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與筒體相比,封頭成形時(shí)由于變形量大,不論采用沖壓還是旋壓,熱成形還是冷成形,都會(huì)在封頭的某些部位產(chǎn)生厚度減薄,這一現(xiàn)象稱為工藝減薄。
工藝減薄多發(fā)生在封頭成形過(guò)程中變形量大的部位,如碟形封頭的拐角過(guò)渡部位。
工藝減薄使封頭各部位的厚度不均,不僅影響封頭的應(yīng)力分布,還可能因強(qiáng)度或穩(wěn)定性不足危及容器的安全運(yùn)行。
為了盡量降低工藝減薄造成的不良影響,一方面要改進(jìn)工藝減小減薄量,另一方面要根據(jù)制造工藝合理確定加工裕量,即采用增加鋼材厚度的辦法,彌補(bǔ)制造時(shí)的工藝減薄,保證封頭具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
加工裕量(即工藝減薄量,也即以往標(biāo)準(zhǔn)中所稱的C3)的確定,一般應(yīng)考慮如下諸多因素:封頭的類型、規(guī)格(直徑與厚度)、工藝與工裝水平、制造方法等。
不同制造單位對(duì)同一個(gè)封頭所確定的加工裕量可能不同,同一制造單位對(duì)不同封頭所確定的加工裕量也不盡相同,此外,在確定加工裕量時(shí)還應(yīng)考慮鋼材的制造標(biāo)準(zhǔn),不同標(biāo)準(zhǔn)的鋼材由于厚度負(fù)偏差的允許值不同,導(dǎo)致加工裕量的大小也不相同。
綜上所述,合理的做法是設(shè)計(jì)者只要求封頭成形后的厚度較小值,加工裕量則由制造單位自行確定。
GB 150—1998對(duì)凸形封頭成形后的厚度要求,與熱卷筒節(jié)一樣,均規(guī)定不小于名義厚度減去鋼板負(fù)偏差。
前面已述及,這樣的規(guī)定往往導(dǎo)致制造單位第二次圓整,造成材料浪費(fèi)。
對(duì)于不銹鋼及復(fù)合鋼板制封頭,鋁,鈦,銅,鎳及鎳合金制封頭以及復(fù)合材料制封頭,不得在其耐蝕面采用硬印作為材料的確認(rèn)標(biāo)記和焊工標(biāo)志,鈦及鈦鋼復(fù)合板標(biāo)記,標(biāo)志還應(yīng)符合JB/T4745的有關(guān)規(guī)定。
封頭的毛坯厚度應(yīng)考慮工藝減薄量,以確保封頭成形后的實(shí)測(cè)成品小厚度符合6.3.13的規(guī)定。坯料制備及后續(xù)制造過(guò)程應(yīng)避免材料表面的機(jī)械損傷。鋁制,鈦制封頭,其修磨深度應(yīng)不大于該部位厚度的5%,且不大于2mm, 否則應(yīng)予以補(bǔ)焊。補(bǔ)焊后,應(yīng)根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)補(bǔ)焊部位進(jìn)行必要的檢查。坯料割圓后,應(yīng)對(duì)周邊影響封頭質(zhì)量的缺陷進(jìn)行修磨消除。
根據(jù)封頭的類型,規(guī)格,材質(zhì),可采用整板或者拼板經(jīng)冷沖壓,熱沖壓,冷旋壓,熱旋壓,冷卷,熱卷等方法成形;也可分瓣成形后在組焊成封頭,鈦制封頭應(yīng)盡量采用熱成形,如成形溫度低于300度,冷成形后應(yīng)盡量采用熱校形。由成形的瓣片和頂圓板拼接制成的封頭以及先拼板后成形的封頭,封頭上各種不相交的拼焊焊縫中心線的距離,至少應(yīng)為封頭材料厚度的3倍,且不小于100mm。先拼板后成形的凸形封頭內(nèi)表面拼焊焊縫,以及影響成形質(zhì)量的外表面拼焊焊縫,在成形前應(yīng)將焊縫余高打磨至與母材齊平,且不低于母材表面0.5mm。
先拼板后成形的半球形、橢圓形、碟形、球冠形封頭和平底形封頭,以及分成形后組焊封頭中先拼板后成形的頂圓板成形后其拼接焊接接頭,應(yīng)采用圖樣或訂貨技術(shù)協(xié)議規(guī)定的方法,按JB/T4730.2~4730.3進(jìn)行射線或超聲檢測(cè)(銅制、鎳及鎳合金制封頭應(yīng)進(jìn)行射線檢測(cè)),合格級(jí)別應(yīng)符合圖樣或訂貨技術(shù)協(xié)議規(guī)定。