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(gòu)成。E橢圓封頭、球形封頭瓜瓣弦長≥2000mm時(shí)，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(chǎn)生了應(yīng)力突變。這里列出與標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭以及與標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭有相似外形(相同直徑與高度)的碟形封頭之應(yīng)力分布圖！

在封頭國家標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度計(jì)算公式，并且規(guī)定圓筒形殼體計(jì)算公式的應(yīng)用條件為Pc≤0.4[σ]tφ、球形殼體計(jì)算公式的應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jù)標(biāo)準(zhǔn)及日常加工生產(chǎn)應(yīng)用中得出，無折邊錐形殼體計(jì)算公式的應(yīng)用條件為，折邊錐形殼體計(jì)算公式的應(yīng)用條件為。從各方面作一些努力，使得橢圓封頭的恢復(fù)力有所增加，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。比較這幾種殼體強(qiáng)度計(jì)算公式在封頭國標(biāo)（GB150)可見:公式的形式非常相似，其實(shí)質(zhì)都是以薄膜應(yīng)力為基礎(chǔ)的。薄膜理論是一種近似的應(yīng)力分析方法，當(dāng)殼體的壁厚較大時(shí)其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況誤差較大，GB150中規(guī)定圓筒形殼體和球形殼體計(jì)算公式的應(yīng)用條件也就是為了限定殼體的壁厚，以免計(jì)算結(jié)果與實(shí)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(jìn)步，為我們的生產(chǎn)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(shí)候會(huì)出現(xiàn)裂縫，這是由什么原因造成的？又該如何解決呢？

其實(shí)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(xué)成分是影響封頭質(zhì)量與美觀度的一個(gè)重要因素，根據(jù)相關(guān)資料公式計(jì)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(chǎn)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(dá)40%以上根據(jù)相關(guān)資料介紹Cr-Ni不銹鋼冷加工對導(dǎo)磁率的影響產(chǎn)生馬氏體組織的含量隨化學(xué)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(shí)，馬氏體增加加速316在變形率的60%時(shí)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(quán)，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(qiáng)度的材質(zhì)需要選擇不同的焊接工藝，根據(jù)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(shí)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(chǎn)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(gòu)造不會(huì)經(jīng)由熱處理而發(fā)生變化或者也不應(yīng)該發(fā)生改變的，第二則是基本的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化者。一熱處理程序，主要用於消除內(nèi)應(yīng)力，而此內(nèi)應(yīng)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(qiáng)度及其他機(jī)械性質(zhì)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?；幚恚褐饕酶倪M(jìn)或是使完全是波來鐵組織的鑄品獲得均勻分布的機(jī)械性質(zhì)。

(3)封頭淬火：主要為了獲得更高的硬度或磨耗強(qiáng)度，同時(shí)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(shí)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(qiáng)度而伸長率并不因而發(fā)生激烈的改變。