球形封头成形前的坯料圆面积近似等于成形后封头板厚中心面的面积。这是因为钢板晶粒在高温状态下受力后产生了很好地“流动"。封头坯料在较慢地成形中因环向收缩而聚积的晶粒受挤拉,或多或少的被均匀分散到径向圆周上去了。
但封头各部位受挤拉的程度有差异,其成形中晶粒在各部位分散和聚积程度也有差异,这样封头上有的部位厚度碱薄,有的部位厚度增厚.所以可以认为封头成形前的坏料圆面积近似等于成形后钢板板厚中心面的面积。
球形封头与半球形封头有什么不同?半球形封头深度大,制造困难。如将半球形封头的半径加大,而筒体半径不变,即封头半径加大,而筒体半径是保持不变的。这种无折边半球形封头深度浅,具有以下的特点:
(1)与半球形封头相比,由于半径加大,因而厚度也要相应增加;
(2)在球形封头中,它与筒体的连接处,由于彼此在内压作用下变形的不一致性,将产生边缘应力,局部地区边缘应力值往往是筒体和封头正常部位应力的好几倍,因此,无折边球形封头受力情况不良,仅能用在低压场合。为了保证封头和简体连接处不至遭到破坏,要求连接角焊缝采用全焊透结构,并要求封头内半径月,不得大于圆筒体的内径,以适当控制封头厚度。
各种连接的结构特点 在压力容器设计中常常遇到半球形封头与筒体的连接的结构。厚度不太厚的情况下可以封头和筒体等厚,但是在压力较高,筒体和封头都比较厚并且筒体和封头厚度相差较多的时候,采用等厚度结构显然是不合理的。关于封头比筒体薄的情况,GB150的附录J和JB4732附录H都推荐了几种结构尺寸(如GB150图J1(d)、(e)、(f))。其中: 结构1:图J1(d)是筒体和封头中径对齐的结构。 结构2:图J1(e)的结构,筒体和封头中径有≤0.5(δn-δb)的偏离。 结构3;图J1(f)的结构,筒体和封头内径对齐。 这几种结构都是在筒体和封头连接的切线处向封头方向逐渐减薄形成锥形(单面或双面的)过渡,而在制造时这是一段单独的筒节—过渡段。所以封头在底边有所加强,封头的等厚部分实际不是完整的半球而是一个球冠。这样实际上就成了圆筒、过渡段和球冠的连接,例如结构2,有的球冠的深度仅为球半径的0.8。 结构4:还有一种结构,就是完整的半球形封头与筒体连接,在连接处内径对齐,在筒体外侧倒角过渡。这种情况是完整的半球形封头与筒体连接,不用过渡段,而在筒体外侧有1:3倒角过渡。 2、局部应力分析 下面是一个用ANSYS分析的实际的例子: 计算压力p=16.3MPa,设计温度150°C。 封头材料是16MnR,设计应力强度Smh=150MPa,筒体材料为16Mn锻件,设计应力强度Smn=157MPa。 筒体内直径2400mm,筒体厚度148mm,封头厚度96mm。各种结构的封头内半径略有不同。这个例子厚度的余量是比较大的,圆整后的有效厚筒体仅为142mm,封头是70mm。所以应力值都比较小。 分析所用单元是三角形6节点轴对称单元。
封头是石油化工、原子能到食物制药许多职业压力容器设备中不行短少的重要部件。封头的质量会影响压力容器的牢靠运转。因而咱们在选购封头时,要细心区分。之前是新乡球型封头总结出来的依据封头色彩来区分封头质量的技巧,您还记得吗?假如封头呈灰白色:则标明质量很差,不合格;银白色:杰出,合格;金黄色(细密):尚好,合格;蓝色:稍差,不合格。紫色:较差,不合格;灰色或暗灰色:差,不合格;不锈钢球型封头产品质量方面胶条封头操作是手工操作 ,环绕胶条时易形成薄厚不均和外观质量欠好的成果 ,呈现凸凹不平的现象 ,另外因封头胶条宽度至少要在 60mm ,而成品生产后要切头 ,有时在切头后会有漏布的现象 ,有时也会形成余留软头太长 ,影响运用 ,即漏布的软管会遭到介质油的浸蚀 ,缩短运用寿命 ,软头太长时 ,会在运用过程中分裂,形成不行幻想的严重后果。不锈钢封头尽管档圈封头也是人工操作 ,但避免了外表的凸凹不平现象 ,不易呈现漏布的现象 ,由于档圈封头采用的是用胶片把胶布封住 ,取消了切头工序 ,产品质量也有了进步