各種連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 在壓力容器設(shè)計(jì)中常常遇到半球形封頭與筒體的連接的結(jié)構(gòu)。厚度不太厚的情況下可以封頭和筒體等厚，但是在壓力較高，筒體和封頭都比較厚并且筒體和封頭厚度相差較多的時(shí)候，采用等厚度結(jié)構(gòu)顯然是不合理的。關(guān)于封頭比筒體薄的情況，GB150的附錄J和JB4732附錄H都推薦了幾種結(jié)構(gòu)尺寸（如GB150圖J1（d）、（e）、（f））。其中： 結(jié)構(gòu)1：圖J1（d）是筒體和封頭中徑對(duì)齊的結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)2：圖J1（e）的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭中徑有≤0.5（δn－δb）的偏離。 結(jié)構(gòu)3;圖J1（f）的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭內(nèi)徑對(duì)齊。 這幾種結(jié)構(gòu)都是在筒體和封頭連接的切線處向封頭方向逐漸減薄形成錐形（單面或雙面的）過(guò)渡，而在制造時(shí)這是一段單獨(dú)的筒節(jié)—過(guò)渡段。所以封頭在底邊有所加強(qiáng)，封頭的等厚部分實(shí)際不是完整的半球而是一個(gè)球冠。這樣實(shí)際上就成了圓筒、過(guò)渡段和球冠的連接，例如結(jié)構(gòu)2，有的球冠的深度僅為球半徑的0.8。 結(jié)構(gòu)4：還有一種結(jié)構(gòu)，就是完整的半球形封頭與筒體連接，在連接處內(nèi)徑對(duì)齊，在筒體外側(cè)倒角過(guò)渡。這種情況是完整的半球形封頭與筒體連接，不用過(guò)渡段，而在筒體外側(cè)有1：3倒角過(guò)渡。 2、局部應(yīng)力分析 下面是一個(gè)用ANSYS分析的實(shí)際的例子： 計(jì)算壓力p=16.3MPa，設(shè)計(jì)溫度150°C。 封頭材料是16MnR，設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設(shè)計(jì)應(yīng)力強(qiáng)度Smn=157MPa。 筒體內(nèi)直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。各種結(jié)構(gòu)的封頭內(nèi)半徑略有不同。這個(gè)例子厚度的余量是比較大的，圓整后的有效厚筒體僅為142mm，封頭是70mm。所以應(yīng)力值都比較小。 分析所用單元是三角形6節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱單元。

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視頻作者：泰安力拓封頭制造有限公司

   中國(guó)球形封頭產(chǎn)業(yè)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平比較,當(dāng)前還存在著很大差距.因而,需要站在戰(zhàn)略的高度,予以多大的支持.球形封頭產(chǎn)業(yè)作為機(jī)械基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其技術(shù)水平高低,對(duì)一個(gè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展水平具有的代表意義. 球形封頭工藝特點(diǎn)是連鑄薄板坯存在中心偏析,消除連鑄薄板坯中心偏析是進(jìn)一步提高球形封頭管件的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題.球形封頭焊后硬化性較大,簡(jiǎn)單發(fā)生裂紋. 球形封頭出產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,出產(chǎn),成本低,發(fā)展較快.球形封頭出產(chǎn)的首要原材料在球形封頭出產(chǎn)成本中占有很大比例,其價(jià)格的改變直接影響不銹鋼沖壓彎頭出產(chǎn)成本的改變.若采用同類型的球形封頭焊接,進(jìn)行300℃以上的預(yù)熱和焊后700℃擺布的緩冷處理.若焊件不能進(jìn)行焊后熱處理,則應(yīng)選用球形封頭焊條.球形封頭的強(qiáng)度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料出產(chǎn)管徑較大的彎頭,還可以用相同寬度的坯料出產(chǎn)管徑不同的焊管.

 關(guān)于球形與橢圓不銹鋼封頭的用途和優(yōu)點(diǎn)比較，在對(duì)球形與橢圓不銹鋼封頭選擇的時(shí)候，我們多地會(huì)選擇以不銹鋼為材質(zhì)的球形不銹鋼封頭。球形封頭的加工工藝相對(duì)復(fù)雜。球形不銹鋼封頭的深度比橢圓封頭大，如果是大直徑的需要拼接的球形封頭，在沖的時(shí)候有可能會(huì)把焊縫沖開。球形封頭的周向應(yīng)力和縱向應(yīng)力是相等的，計(jì)算厚度比圓筒體小將近一半。球形封頭與筒體連接處一般是將筒體削薄，連接焊縫處的縱向應(yīng)力應(yīng)該不小于筒體縱縫處的周向應(yīng)力， 所以球形封頭與筒體的環(huán)縫和筒體縱縫一樣屬于A類焊縫。