在 42 MPa 這個(gè)“7 倍于家庭自來(lái)水”的超高壓世界里，管系里最脆弱的地方往往不是直管，而是三通。選“鍛造三通”還是“整體鍛鋼”？一句話：都能用，但花的錢、冒的風(fēng)險(xiǎn)、交的貨期完全不同。下面把技術(shù)賬拆成 5 步，幫你 5 分鐘看懂。
先對(duì)齊基準(zhǔn)：42 MPa 到底多“恐怖”
ASME B31.3 把 42 MPa 劃在“高壓（High Pressure）”區(qū)間，碳鋼設(shè)計(jì)應(yīng)力 138 MPa，此時(shí)壁厚公式 δ = PD/(2SE－0.8P) 算出的理論壁厚已達(dá) 30 mm。再加上腐蝕余量 3 mm，實(shí)際壁厚 33 mm——這已經(jīng)接近普通熱軋管的上限，焊接熱輸入稍大，熱影響區(qū)就會(huì)“軟一塊”，留下隱患。
鍛造三通：兩塊料“焊”成一條岔路
鍛造三通是“兩個(gè)鍛制半夾套 + 一段主管”組焊而成，金屬流線在焊縫處被迫 90° 拐彎，強(qiáng)度靠焊縫補(bǔ)齊。優(yōu)點(diǎn)：模具小，重量輕，材料利用率 65 %；缺點(diǎn)：
一條環(huán)焊縫 + 兩條縱焊縫，42 MPa 下需 100 % UT+RT，探傷費(fèi)用≈ 1.2 萬(wàn)元/件；
焊縫疲勞壽命只有母材的 45 %（ASME VIII-2 曲線），在 10? 次壓力脈沖后易出現(xiàn)趾端裂紋；
氫工況下，焊縫硬度 > 22 HRC 就可能氫致開裂，需要焊后 620 ℃ 退火，交貨期 +10 天。
整體鍛鋼：把“岔路”直接雕出來(lái)
整體鍛鋼三通是一根 80 kg 的圓鋼直接模鍛，金屬流線連續(xù)，沒(méi)有焊縫。優(yōu)點(diǎn)：
強(qiáng)度與母材一致，疲勞壽命 ≥ 10? 次，安全系數(shù) 3.2；
無(wú)焊縫，氫脆風(fēng)險(xiǎn)極低，可直接用于 70 MPa 氫站；
交貨狀態(tài)一次成型，后續(xù)只需加工坡口，周期 7 天。
缺點(diǎn)也明顯：
需要 6 000 t 螺旋壓力機(jī)，模具費(fèi) 18 萬(wàn)元/套；
材料利用率僅 35 %，毛坯重 80 kg，成品 28 kg，料頭 52 kg 只能當(dāng)廢鋼；
單件價(jià)格≈ 2.8 萬(wàn)元，是鍛造三通的 1.9 倍。
一張表算清綜合成本（DN50、42 MPa、316L）
| 項(xiàng)目 | 鍛造三通 | 整體鍛鋼 |
|---|
| 毛坯費(fèi) | 0.8 萬(wàn) | 1.5 萬(wàn) |
| 焊接+探傷 | 1.2 萬(wàn) | 0 |
| 熱處理 | 0.3 萬(wàn) | 0 |
| 機(jī)加 | 0.2 萬(wàn) | 0.3 萬(wàn) |
| 模具攤銷 | 0 | 0.4 萬(wàn) |
| 合計(jì) | 2.5 萬(wàn) | 2.2 萬(wàn) |
| 交貨周期 | 18 天 | 7 天 |
注：批量 ≥ 30 件時(shí)，整體鍛鋼模具費(fèi)被攤薄，單件成本反比鍛造三通低 8 %。
結(jié)論：按介質(zhì)、批量、壽命三選一
氫能、超臨界 CO?、脈沖頻繁（≥ 2 次/小時(shí)）——選整體鍛鋼，安全余量高；
天然氣支線、批量 ≥ 30 件、設(shè)計(jì)壽命 20 年——整體鍛鋼綜合成本更低；
一次性項(xiàng)目、預(yù)算卡得緊、無(wú)氫工況——鍛造三通也能用，記得 100 % 探傷+焊后熱處理。
把強(qiáng)度、壽命、成本都擺到桌面后，答案不再神秘：
“42 MPa 不怕貴，就整鍛；想省錢，就鍛焊，但記得把焊縫當(dāng)親兒子養(yǎng)。”
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