封头专题讲座PPT课件.ppt
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1、关于封头专题讲座第一张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC封头专题讲座封头专题讲座封头是压力容器的主要受压元件,是容器上最重要的压力部封头是压力容器的主要受压元件,是容器上最重要的压力部件之一。几乎所有的压力容器都离不开封头。件之一。几乎所有的压力容器都离不开封头。封头的现行标准是封头的现行标准是GB/T25198-2010GB/T25198-2010压力容器封头压力容器封头,是由原,是由原JB4746-2002JB4746-2002钢制压力容器用封头钢制压力容器用封头改版升级而成。改版升级而成。本讲座未包括封头设
2、计方面的内容。本讲座未包括封头设计方面的内容。第二张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC一一一一 封头形状的分类封头形状的分类封头形状的分类封头形状的分类 标准椭圆形封头(长半轴、短半轴之比为标准椭圆形封头(长半轴、短半轴之比为2:12:1)碟形封头碟形封头 (Ri=Di,ri=0.1DiRi=Di,ri=0.1Di)半球形封头半球形封头 球冠形封头球冠形封头 锥形封头锥形封头 (CHA3045CHA30456060,r0.1Dir0.1Di)r r、中心角、高度相互影响、中心角、高度相互影响 平底封头平底封头 近
3、似椭圆形封头近似椭圆形封头 (R=0.9045Di,r=0.1727Di(R=0.9045Di,r=0.1727Di,hi=0.25Di)hi=0.25Di)第三张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC第四张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC第五张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC二二 封头的下料封头的下料封头的下料封头的下料1 1 封头坯料采用整板为宜,
4、如需拼接,宜取同一炉批号板料,并封头坯料采用整板为宜,如需拼接,宜取同一炉批号板料,并尽量选用同一张板料。尽量选用同一张板料。2 2 封头坯料的拼接应符合下列要求:封头坯料的拼接应符合下列要求:不允许存在十字焊缝。不允许存在十字焊缝。封头上各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少为封头上各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少为封头板材厚度封头板材厚度S S的的3 3倍,且不小于倍,且不小于100mm100mm。封头由瓣片和顶。封头由瓣片和顶圆板拼接制成时,焊缝方向只允许是径向和环向的。圆板拼接制成时,焊缝方向只允许是径向和环向的。第六张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公
5、司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC3 3 3 3 封头投料厚度封头投料厚度封头投料厚度封头投料厚度 整体压制的封头,封头坯料的厚度应根据成形工艺条件整体压制的封头,封头坯料的厚度应根据成形工艺条件考虑工艺减薄量,以确保封头成形后的最小厚度不小于图样考虑工艺减薄量,以确保封头成形后的最小厚度不小于图样上封头的名义厚度减去钢板厚度负偏差(上封头的名义厚度减去钢板厚度负偏差(GB150-1998GB150-1998的规定)的规定),或不小于图样标注的封头成形后的最小厚度(,或不小于图样标注的封头成形后的最小厚度(GB150.4-2011GB150.4-2011的规定)。的规定)。G
6、B150.4-2011GB150.4-2011规定:制造单位应根据制造工艺确定加工余量,规定:制造单位应根据制造工艺确定加工余量,以确保受压元件成形后的实际厚度不小于设计图样标注的最小以确保受压元件成形后的实际厚度不小于设计图样标注的最小成形厚度。成形厚度。第七张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC 值得注意的是,由于装备条件、制造工艺等方面的差异,制造单位确定的加工余值得注意的是,由于装备条件、制造工艺等方面的差异,制造单位确定的加工余量不同,成形件投料的钢材厚度也随之不同。因材料许用应力随厚度增加时逐渐降低的,
7、量不同,成形件投料的钢材厚度也随之不同。因材料许用应力随厚度增加时逐渐降低的,当制造单位考虑加工余量致投料的钢材厚度增加并跳档时,许用应力降低,当制造单位考虑加工余量致投料的钢材厚度增加并跳档时,许用应力降低,“设计图设计图样标注的最小成形厚度样标注的最小成形厚度”将增大。此时应重新计算最小成形厚度,防止造将增大。此时应重新计算最小成形厚度,防止造成受压元件强度不足的情况发生。成受压元件强度不足的情况发生。如何进行判断?只需检查投料厚度与名义厚度的许用应力是否有跳档即如何进行判断?只需检查投料厚度与名义厚度的许用应力是否有跳档即可。可。材料许用应力跳档的界线:材料许用应力跳档的界线:1616、
8、3636、6060、100100。第八张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC 4 4 4 4 封头的展开尺寸封头的展开尺寸封头的展开尺寸封头的展开尺寸 等面积法等面积法 等弧长法等弧长法 经验公式法经验公式法 4.14.1椭圆形封头(椭圆形封头(EHAEHA)展开尺寸)展开尺寸 坯料直径坯料直径D=1.19(Di+S)+2h+30(D=1.19(Di+S)+2h+30(余量余量)按照该公式计算出来的尺寸,同西塘封头锻压有限公司提按照该公式计算出来的尺寸,同西塘封头锻压有限公司提供的尺寸表大体相同。供的尺寸表大体相同
