第一节 上游 行业 发展状况 分析
弹簧支吊架的主要构成部分就是弹簧,弹簧的性能直接影响管道受力状态。在实际应用中,一般多选用弹性极限高的金属材料来制造弹簧。
合金弹簧钢则可制造截面较大、屈服极限较高的重要弹簧。我国弹簧钢钢类基本满足了各机械工业部门的使用。弹簧钢产量约占合金钢总产量的4%,其中热轧材圆钢和扁钢产量约占95%,冷拉材、钢丝、钢带产量约占5%。
常用的合金弹簧钢有60Si2Mn、50CrVA、30W4Cr2VA等。60Si2Mn钢是应用最广泛的合金弹簧钢,其生产量约为合金弹簧钢产量的80%。它的强度、淬透性、耐回火性都比碳素弹簧钢高,工作温度达250℃,缺点是脱碳倾向较大,适于制造厚度小于10mm的板簧和截面尺寸小于25mm的螺旋弹簧,在重型机械、铁道车辆、汽车、拖拉机上都有广泛的应用。
50CrVA钢的力学性能与60Si2Mn钢相近,但淬透性更高,钢中Cr和V能提高弹性极限、强度、韧性和耐回火性,常用于制作承受重载荷、工作温度较高及截面尺寸较大的弹簧。
30W4Cr2VA是高强度的耐热弹簧,用于500℃以下工作的锅炉主安全阀弹簧、汽轮机汽封弹簧等。
常用合金弹簧钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途
第二节 下游产业发展情况 分析
弹簧吊架可广泛用于电力、冶金、化工、石油、纺织等 行业 ,在运行中产生热位移的管道系统及其设备装置。
一、2009年电力 行业 发展状况
2009年1季度,电力 行业 的景气指数为96.52点(2001年=100),比2008年下降0.95个点,电力 行业 景气指数已连续7个季度处于下滑态势。
与2008年相比,2009年1季度构成电力 行业 景气指数的5个指标中(经季节调整剔除季节因素和随机因素),有3个指标处于下滑态势:电力 行业 税金发展速度、电力 行业 从业人员平均数发展速度、发电量增速;有2个指标处于上升趋势:电力 行业 利润总额发展速度和电力 行业 产品出厂价格指数。
1-2月,电力 行业 实现利润32.5亿元,同比减少52.6亿元,下降61.9%,降幅同比扩大6个百分点。其中,火力发电 行业 利润13.4亿元,下降32.6%;电力供应业净亏损24.6亿元,去年同期为盈利56.4亿元。
二、2009年石油 行业 发展状况
受经济危机的影响,2009年一季度,我国石油和天然气开采业处于低位运行。
一季度天然原油累计产量为4605.27万吨,比去年同期减少79.73亿吨;累计产量增速为-1.65%,比去年同期下降了3.85个百分点;其中,1、2、3月当月产量增速分别为1.11%、-4.63%和-1.14%。
1~2月,石油天然气开采业实现销售产值884.41亿元,同比下降45.97%,增速比上年同期下降了90.12个百分点;产销率为98.05%,比上年同期增加了0.60个百分点。1、2、3月石油工业品出厂价格指数分别为51、45及45,分别比上年同期下降77、91和91点。
1~2月,我国石油和天然气开采业累计利润总额为109.32亿元,比上年同期减少了674.79亿元;亏损企业累计亏损额为42.68亿元,同比增长140.63%,增速比上年同期上升了146.97个百分点。2月末,我国石油和天然气开采业亏损面为37.23%,比上年同期增加了11.39个百分点;亏损深度为39.04%,比上年同期增加了37.49个百分点。
三、2009年纺织业发展状况
2009年1-2月,我国规模以上纺织企业达30841家,该 行业 累计销售收入2561亿元,同比增长3.36%;而利润总额为66亿元,同比下降10.8%。虽然2009年1月1日起美国将取消延续3年的对中国纺织品配额限制措施,中国纺织品出口也自此进入"无配额时代"。但因汇率,原材料和劳动力成本上涨以及国际需求减弱等因素导致出口困难,再加上产品成本增大,企业利润空间也随之下降。
为了应对金融危机,国务院组织有关部门制定了十个重要产业的调整和振兴 规划 。其中包括汽车、钢铁、造船、纺织、装备制造、电子信息产业、轻工石化业、有色金属等。十大重要产业的振兴计划不但对振兴本 行业 的发展,对整个国民经济的带动作用也不容低估。
