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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,后來出現(xiàn)了冷沖壓、熱旋壓等方法。再后來,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。
奧氏體不銹鋼壓力容器封頭開裂成因分析和應(yīng)對(duì)方法
冷變形強(qiáng)化
當(dāng)塑性變形發(fā)生在低溫時(shí),金屬的硬度和強(qiáng)度增加,塑性和韌性隨變形量的增加而減小。這就是冷變強(qiáng)化又稱為應(yīng)變硬化。和其他金屬一樣,奧氏體不銹鋼封頭材料的冷變形時(shí),通過位錯(cuò)使缺陷增加,隨著變形密度的增加、位移和強(qiáng)度增加,與位錯(cuò)相互作用以改善材料。材料在硬度、強(qiáng)度提高時(shí)會(huì)降低它的韌性,冷變形強(qiáng)化的奧氏不銹鋼封頭,如果塑性變形或者在應(yīng)力較大的情況下,就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
有人認(rèn)為,無論封頭的成型方法如何,只要終成型封頭的實(shí)際形狀在GB 150規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的允許偏差范圍內(nèi),那么該封頭都應(yīng)該屬于標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭,因此完全可以等效替代標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭而無需增加壁厚。
有關(guān)文獻(xiàn)的研究表明 ,對(duì)R=0.8Di,r=0.154Di以及R=0.904Di,r=0.173Di等5種深碟形封頭,其形狀與標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭十分接近,理論曲線偏差皆未超過GB 150規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的允許形狀偏差范圍,因此從規(guī)定本身的含義來看,這些碟形封頭也應(yīng)該屬于標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的范疇,因此也就可以與標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭等 效替代。
不銹鋼封頭的熱處理
不銹鋼封頭在加熱和冷卻過程中,不銹鋼封頭由于表層和心部的冷卻速度和時(shí)間的不一致,形成溫差,就會(huì)導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力,即熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當(dāng)冷卻結(jié)束時(shí),由于心部后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制