控制阀设计及先进制造技术

　　控制阀是过程自动化装置中极为重要的设备之一，是流程工业自动控制系统的执行器，流程控制成千上万的控制点完全要靠各种控制阀来控制。控制阀工作得好坏，直接关系到控制系统的投运和工艺装置的运行，一旦控制阀出现故障，整套控制系统就会失灵。控制阀种类繁多，不同阀门的结构和材料千差万别，用户的需求也各不相同，对控制阀的可靠性、适应性和先进性要求极高。 本书对控制阀的工作原理、特性分析及重要性，控制阀设计技术，控制阀先进制造技术，控制阀关键材料及应用技术研究，控制阀的典型失效形式及其诊断和检测，控制阀智能制造质量工程，控制阀再制造关键技术等做了详细论述。 本书是一本控制阀行业非常专业的书籍，适合控制阀产品设计人员、泵阀类生产制造技术人员、流程工业自动控制专业等相关专业的学者研究和学习。

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前言
第1章控制阀的工作原理、特性分析及重要性 / 1
1.1控制阀的工作原理 / 1
1.1.1概述 / 1
1.1.2控制阀分类 / 5
1.2控制阀特性分析 / 12
1.2.1调节阀特性分析 / 12
1.2.2蝶阀特性分析 / 17
1.3控制阀在流程工业自动控制系统中的作用 / 35
1.3.1流程工业控制系统的演进过程 / 35
1.3.2控制阀的应用 / 39
1.4国内外控制阀研究现状 / 45
1.4.1技术发展趋势 / 45
1.4.2关键技术 / 54
第2章控制阀设计技术 / 64
2.1控制阀设计标准及调节阀分析计算 / 64
2.1.1调节阀设计标准 / 64
2.1.2球阀设计标准 / 65
2.1.3蝶阀设计标准 / 66
2.1.4调节阀流体动力学分析 / 67
2.1.5调节阀阀芯不平衡力分析计算 / 84
2.1.6仿真分析 / 89
2.2典型产品设计技术 / 110
控制阀设计及先进制造技术目录 2.2.1单座式调节阀设计技术 / 110
2.2.2双座式（压力平衡式）调节阀设计技术 / 119
2.2.3多级降压结构设计技术 / 121
2.2.4锁渣阀设计技术 / 123
2.2.5三偏心蝶阀设计技术 / 130
2.3设计验证 / 133
2.3.1试验设计 / 133
2.3.2试验分析 / 137
2.3.3优化设计 / 142
2.4控制阀选型与计算 / 145
2.4.1控制阀产品选型的必要性 / 145
2.4.2控制阀产品结构模型（示例） / 147
2.4.3控制阀产品选型技术要求 / 150
2.4.4控制阀产品选型系统的设计原则 / 152
第3章控制阀先进制造技术 / 154
3.1先进制造工艺技术 / 154
3.1.1超音速火焰喷涂技术 / 154
3.1.2激光技术应用 / 162
3.1.3等离子技术应用 / 175
3.1.4熔覆技术应用 / 179
3.1.5煤化工阀CFD技术应用 / 196
3.1.6球芯超微进给磨削技术 / 218
3.2智能制造技术 / 220
3.2.1概述 / 220
3.2.2人工智能技术改造装备制造业的技术机理 / 220
3.2.3人工智能技术在机械设计及其自动化中的应用 / 222
第4章控制阀关键材料及应用技术研究 / 229
4. 1阀体材料及其成型技术 / 229
4.1.1碳素钢 / 232
4.1.2不锈钢 / 233
4.1.3高温阀门用材料 / 239
4.1.4低温阀门用材料 / 241
4.1.5新材料的应用 / 243
4.1.6控制阀原材料技术条件 / 246
4.1.7球阀阀体的加工 / 262
4.1.8蝶阀阀体的加工 / 278
4.2阀内件材料及其硬化技术 / 284
4.2.1密封面材料（阀座和启闭件密封面） / 284
4.2.2阀杆或阀座材料 / 289
4.2.3常用的内件材料组合 / 290
4.2.4阀门的硬化原则 / 291
4.2.5阀门常用硬化技术及其特点 / 291
4.3填料材料 / 293
4.4控制阀密封技术 / 297
4.4.1阀门密封性原理 / 297
4.4.2影响阀门密封性的主要因素 / 299
第5章控制阀的典型失效形式及其诊断和检测 / 301
5.1控制阀的典型失效形式 / 301
5.2故障诊断过程 / 307
5.2.1信号获取与传感 / 307
5.2.2信号处理与分析 / 308
5.2.3故障机理与征兆 / 309
5.2.4智能决策 / 309
5.3典型检测技术 / 310
5.3.1超声波检测技术 / 310
5.3.2声发射检测技术 / 311
5.3.3磁粉检测技术 / 314
5.3.4渗透检测技术 / 315
5.3.5射线检测技术 / 316
5.4性能评估和故障诊断技术 / 317
5.4.1性能评估和故障诊断技术概述 / 317
5.4.2控制阀性能评估和故障诊断设备研发现状 / 320
第6章控制阀智能制造质量工程 / 324
6.1多品种、小批量生产方式下的质量控制 / 324
6.1.1多品种小批量生产组织的复杂性 / 324
6.1.2引入工业4.0理念 / 325
6.1.3完善生产物流系统 / 326
6.2智能制造技术优化质量控制方法 / 327
6.2.1基于质量变差的分析方法 / 327
6.2.2基于大数据的质量控制 / 328
6.2.3抑制过程波动 / 330
6.2.4数据采集 / 334
6.3基于虚拟制造的质量控制 / 336
6.3.1以生产为中心的虚拟制造 / 336
6.3.2产品模型 / 337
6.3.3虚拟制造技术与质量控制 / 339
6.3.4工艺规划 / 340
第7章控制阀再制造关键技术 / 343
7.1再制造技术的概念和内涵 / 343
7.2面向流程制造的服务特征 / 344
7.2.1面向过程仪表的制造服务 / 345
7.2.2控制阀维修服务的重要性 / 348
7.2.3制造服务创新模式 / 349
7.3绿色再制造关键技术体系 / 351
7.4再制造成形与加工技术典型方法 / 353
7.4.1换件维修法和尺寸维修法 / 353
7.4.2表面修复和性能提升法 / 355
7.5激光清洗技术 / 365
7.5.1不同污染物的激光干式清洗 / 368
7.5.2总结 / 379
参考文献 / 381