泰安力拓封頭制造有限公司

  各種連接的結構特點 在壓力容器設計中常常遇到半球形封頭與筒體的連接的結構。厚度不太厚的情況下可以封頭和筒體等厚，但是在壓力較高，筒體和封頭都比較厚并且筒體和封頭厚度相差較多的時候，采用等厚度結構顯然是不合理的。關于封頭比筒體薄的情況，GB150的附錄J和JB4732附錄H都推薦了幾種結構尺寸（如GB150圖J1（d）、（e）、（f））。其中： 結構1：圖J1（d）是筒體和封頭中徑對齊的結構。 結構2：圖J1（e）的結構，筒體和封頭中徑有≤0.5（δn－δb）的偏離。 結構3;圖J1（f）的結構，筒體和封頭內徑對齊。 這幾種結構都是在筒體和封頭連接的切線處向封頭方向逐漸減薄形成錐形（單面或雙面的）過渡，而在制造時這是一段單獨的筒節—過渡段。所以封頭在底邊有所加強，封頭的等厚部分實際不是完整的半球而是一個球冠。這樣實際上就成了圓筒、過渡段和球冠的連接，例如結構2，有的球冠的深度僅為球半徑的0.8。 結構4：還有一種結構，就是完整的半球形封頭與筒體連接，在連接處內徑對齊，在筒體外側倒角過渡。這種情況是完整的半球形封頭與筒體連接，不用過渡段，而在筒體外側有1：3倒角過渡。 2、局部應力分析 下面是一個用ANSYS分析的實際的例子： 計算壓力p=16.3MPa，設計溫度150°C。 封頭材料是16MnR，設計應力強度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設計應力強度Smn=157MPa。 筒體內直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。各種結構的封頭內半徑略有不同。這個例子厚度的余量是比較大的，圓整后的有效厚筒體僅為142mm，封頭是70mm。所以應力值都比較小。 分析所用單元是三角形6節點軸對稱單元。

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視頻作者：泰安力拓封頭制造有限公司

   不銹鋼封頭在加熱和冷卻過程中,表層和心部的冷卻速度和時間的不一致,形成溫差，導致體積膨脹和收縮不均而產生應力,即熱應力。不銹鋼封頭在熱應力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當冷卻結束時，由于心部冷卻體積收縮不能自由進行而使表層受壓心部受拉。球型封頭即在熱應力的作用下使工件表層受壓而心部受拉。這種現象受到冷卻速度,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。當冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過程中在熱應力作用下產生的不均勻塑性變形愈大,然后形成的殘余應力就愈大。

球型封頭冷加工與熱加工有什么區別？

冷加工的特點：

1. 未經加熱，不會發生材質劣化，特別適合不銹鋼封頭加工。

2. 未經加熱，不會產生冷卻收縮導致的尺寸變化，形狀規整，尺寸準確且一致性好

3. 未經加熱，封頭成形后表面維持原有材料的光潔表面，外觀漂亮。

4. 無需燃料，能源消耗少。

5. 無需加熱，不會產生有害氣體和煙霧，避免環境污染和地球溫暖化，與中 國國策一致。

熱加工的特點：

因加熱，會發生材質劣化，導致不銹鋼封頭耐腐蝕性下降，不適合不銹鋼封頭加工。

加熱成形,封頭廠，導致模具受熱膨脹和封頭冷卻收縮，尺寸難以控制且一致性差。

因加熱，封頭成形后的表面氧化皮嚴重,封頭，且難以去除。

需要燃料，大量消耗寶貴的資源。

因加熱產生大量的有害氣體，污染環境，產生公害，與中國國策相違背

  封頭的種類有很多種，有錐形的封頭、圓形封頭、球型封頭、無折邊封頭、平形、蝶形封頭、不銹鋼封頭，類型不同的封頭應用的場合也不一樣，其中半球型封頭的封頭一般都是無拼接的整體成型，大、中型封頭是先拼接后成型，特大型封頭一般是分塊制作，這樣就容易運輸了，然后組焊在一起。半球型封頭主要用于壓力容器上作為堵塞裝置使用，不過受到形狀及材質要求。

   半球型封頭的成形減薄率比橢圓形封頭要大些，正常的熱成形工藝，減薄率在10%左右這點是由于不同封頭廠生產工藝不同所導致的，如果對此有詳細要求的話，應進行定制；對于半球型封頭的材質來說，如果有特殊要求的可以按照要求進行定制；半球型封頭的大小會有不同，亦可根據用戶要求進行定做。

  半球型封頭拼接的間隔應有大于3δ，且不小于100mm，但制冷設備很難達到這一要求，有其特殊性，碟形封頭的r處避免拼接，會減薄高應力，拼接時焊縫方向勿必要是徑向和環向焊接

   對于先拼接后成型的封頭，拼接焊縫應進行超聲波檢測或者射線檢測，合格級別隨設備殼體走。然后成型的焊縫檢測級別、比例與設備殼體相