9、。也可以在也可以在CADCAD上画出封头的形状,把封头中性层弧长作为封头上画出封头的形状,把封头中性层弧长作为封头坯料直径。因为这种方法得到的尺寸偏大,一般不需要再考虑加工坯料直径。因为这种方法得到的尺寸偏大,一般不需要再考虑加工余量余量第九张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC 4.2 4.2 碟形封头(碟形封头(THATHA)展开尺寸)展开尺寸 可以在可以在CADCAD上画出碟形封头封头的形状,把封头中性层弧长上画出碟形封头封头的形状,把封头中性层弧长+15+15,作为封头坯料直径。,作为封头坯料直径。碟形封头
10、一般都是旋压成形,其下料尺寸最好由封头加工厂提碟形封头一般都是旋压成形,其下料尺寸最好由封头加工厂提供。特别是大尺寸碟形封头、或者非标准碟形封头,下料尺寸需供。特别是大尺寸碟形封头、或者非标准碟形封头,下料尺寸需经封头加工厂确认后方可下料切割。经封头加工厂确认后方可下料切割。4.3 4.3 半球形封头半球形封头 (HHA)(HHA)展开尺寸展开尺寸坯料直径坯料直径D=1.42(Di+S)+30D=1.42(Di+S)+3040(40(余量余量)大尺寸球形封头,下料尺寸需经封头加工厂确认后方可下料切割。大尺寸球形封头,下料尺寸需经封头加工厂确认后方可下料切割。分瓣制造的封头,按照瓣片放样展开,周
11、边加放余量。分瓣制造的封头,按照瓣片放样展开,周边加放余量。第十张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC三三 封头的拼接封头的拼接1 1 控制错边量,尽量平齐。复合板允许错边控制错边量,尽量平齐。复合板允许错边1 1。2.2.热成形封头,焊接工艺评定需覆盖。热成形封头,焊接工艺评定需覆盖。大厚度正火板,工艺评定需注意焊缝强度能否满足。大厚度正火板,工艺评定需注意焊缝强度能否满足。3.3.严格按拍片要求施焊。焊接按照焊接工艺。拍片在成形后进行。严格按拍片要求施焊。焊接按照焊接工艺。拍片在成形后进行。4.4.小曲率半径部
12、位焊缝打磨至于母材平齐。小曲率半径部位焊缝打磨至于母材平齐。第十一张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC四四四四 封头的成形封头的成形封头的成形封头的成形1 1 按照成形温度分按照成形温度分冷成形(在工件材料再结晶温度以下进行的塑性变形加工冷成形(在工件材料再结晶温度以下进行的塑性变形加工GB150.4-GB150.4-20112011)在工程实践中,把环境温度下进行的塑性变形加工成为冷成在工程实践中,把环境温度下进行的塑性变形加工成为冷成形,介于冷成形和热成形之间的塑性变形加工成为温成形(形,介于冷成形和热成形之
13、间的塑性变形加工成为温成形(worm worm formingforming)。温成形也属于冷成形范畴。)。温成形也属于冷成形范畴。第十二张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC再结晶再结晶金属冷加工变形后,由于内能提高而处于不稳定状态,当加金属冷加工变形后,由于内能提高而处于不稳定状态,当加热到适当温度时,由于原子扩散能力增强,在晶格畸变较严重处,热到适当温度时,由于原子扩散能力增强,在晶格畸变较严重处,将进行重新成核和晶粒长大,形成一些位向与变形晶粒不同、内部将进行重新成核和晶粒长大,形成一些位向与变形晶粒不同、
14、内部缺陷减少的等轴小晶粒。这些小晶粒不断向外扩展长大,直至冷变缺陷减少的等轴小晶粒。这些小晶粒不断向外扩展长大,直至冷变形组织完全消失,从而获得没有内应力和形变的稳定组织。形组织完全消失,从而获得没有内应力和形变的稳定组织。这一没有相变的结晶过程叫做再结晶。这一没有相变的结晶过程叫做再结晶。可以进行再结晶的最低温度叫做再结晶温度。可以进行再结晶的最低温度叫做再结晶温度。再结晶温度的高低,一般和金属的成分和形变量有关。能导致再结晶的再结晶温度的高低,一般和金属的成分和形变量有关。能导致再结晶的最小形变量叫做临界形变。经再结晶后,金属的强度、硬度显著下降,塑性、韧最小形变量叫做临界形变。经再结晶后
15、,金属的强度、硬度显著下降,塑性、韧性大大提高,加工硬化状态消失,内应力完全消除,金属的性能又重新复原到冷性大大提高,加工硬化状态消失,内应力完全消除,金属的性能又重新复原到冷变形之前的状态。变形之前的状态。第十三张,PPT共三十页,创作于2022年6月张家港市华菱科技股份有限公司张家港市华菱科技股份有限公司 ZHSTCZHSTC 再结晶退火再结晶退火将冷加工变形过的金属(或合金)加热到将冷加工变形过的金属(或合金)加热到高于它的再结晶温度,使之再结晶的热处理工艺。高于它的再结晶温度,使之再结晶的热处理工艺。最低再结晶温度最低再结晶温度=0.4Tm=0.4Tm(K K)有的资料介绍为有的资料介
16、绍为0.40.40.5 Tm(K)0.5 Tm(K)其中:其中:Tm-Tm-金属的熔点,金属的熔点,K-KK-K氏温度氏温度 举例:举例:Q345R,Q345R,熔点熔点14301430、再结晶温度约、再结晶温度约408408578578。消除焊接应力热处理的温度,低于下转变温度(消除焊接应力热处理的温度,低于下转变温度(Ac1Ac1,Q345RQ345R为为715715)。)。Q345RQ345R的焊后热处理温度为的焊后热处理温度为600600。金属材料的。金属材料的再结晶温度低于焊后热处理温度。但实际上再结晶热处理都再结晶温度低于焊后热处理温度。但实际上再结晶热处理都是在焊后热处理温度下进
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