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發(fā)布時間:2021-08-03 07:44  
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應(yīng)根據(jù)工作條件的要求,既要考慮封頭的形狀及其應(yīng)力的分布規(guī)律,又要考慮沖壓、焊接、裝配的難易程度,進(jìn)行全的技術(shù)和經(jīng)濟分析。在直徑、壁厚、工作壓力相同的條件下,半球封頭應(yīng)力較小,兩向薄膜應(yīng)力相等,而且沿經(jīng)線均勻分布,如與壁厚相等的筒體連接,邊緣附近的較大應(yīng)力與薄膜應(yīng)力并無明顯不同。
橢圓形封頭的應(yīng)力情況不如半球形封頭均勻,但比碟形封頭要好些,頂點處應(yīng)力較大,在赤道上出現(xiàn)周向壓應(yīng)力,當(dāng)Di/(2h) =2與壁厚相等的筒體連接時,橢圓形封頭可以達(dá)到與筒體等強度。

與筒體相比,封頭成形時由于變形量大,不論采用沖壓還是旋壓,熱成形還是冷成形,都會在封頭的某些部位產(chǎn)生厚度減薄,這一現(xiàn)象稱為工藝減薄。
工藝減薄多發(fā)生在封頭成形過程中變形量大的部位,如碟形封頭的拐角過渡部位。
工藝減薄使封頭各部位的厚度不均,不僅影響封頭的應(yīng)力分布,還可能因強度或穩(wěn)定性不足危及容器的安全運行。
為了盡量降低工藝減薄造成的不良影響,一方面要改進(jìn)工藝減小減薄量,另一方面要根據(jù)制造工藝合理確定加工裕量,即采用增加鋼材厚度的辦法,彌補制造時的工藝減薄,保證封頭具有足夠的強度與穩(wěn)定性。
加工裕量(即工藝減薄量,也即以往標(biāo)準(zhǔn)中所稱的C3)的確定,一般應(yīng)考慮如下諸多因素:封頭的類型、規(guī)格(直徑與厚度)、工藝與工裝水平、制造方法等。

封頭的沖壓過程是屬于拉延過程。在沖壓過程中,材料產(chǎn)生了復(fù)雜的變形,而且在工件不同的部位有著不同的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。對于采用壓邊圈,模具間隙大于封頭毛坯鋼板厚度的封頭沖壓,影響封頭壁厚變化的因素很多,歸納起來,大致有下列幾方面:
a.材料的性能,如鋁制封頭的變薄量比碳素鋼封頭大得多;
b.封頭的形狀,球形封頭的變薄量比橢圓形封頭大;
c.下沖模圓角半徑越大,變薄量越?。?/p>
d.上下沖模之間的間隙小,則變薄嚴(yán)重;
e.潤滑情況好,則減薄小;
f.加熱溫度越高,變薄量大;
g.壓邊力大,則變薄嚴(yán)重。
因此,要控制封頭的減薄量,必須考慮上述各因素。

封頭是容器的一個部件,是以焊接方式連接筒體。(如下圖)根據(jù)幾何形狀的不同,可分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種,其中球形 、橢圓形、碟形、球冠型封頭又統(tǒng)稱為凸形封頭。在焊接上分為對焊封頭,承插焊封頭。用于各種容器設(shè)備,如儲罐、換熱器、塔、反應(yīng)釜、鍋爐和分離設(shè)備等。材質(zhì)有碳鋼(A3、20#、Q235、Q345B、16Mn等)、不銹鋼(304、321、304L、316、316L等)、合金鋼(15Mo3 15CrMoV 35CrMoV 45CrMo )、鋁、鈦、銅、鎳及鎳合金等。
封頭的品質(zhì)直接關(guān)系到壓力容器的長期安全可靠運行,封頭的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):壓力容器封頭GB/T25198-2010。常用封頭的名稱,斷面形狀,類型代號及型式參數(shù)關(guān)系見表1和表2,其中類型代號的后一個字母A或者B, 分別代表以內(nèi)徑為基準(zhǔn)或以外徑為基準(zhǔn)。