压力容器的结构不连续区往往是压力容器的高应力区,一般说来,压力容器的结构不连续区可分为总体结构不连续区和局部结构不连续区两种。总体结构不连续是指对结构相当大的部分产生影响的应力或应变源,例如封头与壳体连接区、设备法兰与壳体连接区、接管区、不同直径或厚度或材料的连接区等;局部结构不连续是指对结构相对较小的范围内产生影响的应力或应变源,例如小的圆角半径、小的连接件、部分焊透的焊缝或小孔等。很多结构,如压力容器开孔接管区等既存在总体结构不连续因素,又存在局部结构不连续因素。由于结构不连续区的几何结构一般较为复杂,很难用解析法进行求解,通常采用有限元方法进行计算。
1、球形封头
球形封头是以球壳的球冠部分所形成的封头,有半球形封头和无折边球性封头两类。它在同样容积下表面积,相同承压条件下需要的厚度薄,从节省材料和强度上看,是的。另外,球形封头具有锻打精良,表面光滑,耐酸耐碱耐高温,外形美观,质感性能强等特点。
2、椭圆封头
椭圆封头是由旋转椭圆球面和圆筒形直段两部分组成的封头。它的力学性能仅次于半球封头,但优于碟形封头。由于椭圆封头的深度介于半球形和碟形封头之间,对冲压设备及模具的要求、制造难度亦介于两者之间,即比半球封头容易,比碟形封头困难。另外椭圆封头因综合性能较好,被广泛用于中低压容器。
球形封头的加工工艺包含有以下步骤:
(1)制作瓣片:采用相同材质的板材用冲压模具冲压成瓣片,冲压压力为120吨,所述板材为不锈钢板材;
(2)焊接:拼缝坡口进行MT,按JB4730.4-2005中I级合格,焊接完成后打磨清理焊缝表面;
(3)热处理;
(4)矫形:将冲压完成后的球形封头垫以平板进行锤击矫形,终得到成品封头。本发明的加工工艺过程简单,得到的球形封头密封性好,硬度大,焊接之后再次冲压,使 球形封头壁厚均匀,经过热处理后表面硬度大,不需要额外的加工余量,产品良品率高。