橢圓封頭為什么要設(shè)置直邊段？封頭是壓力容器的重要受壓元件之一，分橢圓形封頭、碟形封頭、半球形封頭和錐形封頭等幾種，但由于制造簡(jiǎn)單，以橢圓形封頭應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭由橢球部分和短圓筒（即直邊段）部分組成。橢圓形封頭為什么要要設(shè)置直邊段？直邊段的作用是什么？

橢圓形封頭直邊段的設(shè)置一方面是防止邊界效應(yīng)形成的彎曲應(yīng)力與封頭和筒體對(duì)接環(huán)焊縫的焊接應(yīng)力疊加，另一方面封頭的直邊段設(shè)置便于封頭的加工、與筒體的組對(duì)，以及焊縫的無(wú)損檢測(cè)。

封頭不宜采用“旋壓成形”的情況根據(jù)GB/T 25198-2010的6.3.1封頭的成形方法包括，整板或拼板經(jīng)冷沖壓、熱沖壓、冷旋壓、熱旋壓、冷卷、熱卷等方法成形；也可以分瓣成形后再組焊成封頭。其中卷制主要用于錐形封頭的成形。

根據(jù)文獻(xiàn)[1]的介紹，早期的封頭加工方法只有熱沖壓和冷旋壓，后來(lái)出現(xiàn)了冷沖壓、熱旋壓等方法。再后來(lái)，隨著壓力容器大型化，受制造、運(yùn)輸條件的限制，分瓣成形后組焊的封頭逐漸增多，GB/T 25198-2010增加了對(duì)分瓣成形封頭的相關(guān)要求。

在制造ASME產(chǎn)品的封頭樣板時(shí)，把規(guī)定的橢圓曲線每點(diǎn)沿其法線方向（向曲率增大的方向）平移一段相等的距離（這段距離必須大于0.625%Di，且取0.625%Di 5mm 比較合適），而形成的曲線作為樣板的輪廓，這樣的樣板能更準(zhǔn)確反映橢圓形封頭每個(gè)位置的形狀偏差。另外我們?cè)跇影宓闹边叾紊蠘?biāo)上刻度，這樣就可以用同一塊樣板檢查公稱直徑Dn相同的任何不同厚度直邊段的橢圓形封頭。通常制造廠用的橢圓形封頭模具是由R（ R=0.9Di）和r（r=0.17Di）組成的一個(gè)近似橢圓，對(duì)于這類用近似橢圓形模具壓制的封頭，可以在樣板上畫(huà)出如下圖（以公稱直徑800mm 橢圓形封頭為例，沿法線方向平移距離為10mm，下同）所示的刻度，用這樣的全樣板可以更準(zhǔn)確地測(cè)量出橢圓形封頭每個(gè)位置的形狀偏差。

奧氏體不銹鋼封頭缺陷及原因分析

奧氏體不銹鋼封頭的加工成形過(guò)程包括材料驗(yàn)收、表面處理、校平、劃線、切割、焊接、焊高修磨、壓制成型、無(wú)損檢測(cè)、熱處理、切邊等工序。但是，在加工過(guò)程中，材料、厚度、加工工藝的變化以及工人操作的熟練程度都有可能產(chǎn)生各種缺陷。從各工序的檢驗(yàn)情況對(duì)封頭缺陷及原因分析如下。

1.1裂紋缺陷及產(chǎn)生原因分析奧氏體不銹鋼封頭產(chǎn)生的裂紋原因主要有以下幾個(gè)方面：一是封頭翻直邊過(guò)程中引起加工硬化，產(chǎn)生第三種殘余應(yīng)力，直邊段內(nèi)表面承受較大的拉應(yīng)力產(chǎn)生宏觀內(nèi)應(yīng)力，翻直邊過(guò)程中冷旋壓工藝的旋壓速度過(guò)快、旋壓施加的壓力過(guò)高以及冷沖壓工藝的沖壓速度過(guò)快、上下模間隙控制不當(dāng)都有可能產(chǎn)生裂紋；二是端口裂紋的產(chǎn)生主要是由于坯料切割過(guò)程中，切割面不平整，在壓制過(guò)程中，產(chǎn)生應(yīng)力集中而形成的；三是焊縫熱影響區(qū)熔合線晶粒粗大，受外力作用產(chǎn)生裂紋，另外，焊縫咬邊的部位在封頭壓鼓和沖壓過(guò)程中應(yīng)力集中，也會(huì)沿熔合線形成裂紋。