封头技术.doc

1。冷成形封头的特征:
冷成形封头具有精确的尺寸和稳定的质量,没有因加热而造成的表面粗糙及氧化,封头外观漂亮;另外,不用担心因加热而产生的材质劣化。
为让客户放心使用本公司的封头,所使用的材料是直接向钢厂采购的,钢厂按照冷成形封头的特殊要求进行冶炼和轧制钢板。
根据冷成形封头的特征,有些问题需要注意,在此说明一些代表性的例子,请予以理解。
●关于(应力腐蚀裂纹)
凡冷成形加工都会产生一定的残余应力和冷作强化,封头也不例外。如遇上容器的安装应力、焊接残余应力、热应力时,将产生应力叠加,如果使用在有应力腐蚀的环境时,在短时间内有可能会产生应力腐蚀裂纹。
如材质是碳素钢,在硝酸盐、氨、碱性钠等环境下会发生裂纹;如是奥氏体不锈钢,在有氯离子的特定环境下,会发生裂纹,这种裂纹称为应力腐蚀裂纹。
因本公司不了解客户各种锅炉压力容器的设计及使用条件,因此,如果您订购的封头是在上述条件下使用时,请在设计阶段考虑消除残余应力的方法和选择合适的材料,并在“封头定作承揽合同”中予以明确,以便采取必要的工艺,消除残余应力,以符合设计的要求。
●关于(热浸镀锌渗铝裂纹)
碳素钢及低合金钢的容器在热镀锌或渗铝液中浸泡镀锌或渗铝时,封头的直边部可能会发生裂纹,这种现象叫“镀锌(渗铝)脆性裂纹”,这是因为焊接残余应力、加工残余应力存在时,低熔点金属的锌或铝向晶界扩散的结果。因此,容器在热浴镀锌或渗铝前,应先做热处理,去除残余应力。
●关于碳素钢封头的(塑性加工痕迹)
碳素钢在受到拉伸变形时,与主应力成 45 度的方向将产生滑移线,此时材料表面的氧化膜沿着此滑移线脱落。
在冷冲压封头的过渡段小 r 部附近,氧化膜脱落的痕迹成格子状,这是塑性加工引起的表面痕迹。并不是任何有害缺陷。
●关于不锈钢焊缝的(塑性加工痕迹)
封头有焊缝时,在冲压成形前,除去圆片内表面全部焊缝及外表面直边部和过渡区焊缝余高后再进行加工;在旋压成形前,则焊缝内外表面的余高都要去除。
不锈钢封头,由于焊缝与母材的强度不同,焊缝中央稍低,在塑性加工时,会产生轻微的线状内凹,这是因塑性加工引起的表面痕迹,并不是裂纹等有害缺陷。
2。关于冷成形封头的热处理:
世界各国有关压力容器标准规范,一般按加工变形程度来确定加工后是否热处理。从日本北海铁工所几十年生产的 800 多万只和我公司十多年来生产的 100 多万只封头来看,按 ASME 规范 UCS-79 来界定冷成形封头是否需要做热处理是可行的。因此,有必要根据设计和使用条件及加工变形程度考虑是否要进行热处理。
ASME 规范规定:当加工度的最大纤维伸长率超过 5% ,同时属于 5 个条件中任意一项时,碳素钢及低合金钢冷成形封头要做热处理。
●计算公式:
最大纤维伸长率=75 × δ s/ ( r+ δ s ) (%)
δs :钢材厚度( mm )
r :封头折边部的内半径
● 5个条件:
①使用介质为极度或高度危害者;
②材料要求进行冲击试验者(可按 ASME V Ⅲ-1UCS-66 判定);
③冷成形钢板厚度大于 者;
④冷成形后板厚减薄率大于 10% 者;
⑤成形温度处于 120-482 ℃范围内者。
●热处理条件:
①、退火( SR )时,温度: 625 ℃± 25 ℃
保温时间:δ s ≤ 60 分钟
其他一般按 60 分钟/
适用材料:碳素钢低合金钢
②、正火( N )时温度: 900 ℃± 25 ℃
保温时间: 30 分钟/ ,但不小于 30 分钟
适用材料:碳素钢、低合金钢
注:《容规》管辖范围之内的产品按相关规定执行。
3。使用10% 碟形(DHB)封头的优点:
宜兴北海备有标准椭圆形封头(2:1 正半椭圆形)和 10% 碟形封头等各种模具。请根据设备的设计,使用条件、区分使用两种不同形状的封头,这对质量及成本管理都是有利的,特别是食品、制药、水处理及地下储罐等常压容器,我们推荐使用冷冲压或旋压方法制造的 10% 碟形封头。
其优点:
①、如果设备已规定了外形总长,那么使用 10% 碟形封头要比使用标准椭圆形封头时增加容量。
②、因 10% 碟形封头的曲面比 2 : 1 椭圆形曲面平缓,所以在封头上易于安装固定板及支架等,工作效率高。
③、因 10% 碟形封头比标准椭圆形封头加工度小,所以生产大直径 10% 碟形薄壁封头时成形质量好,而且外观漂亮。
④、如果是同一内径同一板厚的封头, 10% 碟形比标准椭圆形封头的下料尺寸小,可节省材料。
4。封头安全经济合理的成形保证:
1. GB150-1998标准有关厚度的定义
    (1) 计算厚度δ