【正文】 ，以確保成品各部門的實際厚度不小于該部位設計厚度 。 4. 用設計厚度界定封頭最小成形厚度符合安全經(jīng)濟的原則 （ 1） 上述已說明封頭成形厚度不小于名義厚度減鋼板負偏（ δn C1）的規(guī)定可能導致設計和制造兩次在設計厚度（ δd ）的基礎上增加厚度（ △1+△2 ）造成不必要的浪費及解決的途徑。 （ 2） 關于開孔補強計算 開孔補強計算中所用為有效厚度 δe(δn C1C2)，將設計者取用的圓整量 △1 用掉了，制造上若再用設計圓整量 △1 可能造成強度 不足。 JIS B8247 標準無論 1992版還是最新的 1997 版，直邊高度為厚度的 3倍，但最小不小于 20mm，最大不超過 38mm，較簡明。這種厚度的定義和標注是目前國際壓力容器界的流行 方法，有其合理性，但在我國現(xiàn)行標準中有以下兩個問題需解決。為此，曾經(jīng)提出了最小成形厚度的概念： 熱卷圓筒或凸形封頭加工成形后需保證的厚度，其值不小于設計厚度 。 從以上可看出，兩種不同要求，使該封頭的投料厚度有 2mm 之差，而重量相差有 300kg之多。 如要求封頭成形厚 度不得小于名義厚度 δn 減鋼板負偏差 C1，則投料厚度： δs=δn+C1+C3+△2=8+0++=10mm ，而成形后的最小厚度為 。 KpDi 計算厚度 δ= = 2[?]tΦ 計算厚度 δd=δ + C2=+1= 考慮標準橢圓封頭有效厚度 δe 應不小于封頭內徑 Di 的 %，有效厚度 δe=%Di=6mm δeδd 、 C1=0、 C2=名義厚度 δn=δe+C1+C2=6+0+1=7mm 考慮鋼材標準規(guī)格厚度作了上浮 1mm 的厚度第一次設計圓整值 △1=1 ，故取 δn=8mm 。 (4) 有效厚度 δe 是名義厚度 δn 減去腐蝕裕量 C2 和鋼材厚度負偏差 C1的厚度 (5) 各種厚度的關系如圖 (6) 投料厚度 (即毛坯厚度 ) 根據(jù) GB1501998第 10章和各種厚度關系圖 : δs=δ +C1+C2+Δ1( 厚度第一次設計圓整值 )+C3(加工減 薄量 )+(厚度第二次制造圓整值 ) 2. 封頭設計計算案例 容器內徑 Di=4000mm、計算壓力 Pc=、設計溫度 t=50℃ 、封頭為標準橢圓形封頭、材料為 16MnR（設計溫度才材料許用應力為 170MPa）、鋼材負偏差不大于 且不超過名義厚度的 6%、腐蝕裕量 C2=1mm、封頭拼焊的焊接接頭系數(shù) ?=1。 (3) 名義厚度 δn 是設計厚度 δd 加上鋼材厚度負偏差 C1 后向上圓整至鋼材標準規(guī)格的厚度。需要時，尚應計入其他載荷所需厚度。 4。 ③ 、因 10% 碟形封頭比標準橢圓形封頭加工度小，所以生產大直徑 10% 碟形薄壁封頭時成形質量好，而且外觀漂亮。 其優(yōu)點： ① 、如果設備已規(guī)定了外形總長，那么使用 10% 碟形封頭要比使用標準橢圓形封頭時增 加容量。使用 10% 碟形 (DHB)封頭的優(yōu)點： 宜興北海備有標準橢圓形封頭 (2： 1 正半橢圓形 )和 10% 碟形封頭等各種模具。 25 ℃ 保溫時間： 30 分鐘 / ， 但不小于 30 分鐘 適用材料：碳素鋼、低合金鋼 注：《容規(guī)》管轄范圍之內的產品按相關規(guī)定執(zhí)行。 ● 熱處理條件： ① 、退火（ SR ）時，溫度： 625 ℃177。 ● 計算公式： 最大纖維伸長率 =75 179。因此，有必要根據(jù)設計和使用條件及加工變形程度考慮是否要進行熱處理。關于冷成形封頭的熱處理： 世界各國有關壓力容器標準規(guī)范，一般按加工變形程度來確定加工后是否熱處理。 不銹鋼封頭，由于焊縫與母材的強度不同，焊縫中央稍低，在塑性加工時，會產生輕微的線狀內凹，這是因塑性加工引起的表面痕跡，并不是裂紋等有害缺陷。并不是任 何有害缺陷。 ● 關于碳素鋼封頭的（塑性加工痕跡 ） 碳素鋼在受到拉伸變形時，與主應力成 45 度的方向將產生滑移線，此時材料表面的氧化膜沿著此滑移線脫落。 ● 關于（熱浸鍍鋅滲鋁裂紋） 碳素鋼及低合金鋼的容器在熱鍍鋅或滲鋁液中浸泡鍍鋅或滲鋁時，封頭的直邊部可能會發(fā)生裂紋，這種現(xiàn)象叫 “ 鍍鋅（滲鋁）脆性裂紋 ” ，這是因為焊接殘余應力、加工殘余應力存在時，低熔點金屬的鋅或鋁向晶界擴散的結果。 如材質是碳素鋼，在硝酸鹽、氨、堿性鈉等環(huán)境下會發(fā)生裂紋；如是奧氏體不銹鋼，在有氯離子的特定環(huán)境下，會發(fā)生裂紋，這種裂紋稱為應力腐蝕裂紋。 ● 關于（應力腐蝕裂紋） 凡冷成形加工都會產生一定的殘余應力和冷作強化，封頭也不例外。 本公司為讓客戶放心使用宜興北海的封頭，所使用的材料是直接向鋼廠采購的，鋼廠按照冷成形封頭的特殊要求進行冶煉和軋制鋼板。 1。 5. 無需加熱，不會產生有害氣體和煙霧，避免環(huán)境污染和地球溫暖化，與中 國國策一致。 4. 無需燃料，能源消耗少。 3. 未經(jīng)加熱，封頭成形后表面維持原有材料的光潔表面，外觀漂亮。 因加熱，會發(fā)生材質劣化，導致不銹鋼封頭耐腐蝕性下降，不適合不銹鋼封頭加工。 ● 過渡段內半徑不得小于圖樣規(guī)定值。 31mm 平 蓋（平板） R= 無限大 筒體板的板厚的 8 倍 160mm JB/T4746 封頭標準規(guī)定： ● 封頭必須用全樣板檢查形狀。 封頭的名稱、代號及參數(shù) 類型代號 封頭斷面形狀 類型代號 封頭斷面形狀 標準橢圓形封頭（ 2： 1 正半橢圓形） 折邊平底封頭 EHA FH 標準橢圓封頭（ 2： 1 正半橢圓形） 半球形封頭 EHB HH 碟形封頭 特殊碟形封頭 DHB DHA MD XD 球冠形封頭 特殊碟形封頭 PSH SHD DF 錐折邊體封頭 近似半橢圓封頭 CHA CHB CHC CHD AH 封頭標記 ： ■ 封頭訂貨要領 ： 、公稱直徑（內徑 Di、外徑 OD）、厚度、直邊高度、材質、坡口、數(shù)量 ： JB/T47462020《鋼制壓力容器用封頭》 ：復檢、 UT 檢查、正火、腐蝕試驗 ：請?zhí)峁┰O計要求的最小厚度 ：焊接拼縫位置、焊接試板、焊縫是否全部磨平 ：方法、部位、合格級別 ：目的、工藝要求 ：封頭與筒體組對是以內圓還是外圓對準，相對應的公差 ：標簽、鋼印 ：是否需要監(jiān)督檢驗單位檢驗、監(jiān)制，請明示監(jiān)制工序 ：資料份數(shù) ：請優(yōu)先采用本公司封頭專用材料；如果來料請?zhí)峁┎牧腺|保書，因來料引起的封頭不良，本公司很難負責，請諒解 ：自提；代辦托運請明確交貨地點 ：請設定合理的交貨期 封頭形狀的重要性 國家標準 GB150 對封頭形狀和必要板厚的關系 封頭的斷面形狀 封頭中央部的曲率 設計上必要的封頭板厚 筒體的板厚為 20mm 時的封頭設計板厚 半球形（ HH) R=D 筒體板的板厚的 1/2 10mm 2:1 楕圓形（ EH) R=D179。 （近似値） 和筒體板的板厚相同 20mm 10％ 碟 型 封頭（ DHB) R=D 筒體板的板厚 179。 ● 形狀公差：外凸不大于 %Di，內凹不大于%Di。 ● 球面體：曲率大小影響封頭厚度 ● 過渡段：降低球面與筒體連接的峰值應力 ● 直邊：避免過渡段峰值應力與筒體組對的焊接應力疊加 5. 封頭加工方法 分類 加工方法 北海封頭的加工范圍 冷加工 冷沖壓 厚度： 2 ～ 24mm；直徑： Φ 108 ～ Φ 3200mm 冷旋壓 厚度： ～ 24mm；直徑： Φ 75 0 ～ Φ 8800mm 分瓣工法 厚度： ～ 32mm； 膨脹工法 北海封頭計劃實施中 熱加工 熱沖壓 厚度： ～ 250mm；直徑： ～ Φ 3200mm 熱旋壓 厚度： ～ 80mm；直徑： Φ 1700 ～ Φ 4200mm 6. 冷加工與熱加工的比較 冷加工的特點 熱加工的特點 1. 未經(jīng)加熱，不會發(fā)生材質劣化，特別適合不銹鋼封頭加工。 2. 未經(jīng)加熱，不會產生冷 卻收縮導致的尺寸變化，形 規(guī)整，尺寸精確且一致性好 加熱成形，導致模具受熱膨脹和封頭冷卻收縮，尺寸難以控制且一致性差。 