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制造角度考慮
橢圓形封頭直邊段的設(shè)置,有利于因沖壓邊緣折皺嚴(yán)重而難于修復(fù)時切割部分或全部直邊。同時避免封頭和圓筒的連接焊縫處出現(xiàn)徑向曲率半徑突變,以改善焊縫的受力狀況。直邊段的設(shè)置有利于封頭與筒體組對時的裝配,另外封頭與筒體之間的焊縫兩邊直邊段的存在有利于無損檢測的進(jìn)行。
標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定
GB/T25198-2010中6.3.10中規(guī)定了封頭直邊高度的要求,當(dāng)封頭公稱直徑DN≤2000mm時,直邊高度h為25mm;當(dāng)封頭公稱直徑DN>2000mm時,直邊高度h為40mm,直邊高度公差為(-5%~10%)h。
文獻(xiàn)[3]進(jìn)一步介紹道:凸形封頭的轉(zhuǎn)角區(qū)域和直邊段在冷旋壓成形過程中,板材中出現(xiàn)了“劇烈的壓縮應(yīng)變”。當(dāng)板材在其厚度方向不能承受如此之大的應(yīng)變時, 就會在轉(zhuǎn)角和直邊部位發(fā)生撕裂或分裂。當(dāng)鋼板中存在分層和密集夾渣時, 尤其是分層和夾渣處在轉(zhuǎn)角和直邊區(qū)域時更容易出現(xiàn)上述問題。
有鑒于旋壓封頭存在的這些弊端,對裂紋敏感(容易萌生或容易擴展)的低溫、疲勞、Cr-Mo鋼制、復(fù)合板制容器封頭不宜采用旋壓成形。
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程包括材料驗收、表面處理、校平、劃線、切割、焊接、焊高修磨、壓制成型、無損檢測、熱處理、切邊等工序。但是,在加工過程中,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。從各工序的檢驗情況對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方面:一是封頭翻直邊過程中引起加工硬化,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,翻直邊過程中冷旋壓工藝的旋壓速度過快、旋壓施加的壓力過高以及冷沖壓工藝的沖壓速度過快、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程中,切割面不平整,在壓制過程中,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程中應(yīng)力集中,也會沿熔合線形成裂紋。