)設備的(de)(de)(de)重量(liang)、風載等。

1.4.1 圖6 是(shi)用雙(shuang)鉸(jiao)(jiao)鏈系統吸收單(dan)平面“Z”形彎管的主(zhu)要熱(re)膨(peng)脹(zhang)(zhang)，由于壓力(li)推力(li)是(shi)由膨(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)上(shang)的鉸(jiao)(jiao)鏈板來承受的，只(zhi)需在管系的兩(liang)端(duan)設置中間(jian)固定支架，由于膨(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)受鉸(jiao)(jiao)鏈制約只(zhi)能產生(sheng)純角位移，不能伸縮(suo)，包含有膨(peng)脹(zhang)(zhang)節(jie)的中間(jian)管臂的熱(re)膨(peng)脹(zhang)(zhang)必須由與它相垂直的管臂發生(sheng)彎曲(qu)來吸收，兩(liang)個長管臂的彎曲(qu)撓度由正確設計的導向支架和支架來控制。

如果單平(ping)面“Z”形管系的中間管臂較長過，可采(cai)用三個鉸鏈型膨脹節的系統。

1.4.2 圖7 表示在單平面彎管(guan)中的(de)(de)三鉸鏈型膨(peng)脹節系統，豎直管(guan)段(duan)的(de)(de)熱膨(peng)脹將由B 和(he)C 兩個膨(peng)脹節的(de)(de)動作來吸收(shou)，水平管(guan)段(duan)的(de)(de)熱膨(peng)脹由A 和(he)B 兩個膨(peng)脹節來吸收(shou)，很明顯(xian)，膨(peng)脹節B 的(de)(de)角位移是(shi)A 和(he)C 之和(he)。

1.4.3 圖8 是彎(wan)管角度不(bu)等于90°時(shi)，使用(yong)(yong)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)式膨(peng)(peng)(peng)脹節(jie)的(de)示(shi)例。鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)型膨(peng)(peng)(peng)脹節(jie)的(de)主(zhu)要(yao)優點是它(ta)的(de)尺寸緊湊(cou)，便于安裝，而且(qie)可以使它(ta)的(de)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)板具有很(hen)(hen)大的(de)剛度和強度，使用(yong)(yong)它(ta)們通(tong)常可以對構(gou)形(xing)不(bu)規則(ze)的(de)復雜管線的(de)熱膨(peng)(peng)(peng)脹進(jin)行(xing)補(bu)償(chang)，在這樣的(de)管線上使用(yong)(yong)別種(zhong)膨(peng)(peng)(peng)脹節(jie)往往行(xing)不(bu)通(tong)，由于鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)結構(gou)能夠傳(chuan)遞(di)載荷，鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)型膨(peng)(peng)(peng)脹節(jie)的(de)管系施加到固(gu)定支架的(de)作用(yong)(yong)力很(hen)(hen)小，這種(zhong)系統的(de)支撐點可設(she)在不(bu)妨礙系統活動的(de)任何位置上，這給系統的(de)設(she)計帶來了很(hen)(hen)大的(de)自由。

和(he)前面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)示例一(yi)(yi)樣，在管系兩端只用(yong)中間固(gu)定(ding)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)來固(gu)定(ding)，本例中所有的(de)(de)(de)(de)熱變形全(quan)部被膨脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)所吸收，因管道(dao)的(de)(de)(de)(de)熱變形作(zuo)用(yong)于固(gu)定(ding)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)載(zai)荷非常小，如果左(zuo)側(ce)的(de)(de)(de)(de)固(gu)定(ding)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)與第一(yi)(yi)個(ge)鉸(jiao)鏈型膨脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)間距較大，在靠近膨脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)處應(ying)設置導向支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)，該(gai)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)為以承受膨脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)轉動的(de)(de)(de)(de)力，從而減少膨脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)C 至左(zuo)側(ce)固(gu)定(ding)支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)之(zhi)間部分管道(dao)的(de)(de)(de)(de)彎曲，為了保持(chi)管系位(wei)于平面(mian)(mian)內，并消除可(ke)(ke)能由外載(zai)所產(chan)生的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)于鉸(jiao)鏈的(de)(de)(de)(de)彎曲力，可(ke)(ke)以增設一(yi)(yi)個(ge)或多個(ge)導向支(zhi)(zhi)(zhi)架(jia)(jia)，管系的(de)(de)(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)撐可(ke)(ke)以采取多種方式(shi)，對膨脹(zhang)(zhang)節(jie)(jie)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)管道(dao)進行(xing)支(zhi)(zhi)(zhi)撐而不妨礙其(qi)自由移動時，可(ke)(ke)采取彈簧(huang)支(zhi)(zhi)(zhi)吊架(jia)(jia)。

