橢圓形封頭與碟形封頭的受力狀態(tài)比較

橢圓形封頭和碟形封頭分別是由橢圓殼與碟形殼及以高為h的圓筒直邊段構成。E橢圓封頭、球形封頭瓜瓣弦長≥2000mm時，平面樣板的弦長≮2000mm。橢圓形殼體由連續(xù)的橢圓線為母線而形成;而碟形封頭的殼體是由以半徑為R(接近其圓筒直徑R=(019～110)D)的球面殼與以半徑為r的過渡段兩部分所組成,后者亦即折邊球形封頭。在曲率變化上,橢圓形封頭與碟形封頭均存在殼體與直邊段這一不連續(xù)處,而碟形封頭還增加了球面與過渡段這一不連續(xù)處。不連續(xù)處即意味著由于曲率的突變產生了應力突變。這里列出與標準橢圓形封頭以及與標準橢圓形封頭有相似外形(相同直徑與高度)的碟形封頭之應力分布圖！

在封頭國家標準GB150—1998《鋼制壓力容器》中，分別給出了圓筒形殼體、球形殼體、錐形殼體、橢圓封頭和大型封頭強度計算公式，并且規(guī)定圓筒形殼體計算公式的應用條件為Pc≤0.4[σ]tφ、球形殼體計算公式的應用條件為Pc≤0.6[σ]tφ，但對其他殼體卻未作任何限定。封頭的分類應該是現(xiàn)在很重要的成品，特別是在一些重工業(yè)的分類上，封頭廣泛應用于鍋爐，化工，太陽能行業(yè)等重工業(yè)上，封頭的發(fā)展可謂是在這些行業(yè)中起到舉足輕重的作用。

封頭根據標準及日常加工生產應用中得出，無折邊錐形殼體計算公式的應用條件為，折邊錐形殼體計算公式的應用條件為。從各方面作一些努力，使得橢圓封頭的恢復力有所增加，從而保證產品的質量和性能。比較這幾種殼體強度計算公式在封頭國標（GB150)可見:公式的形式非常相似，其實質都是以薄膜應力為基礎的。薄膜理論是一種近似的應力分析方法，當殼體的壁厚較大時其計算結果與實際情況誤差較大，GB150中規(guī)定圓筒形殼體和球形殼體計算公式的應用條件也就是為了限定殼體的壁厚，以免計算結果與實際情況誤差過大。

橢圓封頭的廣泛利用體現(xiàn)了在近些年旋壓制造工藝的進步，為我們的生產生活帶來了許多方便，但由于該工種的作業(yè)要求精度非常高，有些同行在壓制的時候會出現(xiàn)裂縫，這是由什么原因造成的？又該如何解決呢？

其實造成橢圓封頭出現(xiàn)裂紋的因素有很多，以下是常見的幾種：（1）在鍛造壓制的過程中，化學成分是影響封頭質量與美觀度的一個重要因素，根據相關資料公式計算可知316，310的△值分別為 1.00、 4.72故其非常穩(wěn)定不容易產生裂紋。（2）加工變形量的影響。封頭在冷旋壓過程中，材料的變形量較大翻邊部位大可達40%以上根據相關資料介紹Cr-Ni不銹鋼冷加工對導磁率的影響產生馬氏體組織的含量隨化學成分的增加而減少隨冷加工變形率的增大而增加。304、321的變形率大約在15%時，馬氏體增加加速316在變形率的60%時馬氏體增加尚不明顯。（8）“問”可以知道天下一半的答案，問問題的人有掌控權，而聆聽卻可以建立信賴感，所以“望、聞、問、切”很重要。（3）焊接的影響。不同強度的材質需要選擇不同的焊接工藝，根據焊接工藝的不同，有的焊接熱度高，有的相對低一些，否則晶粒長大可能造成有些焊接缺口在旋壓制造時出現(xiàn)被拉裂的現(xiàn)象，也就是我們所說的裂紋

封頭廠講解封頭的生產流程:由于目的不同,封頭的熱處理的種類非常多，基本主要可分成兩大類：

一類是組織構造不會經由熱處理而發(fā)生變化或者也不應該發(fā)生改變的，第二則是基本的組織結構發(fā)生變化者。一熱處理程序，主要用於消除內應力，而此內應力系在鑄造過程中由於冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強度及其他機械性質等，不因熱處理而發(fā)生明顯變化。

對於第二類熱處理而言，組織發(fā)生了明顯的改變，可大致分為五類：

(1)軟化退火：其目的主要在於分解碳化物，將其硬度降低，而提高加工性能，對於球狀石磨鑄鐵而言，其目的在於獲得具有甚高的肥力鐵組織。

(2)正常化處理：主要用改進或是使完全是波來鐵組織的鑄品獲得均勻分布的機械性質。

(3)封頭淬火：主要為了獲得更高的硬度或磨耗強度，同時的到甚高的表面耐磨特性。

(4)表面硬化處理：主要為獲得表面硬化層，同時得到甚高的表面耐磨特性。

(5)析出硬化處理：主要是為獲得高強度而伸長率并不因而發(fā)生激烈的改變。