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不銹鋼壓力容器封頭的研究

不銹鋼封頭的缺陷及原因分析

不銹鋼封頭產生裂紋的原因主要包括以下幾個方面:，封頭在車削直邊的過程中會產生加工硬化和第三種殘余應力。直邊部分的內表面承受大的拉伸應力并產生大的內應力。車削直邊時冷旋壓工藝的旋壓速度過快，旋壓施加的壓力過高，冷沖壓工藝的沖壓速度過快，上下模之間的間隙控制不當，可能導致裂紋；第二，端口裂紋主要是由于坯料切割過程中切割面不平整和擠壓過程中應力集中造成的。三是焊縫熱影響區熔合線晶粒粗大，外力產生裂紋，此外，焊縫咬邊部分在頭部壓鼓和沖壓過程中應力集中，也會沿熔合線形成裂紋。此外，在頭部脹形和沖壓過程中，焊縫底切部分的應力集中也會沿焊縫線形成裂紋。

從各工序的檢查來看，封頭缺陷及其原因分析如下。

超標還原的缺陷及原因分析：對于沖壓頭，頭部底部受到模具壓力和摩擦，壁厚減小很小；過燒缺陷及產生原因分析過燒指封頭熱成形時局部加熱溫度超過始壓溫度，產生的板材燒損現象。經受壓邊環的直邊部分的上部的壓應力大于在平滑過渡區域中延伸的拉應力，并且厚度增加；在拉伸應力和模具壓力的共同作用下，光滑過渡區的壁厚大大減小。對于旋壓頭，坯料在壓制過程中由壓頭連續錘打。厚度減小量大于沖壓頭，壁厚均勻性差。

首先，在熱壓過程中，在坯料的表面上形成厚的氧化物層，該氧化物層在熱壓過程中脫落而造成劃痕；第二，運輸過程中處理不當也會造成外表面擦傷。

拉伸裂紋缺陷及其原因分析拉伸裂紋是由超過材料強度極限的拉力引起的。拉伸開裂的原因如下:，材料伸長率低，硫和磷含量超標；第二，壓邊器的壓力太高，導致沖壓過程中坯料。第三，潤滑效果差，模具和坯料之間的不均勻摩擦導致頭部開裂。第四，沖壓時模具行程太快，旋壓翻邊時旋壓速度太快。操縱系統該生產線的液壓系統設計需要實現拉伸滑塊和壓邊滑塊壓力的獨立控制，以保證拉伸滑塊和壓邊滑塊的壓力能夠實時控制，在生產過程中不會相互干擾。平滑過渡區導致橫向拉伸裂紋。

碟形封頭

是一不連續曲面，在經線曲率半徑突變的兩個曲面連接處，由于曲率的較大變化而存在著較大邊緣彎曲應力。該邊緣彎曲應力與薄膜應力疊加，使該部位的應力遠遠高于其它部位，故受力狀況不佳。在內表面直徑等于設計直徑的方向上，單擊中心點卷尺上的1814毫米，以及端口內表面上百分表的另一個端點，并進行標記。但過渡環殼的存在降低了封頭的深度，方便了成型加工，且壓制碟形封頭的鋼模加工簡單，使碟形封頭的應用范圍較為廣泛。

錐殼

結構不連續，錐殼的應力分布并不理想，但其特殊的結構形式有利于固體顆粒和懸浮或粘稠液體的排放，可作為不同直徑圓筒體的中間過渡段，因而在中、低壓容器中使用較為普遍。