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貴港8米高壓厚壁封頭加工定做
圓筒形容器的封頭一般都是迥轉(zhuǎn)殼體。按封頭表面的形狀可分為凸形、錐形、平板形和組合形。凸形封頭是指外表面形狀為凸面的封頭,如半球形、橢圓形、碟形和無折邊球形封頭等。有的氣瓶采用凸面向內(nèi)的組合形底封頭,既可保證強度,又能滿足安全使用的需求。
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、、塔、、鍋爐和分離設(shè)備等。材質(zhì)有(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。
薄壁橢圓封頭的沖壓成形過程屬于復(fù)雜曲面零件的深拉伸成形加工范疇,其成型機理較為復(fù)雜,在成形過程中,不僅法蘭部分的毛坯是變形區(qū),而且毛坯中部也是變形區(qū),尤其中部處于懸空狀態(tài)的毛坯,由于不受模具的直接作用,其變形狀態(tài)和趨勢只能通過其他途徑來控制,屬于薄壁橢圓封頭成形中的難點。因而可以認為,能否有效控制懸空部分毛坯正確成形是橢圓封頭產(chǎn)品整個工藝的關(guān)鍵。事實上,薄壁封頭的拉深是金屬平板被拉深成封頭形狀的過程,在成形過程中,中部毛坯徑向始終處于拉應(yīng)力的作用下,而維向應(yīng)力在凸模頂點附件為拉應(yīng)力狀態(tài),其大小隨半徑的加大而減小,在超過一定半徑后變?yōu)閴簯?yīng)力。在進行沖壓的過程中,針對于薄壁橢圓封頭的沖壓技術(shù)應(yīng)把握這樣幾個要點:凹模圓角半徑的確定。
幾種常見的承受內(nèi)壓封頭有橢圓形,碟形,球冠形,錐形封頭,下面就針對這四種形狀的封頭的結(jié)構(gòu)與相關(guān)情況做如下介紹:
1.橢圓形封頭的周向(環(huán)向)應(yīng)力和經(jīng)向(軸向)應(yīng)力在殼體上各點都是變化的,在頂點的環(huán)向應(yīng)力和軸向應(yīng)力相等 ,而在赤道上的應(yīng)力 。橢圓封頭承受均勻內(nèi)壓時,軸向應(yīng)力恒為拉伸應(yīng)力(正值),且由頂點處值向赤道逐漸遞減至最小值;環(huán)向應(yīng)力在 時,封頭過渡區(qū)將開始出現(xiàn)壓應(yīng)力,若長短軸比值繼續(xù)增大,封頭過渡區(qū)邊緣的壓應(yīng)力值將迅速增大,即封頭越淺,封頭邊緣的壓應(yīng)力值越高,所以將封頭長短軸比值限制在2.6以內(nèi)較為合理。封頭厚度除應(yīng)滿足強度要求外,對大直徑薄壁的橢圓形封頭,還要提放由于封頭過渡區(qū)的壓應(yīng)力,產(chǎn)生內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn),為此封頭厚度還應(yīng)滿足剛度要求。
2.碟形封頭由球面部分、直邊段以及過渡區(qū)三部分組成。過渡區(qū)連接球面部分和直邊段,所以在過渡區(qū)的兩端經(jīng)線曲率半徑有突變,將產(chǎn)生邊緣應(yīng)力。碟形封頭邊緣應(yīng)力的大小和過渡區(qū)半徑與球面半徑的比值有關(guān),比值越小,曲率突變的越厲害,邊緣應(yīng)力越大,當比值到了極限即過渡區(qū)半徑為0時,碟形封頭就演變成球冠封頭與直筒體,此時邊緣應(yīng)力到了值。所以碟形封頭的過渡區(qū)就是為了降低邊緣應(yīng)力,而直邊部分目的是為了避免邊緣應(yīng)力作用在封頭和筒體連接的焊縫上。
3.球冠形封頭在球面與圓筒連接處其曲率半