1.5 萬向鉸鏈型膨脹節

由一個(ge)(ge)波紋管(guan)，萬向(xiang)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)環及兩(liang)對與(yu)萬向(xiang)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)環和端管(guan)相連的(de)(de)(de)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)板等(deng)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)撓性裝(zhuang)置。通(tong)常以兩(liang)個(ge)(ge)萬向(xiang)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型或以兩(liang)個(ge)(ge)萬向(xiang)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型與(yu)一個(ge)(ge)單(dan)式鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)一起配套使用(yong)，如圖(tu)9，兩(liang)個(ge)(ge)萬向(xiang)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)協同動作(zuo)吸收(shou)(shou)上(shang)、下兩(liang)個(ge)(ge)水平管(guan)臂(bei)的(de)(de)(de)組合(he)位(wei)移，鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)則與(yu)上(shang)部的(de)(de)(de)萬向(xiang)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)互相配合(he)吸收(shou)(shou)豎(shu)直管(guan)臂(bei)的(de)(de)(de)位(wei)移。用(yong)萬向(xiang)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)構(gou)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)與(yu)上(shang)節(jie)(jie)提到(dao)的(de)(de)(de)用(yong)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)構(gou)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)是有(you)類(lei)似的(de)(de)(de)優點(dian)，但萬向(xiang)鉸(jiao)(jiao)鏈(lian)(lian)型膨(peng)脹(zhang)節(jie)(jie)的(de)(de)(de)應用(yong)具有(you)更大的(de)(de)(de)靈活性，它不限于單(dan)平面系(xi)統(tong)(tong)。

2 CAESARII對膨脹節(jie)進行模擬分析

以常見的復(fu)式(shi)拉(la)桿膨脹(zhang)節建(jian)模分析為(wei)例，該管道(dao)(dao)為(wei)高溫(wen)抽汽管道(dao)(dao)，設計溫(wen)度為(wei)269℃，設計壓力(li)0.5Mpa，材質為(wei)碳(tan)鋼。管道(dao)(dao)模型如圖10所示，

在(zai)節點10設備(bei)對管道有15mm垂直向下(xia)的附加位移，現對該管道進行一(yi)(yi)次應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和二次應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)校(xiao)核，由應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)分析結果可(ke)得出，一(yi)(yi)次應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)計算(suan)通(tong)過(guo)，節點80處(chu)二次應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)是許(xu)用應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的1.36倍，嚴重超(chao)出管道材質許(xu)用應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，管道系(xi)統存在(zai)風(feng)險。

管道(dao)相關節(jie)點受(shou)力情況

在該管(guan)線(xian)中，由各節點受(shou)力(li)(li)(li)情(qing)況可以看出(chu)，節點10、80、140處(chu)(chu)支撐(cheng)受(shou)力(li)(li)(li)均過(guo)(guo)大(da)；一次(ci)應(ying)力(li)(li)(li)在需用應(ying)力(li)(li)(li)范圍(wei)內，由管(guan)道(dao)(dao)系統設(she)計(ji)條件可以得(de)出(chu)，二次(ci)應(ying)力(li)(li)(li)主要是由溫度(du)引起的熱脹(zhang)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的，熱脹(zhang)引起管(guan)道(dao)(dao)變形(xing)，變形(xing)受(shou)到支架(jia)約束從而產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)熱應(ying)力(li)(li)(li)；處(chu)(chu)因(yin)此要降低管(guan)道(dao)(dao)二次(ci)應(ying)力(li)(li)(li)必須通(tong)過(guo)(guo)可行(xing)(xing)的設(she)計(ji)方案來吸(xi)收管(guan)道(dao)(dao)熱脹(zhang)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的位移(yi)，從而減小熱應(ying)力(li)(li)(li)。現在設(she)備出(chu)口(kou)豎(shu)直(zhi)管(guan)道(dao)(dao)上(shang)添(tian)加(jia)復(fu)式拉(la)桿(gan)膨(peng)脹(zhang)節，添(tian)加(jia)后的模型如圖13，具(ju)體建模過(guo)(guo)程(cheng)在此不贅述，考慮(lv)到設(she)備對(dui)管(guan)道(dao)(dao)有(you)(you)(you)豎(shu)直(zhi)向下(xia)的附(fu)加(jia)位移(yi)，整個(ge)管(guan)道(dao)(dao)系統只有(you)(you)(you)節點10-50有(you)(you)(you)豎(shu)直(zhi)方向的管(guan)道(dao)(dao)走(zou)向，因(yin)此膨(peng)脹(zhang)節加(jia)在豎(shu)直(zhi)管(guan)道(dao)(dao)上(shang)。重新對(dui)管(guan)道(dao)(dao)進行(xing)(xing)應(ying)力(li)(li)(li)計(ji)算校(xiao)核，由于未(wei)加(jia)膨(peng)脹(zhang)節前(qian)一次(ci)應(ying)力(li)(li)(li)未(wei)超(chao)出(chu)許(xu)用應(ying)力(li)(li)(li)，在此只校(xiao)核二次(ci)應(ying)力(li)(li)(li)即(ji)可。計(ji)算結果如圖13

由(you)以上二(er)次(ci)(ci)應(ying)(ying)力(li)結算(suan)結果和各節點(dian)作(zuo)用力(li)情況可(ke)看出，管(guan)道(dao)添加(jia)膨(peng)脹(zhang)(zhang)節后，二(er)次(ci)(ci)應(ying)(ying)力(li)大幅(fu)(fu)(fu)度降低，最大應(ying)(ying)力(li)只有(you)許用應(ying)(ying)力(li)的(de)18.2，而且各節點(dian)作(zuo)用力(li)也大幅(fu)(fu)(fu)度降低，由(you)此可(ke)見，膨(peng)脹(zhang)(zhang)節可(ke)以有(you)效的(de)吸收管(guan)道(dao)中(zhong)的(de)熱脹(zhang)(zhang)，從而大幅(fu)(fu)(fu)度降低管(guan)道(dao)熱應(ying)(ying)力(li)。