因加熱，封頭成形后的表面氧化皮嚴重，且難以去除。 需要燃料，大量消耗寶貴的資源。 因加熱產生大量的有害氣體，污染環(huán)境，產生公害，與中國國策相違背。冷成形封頭的特征： 冷成形封頭具有精確的尺寸和穩(wěn)定的質量，沒有因加熱而造成的表面粗糙及氧化，封頭外觀漂亮；另外，不用擔心因加熱而產生的材質劣化。 根據(jù)冷成形封頭的特征，有些問題需要注意，在此說明一些代表性的例子，請予以理解。如遇上容器的安裝應力、焊接殘余應力、熱應 力時，將產生應力疊加，如果使用在有應力腐蝕的環(huán)境時，在短時間內有可能會產生應力腐蝕裂紋。 因本公司不了解客戶各種鍋爐壓力容器的設計及使用條件，因此，如果您訂購的封頭是在上述條件下使用時，請在設計階段考慮消除殘余應力的方法和選擇合適的材料，并在 “ 封頭定作承攬合同 ” 中予以明確，以便采取必要的工藝，消除殘余應力，以符合設計的要求。因此，容器在熱浴鍍鋅或滲鋁前，應先做熱處理，去除殘余應力。 在冷沖壓封頭的過渡段小 r 部附近，氧化膜脫落的痕跡成格子狀，這是塑性加工引起的表面痕跡。 ● 關于不銹鋼焊縫的（塑性加工痕跡） 封頭有焊縫時，在沖壓成形前，除去圓片內表面全部焊縫及外表面直邊部和過渡區(qū)焊縫余高后再進行加工；在旋壓成形前，則焊縫內外表面的余高都要去除。 2。從日本北海鐵工所幾十年生產的 800 多萬只和我公司十多年來 生產的 100 多萬只封頭來看，按 ASME 規(guī)范 UCS79 來界定冷成形封頭是否需要做熱處理是可行的。 ASME 規(guī)范規(guī)定：當加工度的最大纖維伸長率超過 5% ，同時屬于 5 個條件中任意一項時，碳素鋼及低合金鋼冷成形封頭要做熱處理。 δ s/ （ r+ δ s ） (%) δs ：鋼材厚度（ mm ） r ：封頭折邊部的內半徑 ● 5 個條件： ① 使用介質為極度或高度危害者； ② 材料要求進行沖擊試驗者（可按 ASME V Ⅲ 1UCS66 判定）； ③ 冷成形鋼板厚度大于 者； ④ 冷成形后板厚減薄率大于 10% 者； ⑤ 成形溫度處于 120482 ℃ 范圍內者。 25 ℃ 保溫時間： δ s ≤ 60 分鐘 其他 一般按 60 分鐘 / 適用材料：碳素鋼 低合金鋼 ② 、正火（ N ）時 溫度： 900 ℃177。 3。請根據(jù)設備的設計，使用條件、區(qū)分使用兩種不同形狀的封頭，這對質量及成本管理都是有利的，特別是食品、制藥、水處理及地下儲罐等常壓容器，我們推薦使用冷沖壓或旋壓方法制造的 10% 碟形封頭。 ② 、因 10% 碟形封頭的曲面比 2 ： 1 橢圓形曲面平緩，所以在封頭上易于安裝固定板及支架等，工作效率高。 ④ 、如果是同一內徑同一板厚的封頭， 10% 碟形比標準橢圓形封頭的下料尺寸小，可節(jié)省材料。封頭安全經(jīng)濟合理的成形保證： 1. GB1501998標準有關厚度的定義 (1) 計算厚度 δ 是按各章公式計算得到的厚度。 (2) 設計厚度 δd 是計算厚度 δ 與腐蝕裕量 C1 之和。即標注在圖樣上的厚度。求橢圓封頭的計算厚度、設計厚度和名義厚度。 根據(jù)專業(yè)封頭制造廠技術資料 Di=4000、 δn=8 封頭加工減薄量 C3=，經(jīng)厚度第二次圓整值△2= 。如采用封頭成形厚度不小于設計厚度 δd （應取 δe 值），則投料厚度： δs=δd （ δe ） +C3+△2=8mm ，而成形后的最小厚度為 、且大于有效厚度 δe 、更大于設計厚度 δd 和計算厚度 δ 。 3. GB150 及有關封頭標準的厚度定義不甚合理 GB150 及有關封頭標準的厚度定義不甚合理，主要體現(xiàn)在容器和封頭成形后的厚度要求上，對凸形封頭和熱卷筒的成形厚度要求不得小于名義厚度減鋼板負偏差（ δn C1），由此可能導致設計和制造兩次在設計厚度的基礎上增加厚度以保證成形厚度。也就是說設計者應在圖紙上標注名義厚度和最小成形厚度（即設計厚度 δd ），這樣使得制造單位可根據(jù)制造工藝和原設計的設計圓整量決定是否再加制造減薄量。 （ 1）