徑發(fā)生突變,同時因兩殼體無公切線而存在橫向推力,所以產(chǎn)生相當大的不連續(xù)應(yīng)力,因此這種封頭一般只能用于壓力不高的場合,且封頭與筒體連接的角焊縫必須采用全焊透結(jié)構(gòu)。在對球冠形封頭進行設(shè)計時,應(yīng)注意與封頭連接的圓筒厚度應(yīng)不小于封頭厚度,否則應(yīng)在封頭與圓筒間設(shè)置加強段過渡連接。圓筒加強段的厚度應(yīng)與封頭等厚,長度應(yīng)不小于 ,目的是消減邊緣應(yīng)力。
4.錐形封頭什么時間帶折邊,角度限制等說法。這里說說受內(nèi)壓無折邊錐形封頭。錐體的主體部分在內(nèi)壓作用下薄膜應(yīng)力發(fā)生在大端。錐體和圓筒部分連接處,由于幾何不連續(xù)性,曲率半徑突變,因此該處會產(chǎn)生較大的橫向推力,引起較大邊緣應(yīng)力,容易發(fā)生彎曲,故需加強。
結(jié)合實際應(yīng)用情況來分析,通常橢圓封頭產(chǎn)品是應(yīng)用于鍋爐上面,作為鍋爐上面的端蓋。鍋爐筒的下料尺寸是以鍋爐封頭圍圓尺寸,從而計算出橢圓封頭的直徑與測量的封頭平均直徑相比對。如果二者之間無差值,那么選用哪一個都可以。需要注意的是,在計算筒體周長的時候,是利用筒體或者是橢圓封頭的中徑來計算。這可能出現(xiàn)偏差,一般來說,薄板偏差較小,越是厚板偏差越大,一般批量生產(chǎn)要作一個修正,就是對中徑計入一個與板厚相關(guān)的負的很小的修正值,并要考慮到對縫間隙。作為用戶,我們在使用橢圓封頭的時候,首先需要測量封頭產(chǎn)品的外周長,并且在筒體和封頭上做好標記。之后根據(jù)圖示順序進行定位焊接,定位焊完成后,進行焊接,注意不銹鋼封頭表面的防護。
封頭的成形輥機構(gòu)設(shè)置在機身左側(cè)下橫梁內(nèi),整個機構(gòu)由箱體滑塊、旋輪、旋輪軸、液壓油馬達及油缸構(gòu)成。封頭旋壓是將平板或空心坯料固定在旋壓機的模具上,在坯料隨機床主軸轉(zhuǎn)動的同時,用旋輪或趕棒加壓于坯料,使之產(chǎn)生局部的塑性變形。在旋輪的進給運動和坯料的旋轉(zhuǎn)運動共同作用下,使局部的塑性變形逐步地擴展到坯料的全部表面,并緊貼于模具,旋輪和旋輪軸的旋轉(zhuǎn)運動由液壓油馬達驅(qū)動,并由箱體式滑塊內(nèi)的油缸驅(qū)動升降,而箱體式滑塊則在另一組油缸的驅(qū)動下沿著設(shè)置在機身下橫梁內(nèi)的導(dǎo)軌作水平方向的運動,這些動作與主軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)及旋壓輥機構(gòu)的運動相配合,共同完成對封頭坯料的旋壓加工。封頭旋壓過程中,板坯與芯模共同旋轉(zhuǎn),由輥輪進給并施加壓力。受新一輪寒潮影響,建筑工地陸續(xù)停工,鋼材市場需求繼續(xù)轉(zhuǎn)弱,成交持續(xù)偏低。
封頭使用場合的注意點
1.碳素鋼封頭在鹽、氨、堿性鈉等環(huán)境下會發(fā)生裂紋,請在訂購封頭時說明消除殘余應(yīng)力。
2.奧氏體不銹鋼在有氯離子的特定環(huán)境下會發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋。請在設(shè)計時選擇合適材料。
3.需熱鍍鋅或滲鋁的碳鋼容器,請先做熱處理,去除殘余應(yīng)力。
4.注意不銹鋼封頭表面的防護
5.封頭與筒體組焊后,要及時清理焊縫、熱影響區(qū)及周圍的焊渣、飛濺、污染物,并進行PT檢查和表面酸洗。
6.防止不銹鋼封頭表面的磕碰劃傷。
7.避免強制組焊。結(jié)構(gòu)設(shè)計要防止拘束應(yīng)力過大。
8.不在露天存放,防雨淋。
9.不銹鋼酸洗不能用等還原酸。封頭使用場合的注意點