不銹鋼壓力容器封頭的研究

不銹鋼封頭的缺陷及原因分析

不銹鋼封頭產(chǎn)生裂紋的原因主要包括以下幾個(gè)方面:，封頭在車(chē)削直邊的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生加工硬化和第三種殘余應(yīng)力。直邊部分的內(nèi)表面承受大的拉伸應(yīng)力并產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力。車(chē)削直邊時(shí)冷旋壓工藝的旋壓速度過(guò)快，旋壓施加的壓力過(guò)高，冷沖壓工藝的沖壓速度過(guò)快，上下模之間的間隙控制不當(dāng)，可能導(dǎo)致裂紋；第二，端口裂紋主要是由于坯料切割過(guò)程中切割面不平整和擠壓過(guò)程中應(yīng)力集中造成的。三是焊縫熱影響區(qū)熔合線晶粒粗大，外力產(chǎn)生裂紋，此外，焊縫咬邊部分在頭部壓鼓和沖壓過(guò)程中應(yīng)力集中，也會(huì)沿熔合線形成裂紋。

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視頻作者：商丘佰誠(chéng)金屬結(jié)構(gòu)有限公司

無(wú)論瓜瓣頭還是整體頭，無(wú)論沖壓頭還是旋壓頭，無(wú)論標(biāo)準(zhǔn)橢圓形頭、球形頭還是碟形頭，成型頭都比原設(shè)計(jì)高出一個(gè)數(shù)值，即車(chē)削或切削的切邊余量。根據(jù)封頭規(guī)格和機(jī)組設(shè)備情況，確定平開(kāi)孔方法。如果平開(kāi)口不能在立式車(chē)床上加工，平開(kāi)口應(yīng)通過(guò)氣割或等離子切割來(lái)考慮。這里介紹的是一種通過(guò)氣體切割(或等離子切割)進(jìn)行平面切割的方法。

在定位頭部的中心點(diǎn)之后，可以容易地找到內(nèi)部切割點(diǎn)。在內(nèi)表面直徑等于設(shè)計(jì)直徑的方向上，單擊中心點(diǎn)卷尺上的1814毫米，以及端口內(nèi)表面上百分表的另一個(gè)端點(diǎn)，并進(jìn)行標(biāo)記。這個(gè)點(diǎn)是內(nèi)部切割點(diǎn)。頭部這個(gè)點(diǎn)的高度是855毫米(畢達(dá)哥拉斯定理)。

碟形封頭

是一不連續(xù)曲面，在經(jīng)線曲率半徑突變的兩個(gè)曲面連接處，由于曲率的較大變化而存在著較大邊緣彎曲應(yīng)力。該邊緣彎曲應(yīng)力與薄膜應(yīng)力疊加，使該部位的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它部位，故受力狀況不佳。但過(guò)渡環(huán)殼的存在降低了封頭的深度，方便了成型加工，且壓制碟形封頭的鋼模加工簡(jiǎn)單，使碟形封頭的應(yīng)用范圍較為廣泛。

錐殼

結(jié)構(gòu)不連續(xù)，錐殼的應(yīng)力分布并不理想，但其特殊的結(jié)構(gòu)形式有利于固體顆粒和懸浮或粘稠液體的排放，可作為不同直徑圓筒體的中間過(guò)渡段，因而在中、低壓容器中使用較為普遍。