種連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在壓力容器設(shè)計(jì)中常常遇到半球形封頭與筒體的連接的結(jié)構(gòu)。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(shí)候，采用等厚度結(jié)構(gòu)顯然是不合理的。關(guān)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(jié)構(gòu)尺寸（如GB150圖J1（d）、（e）、（f））。而“沖圧”過(guò)程大快了，除了板厚適中的小型半球封頭還有個(gè)別用沖圧工藝外，其余全部是坯料加熱后采用油圧或水圧成型工藝。其中：

結(jié)構(gòu)1：圖J1（d）是筒體和封頭中徑對(duì)齊的結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)2：圖J1（e）的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭中徑有≤0.5（δn－δb）的偏離。

結(jié)構(gòu)3;圖J1（f）的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭內(nèi)徑對(duì)齊。

這幾種結(jié)構(gòu)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(guò)渡，而在制造時(shí)這是一段單獨(dú)的筒節(jié)—過(guò)渡段。所以封頭在底邊有所加強(qiáng)，封頭的等厚部分實(shí)際不是完整的半球而是一個(gè)球冠。這樣實(shí)際上就成了圓筒、過(guò)渡段和球冠的連接，例如結(jié)構(gòu)2，有的球冠的深度僅為球半徑的0.8。2、對(duì)于半球封頭的材質(zhì)來(lái)說(shuō)，如果有特殊要求的可以按照要求進(jìn)行定制。

結(jié)構(gòu)4：還有一種結(jié)構(gòu)，就是完整的半球形封頭與筒體連接，在連接處內(nèi)徑對(duì)齊，在筒體外側(cè)倒角過(guò)渡。這種情況是完整的半球形封頭與筒體連接，不用過(guò)渡段，而在筒體外側(cè)有1：3倒角過(guò)渡。

在鍋爐和一些壓力容器上，為了保證工作的密封性，通常需要封頭進(jìn)行堵塞，而對(duì)于封頭來(lái)說(shuō)，為了讓其與安裝的部件相一致，所以有時(shí)會(huì)需要做一些拋光處理。在拋光時(shí)對(duì)封頭的形狀也是有要求的，如不銹鋼橢圓形封頭、蝶形封頭、錐形封頭等可進(jìn)行內(nèi)外拋光，效果非常好。那么封頭拋光的要求有哪些呢，下面就一起來(lái)了解下。組成標(biāo)準(zhǔn)封頭的各個(gè)結(jié)構(gòu)件并沒(méi)有什么疑問(wèn)，但是在進(jìn)行焊接拼裝以后，卻呈現(xiàn)了變形的疑問(wèn)。

封頭拋光通常會(huì)用專門(mén)的拋光機(jī)，這些拋光機(jī)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)非常高，在進(jìn)行工作的時(shí)候，只要把拋光的工件等放在相應(yīng)的位置上，然后在工作臺(tái)上作固定處理，就可以開(kāi)始進(jìn)行拋光了。當(dāng)然拋光的時(shí)間需要做下合理的設(shè)定，這樣工作就會(huì)變得更簡(jiǎn)單。

需要注意的是，封頭拋光分為精拋和細(xì)拋兩種方式，做粗拋處理的封頭可以所表層的損傷及時(shí)去除，拋光速率會(huì)比較高；而使用精拋技術(shù)的封頭，不僅能去掉封頭表層的損傷，還能讓拋光損傷減少到很低。

封頭在高壓容器上的應(yīng)用

封頭是鍋爐、容器等設(shè)備上的堵件，由于使用的要求不同，因此封頭的形狀也不一樣。我們知道常用的封頭的形狀有半球形、橢圓形、蝶形和平蓋形等四種。在這幾種不同形狀的封頭里，應(yīng)如何使用呢，下面就一起來(lái)了解下。

其實(shí)從形狀上來(lái)說(shuō)，高壓容器對(duì)使用的封頭并沒(méi)有什么明確的規(guī)定，只不過(guò)平蓋封頭存在較大的邊緣應(yīng)力，且厚度較大，故平蓋封頭在高壓容器中不適合使用。

半球形封頭與球形容器具有相同的優(yōu)點(diǎn)，就是在相同的容積下其表面積小，在相同的直徑和壓力下，所需要的壁厚薄重量輕，是非常節(jié)省制造成本。但深度大，制造困難，中、低壓、小容積反應(yīng)釜不宜采用；

橢圓形封頭由半個(gè)橢球和就有一定高度的圓筒殼體（或稱直邊部分）組成，其目的是為了避開(kāi)在橢球邊緣與圓筒殼體的連接處設(shè)置焊縫，使焊縫轉(zhuǎn)移至圓筒區(qū)域，以免出現(xiàn)邊緣應(yīng)力疊加的情況。橢圓形封頭制造比較簡(jiǎn)單，受力狀況比蝶形封頭好，故該反應(yīng)釜特別是大容積反應(yīng)釜常采用橢圓形封頭。筒體內(nèi)直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。

蝶形封頭的深度可通過(guò)過(guò)渡半徑加以調(diào)節(jié)，但由于蝶形封頭母線曲率不連續(xù)，存在局部應(yīng)力，故受力不如橢圓形封頭。

因此，高壓容器上常用的封頭就是半球形封頭、橢圓形封頭和蝶形封頭三種。

組成標(biāo)準(zhǔn)封頭的各個(gè)結(jié)構(gòu)件并沒(méi)有什么疑問(wèn)，但是在進(jìn)行焊接拼裝以后，卻呈現(xiàn)了變形的疑問(wèn)。這其間的原因以及疑問(wèn)的解決方法咱們都要掌握，這是為了能得到符合要求的封頭，并用其表現(xiàn)應(yīng)有的效果

尤其是橢圓封頭，在進(jìn)行電阻焊以后，就呈現(xiàn)超越答應(yīng)變形量的變形，這必然會(huì)對(duì)封頭的運(yùn)用發(fā)生影響。分析后發(fā)現(xiàn)，形成這類(lèi)疑問(wèn)呈現(xiàn)的原因是封頭結(jié)構(gòu)件上不均勻的部分加熱和冷卻，通常離焊縫越近，溫度就會(huì)越高，呈現(xiàn)的脹大也會(huì)越大。

對(duì)于這種焊接情況需求對(duì)焊接后的封頭進(jìn)行校正和熱處理，以緩解變形帶來(lái)的不良影響。除了變形的疑問(wèn)之外，封頭焊接后還存在氫的消沉效果，致使焊縫發(fā)生裂紋。因而封頭焊接后消氫處理是不必可少的，以到達(dá)下降焊縫冷卻速度使氫充沛逸出的意圖。