第三节 产品技术发展现状
弹簧支吊架是管道系统的重要组成部分。它用以承受管道荷载,限制管道位移和控制管道振动。在火力发电厂工程设计中,其工作量占管道施工图设计工作量的30%~60%。在核电站工程设计的CAD系统标准图库中,各类支吊架图纸要占50%~60%。在有大量工艺管道,特别是热力管道的工厂设计中,管道支吊架设计常常成为工程设计的瓶颈,影响着我国弹簧支吊架的技术水平。目前支吊架设计中主要存在以下不足:
1、管道支吊架设计存在大量的重复劳动,工程设计人员往往要经常查阅标准手册,耗费了大量的时间,不能集中精力于支吊架的布置和铺设。
2、一旦管道尺寸和类型发生改变,工程人员要重新查阅相关标准对管道支吊架要重新设计,不能做到支吊架自动更新。
3、现有的管道支吊架设计软件缺乏设计中干涉检查和处理功能。
4、设计、 分析 和优化一般在不同软件中进行,设计参数不能进行自动的连接和更新,使得优化的结果不能反映到支吊架几何模型。
第四节 产品工艺特点或流程
弹簧支吊架的主要构成部分就是弹簧,以下简单介绍弹簧的各种处理工艺。
1、整定处理:又称“立定处理”。
将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限载荷下的高度或压并高度(拉伸弹簧拉伸到工作极限载荷下的长度,扭转弹簧扭转到工作极限扭转角),一次或多次短暂压缩(拉伸、扭转)以达到稳定弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。
2、加温整定处理:又称“加温立定处理”。在高于弹簧工作温度条件下的立定处理。
3、强压处理:将压缩弹簧压缩至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。
4、加温强压处理:在高于弹簧工作条件下进行的强压处理。
5、强拉处理:将拉伸弹簧拉伸至弹簧材料表面产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。
6、加温强拉处理:在高于弹簧工作温度条件下进行的强拉处理。
7、强扭处理:将扭转弹簧扭转至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。
8、加温强扭处理:高于弹簧工作温度条件下进行的强扭处理。
第五节 国内外技术未来发展趋势 分析
弹簧支吊架的主要构成部分就是弹簧,弹簧加工技术的发展对我国弹簧支吊架技术的发展有一定的影响。
经过多年发展,虽然我国弹簧 行业 的技术水平有了明显提高,但与国外技术相比还存在一定差距,我国弹簧 行业 呈现以下技术趋势:
1、弹簧原材料的开发和研制
改变国产弹簧合金元素不稳定、表面质量差、强度波动大的状况,提高材料性能的稳定性、疲劳性能和可靠性。开发和研制高强度高韧性不锈钢弹簧钢丝,以替代进口材料。
2、弹簧加工和检测设备的开发和研制
开发生产计算机数字控制的卷簧机,提高其加工精度,开发自动检测技术手段,能够对弹簧的高度、外径、负荷、探伤等进行全数检验。
3、产品技术发展趋势向轻量化、高可靠性方面发展
汽车工业的需求无疑对弹簧产品种类和技术进步有极其明显的拉动作用,中国汽车工业对悬架弹簧与气门弹簧需求量最大。这两种弹簧的技术发展趋势总体上为轻量(高应力)、高可靠度。
悬架弹簧设计,应力普遍大于1100MPA,气门弹簧最大工作应力普遍在900MPA左右。在可靠性方面主机厂要求按照威布尔分布曲线,达到预计寿命的概率在90%以上。
对于目前出现的异形截面悬架弹簧和气门弹簧,从轻量化,节省空间,提高舒适性和改善弹簧应力分布考虑,比圆截面弹簧更为合理,但是这类弹簧材料价格高,弹簧制造工艺复杂,使得弹簧成本要高于圆截面弹簧。因此目前还看不出异形截面弹簧完全取代圆截面弹簧的迹象,预计在今后一段时间内悬架弹簧截面积与变截面积之比大致为3∶1,气门弹簧圆截面和非圆截面之比大致为7∶3。
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