各種連接的結(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））。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。 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。 2、局部應(yīng)力分析 下面是一個(gè)用ANSYS分析的實(shí)際的例子： 計(jì)算壓力p=16.3MPa，設(shè)計(jì)溫度150°C。 封頭材料是16MnR，設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度Smn=157MPa。 筒體內(nèi)直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。各種結(jié)構(gòu)的封頭內(nèi)半徑略有不同。這個(gè)例子厚度的余量是比較大的，圓整后的有效厚筒體僅為142mm，封頭是70mm。所以應(yīng)力值都比較小。 分析所用單元是三角形6節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱單元。

  半球形封頭是指由半個(gè)球殼及直邊（圓筒短節(jié)）構(gòu)成的封頭。球殼的曲率半徑處處相等，受力均勻。與其他封頭相比，半球形封頭在承受相同內(nèi)壓時(shí)，所需要的壁厚較小。在球殼與相同厚度圓筒的連接處，因曲率半徑變化引起的邊緣應(yīng)力僅為圓筒總體薄膜應(yīng)力的3.1%，可忽略不計(jì)。所以半球形封頭力學(xué)性能較好，所用材料節(jié)省。

    和其他的封頭做對(duì)比的話，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)半球形封頭在直徑和承壓相同的條件下，所需厚度比較小，封頭容積相同時(shí)其表面積也較小，用料很省。該封頭的受力比較均勻，在制造上也是比較困難的，因此一般情況下，除了用于壓力較高、直徑較大的壓力容器外，其他的容器采用的比較少。半球形封頭與其他形式封頭相比較在直徑和承壓相同的條件下，所需厚度較小，封頭容積相同時(shí)其表面積較小，用料較省。受力很均勻。但 由于制造困難，一般除用于壓力較高、直徑較大的壓力容器外，其他容器較少采用。

    在使用該封頭的時(shí)候，我們需要注意防止其與碳鋼直接接觸，避免鐵離子的污染。不要露天存放，還應(yīng)避免雨淋，強(qiáng)制組焊也是不可取的

   球型封頭是鍋爐上常用的一種阻塞設(shè)備，它是壓力容器的一種，一般會(huì)對(duì)封頭的外表進(jìn)行拋光和噴砂處理，那么封頭噴砂指哪些呢？

  噴砂是使用壓縮空氣把石英砂高速吹出去對(duì)零件外表進(jìn)行整理的一種辦法。工廠里也叫吹砂，不只去銹，還可以順帶除油，對(duì)涂裝來(lái)說(shuō)十分有用。常用于零件外表除銹；對(duì)零件外表潤(rùn)飾（市場(chǎng)賣的小型的濕式噴砂機(jī)就是這個(gè)用處，砂粒一般是剛玉，介質(zhì)是水）；在鋼結(jié)構(gòu)中，使用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行聯(lián)接是一種辦法，因?yàn)楦邚?qiáng)聯(lián)接是使用結(jié)合面之間的摩擦來(lái)傳力的，所以對(duì)結(jié)合外表的質(zhì)量要求很高，這時(shí)必須用噴砂對(duì)結(jié)合外表進(jìn)行處理。 噴砂用于形狀雜亂，易于用手藝除銹，功率不高，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境欠好，除銹不均勻。一般的噴砂機(jī)都有各種規(guī)格的噴，只需不是特別小的箱體，都可以把槍放進(jìn)去打潔凈。壓力容器的配套產(chǎn)品—封頭選用噴砂方法鏟除工件外表的氧化皮，石英砂的直徑為1.5mm～3.5mm。有一種加工就是使用水作載體，帶動(dòng)金剛砂來(lái)加工零件的，就是一種噴砂。

球型封頭噴砂的功用主要表現(xiàn)在：外表除銹，除氧化皮等，比方熱處理后的零件，而拋丸的效果和功用就較多:不光除銹，除外表氧化皮，還進(jìn)步外表粗糙度，去除零件機(jī)加工毛刺，消除零件內(nèi)應(yīng)力，減少熱處理后零件變形，進(jìn)步零件外表耐磨，受壓才能等。

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1、球形封頭

球形封頭是以球殼的球冠部分所形成的封頭，有半球形封頭和無(wú)折邊球性封頭兩類。它在同樣容積下表面積小，相同承壓條件下需要的厚度薄，從節(jié)省材料和強(qiáng)度上看，是合理的。另外，球形封頭具有鍛打精良，表面光滑，耐酸耐堿耐高溫，外形美觀，質(zhì)感性能強(qiáng)等特點(diǎn)。

2、橢圓封頭

橢圓封頭是由旋轉(zhuǎn)橢圓球面和圓筒形直段兩部分組成的封頭。它的力學(xué)性能僅次于半球封頭，但優(yōu)于碟形封頭。由于橢圓封頭的深度介于半球形和碟形封頭之間，對(duì)沖壓設(shè)備及模具的要求、制造難度亦介于兩者之間，即比半球封頭容易，比碟形封頭困難。另外橢圓封頭因綜合性能較好，被廣泛用于中低壓容器。

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