在压力容器中,封头是重要受压元件之一,有椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和锥形封头等几种,但以椭圆形封头应用zui多,那么椭圆封头为什么要设置直边段?直边段的作用是什么?
受力分析
椭圆封头曲面部分与筒体连接后,在内压作用下,圆筒径向膨胀,椭圆壳底边径向收缩,在连接处产生剪应力和弯矩,这些应力与薄膜应力叠加,形成封头zui大应力,直边段的设置,避免了封头处弯曲应力与筒体对接焊缝的应力叠加。
也就是说,如果连这种平焊的整体法兰都能够与封头直接焊接,那么带颈对焊的法兰为什么不能和封头直接焊接呢?按理来说带颈对焊法兰与封头的焊接比这种平焊的整体法兰与封头焊接受力更好。
所以带颈对焊法兰完全可以和椭圆封头焊接。实际上这种结构在化工设备中比比皆是,特别是对于过滤器,一般需要经常更换滤芯,所以需要拆卸,为了结构紧凑,经常设备法兰和封头直接焊接。为了满足HG的要求,而加一段100,150的短节,不仅仅增加焊接工作量,使设备多一道焊缝,又贵又丑又难看,而且完全没有必要。
椭圆封头焊后一般都会产生变形,如果变形量超过允许值,就会影响使用,产生的主要原因是焊件不均匀地局部加热和冷却,因为焊接时,焊件仅在局部区域被加热到高温,离焊缝愈近,温度愈高,膨胀也愈大。 封头厂家的椭圆封头电阻焊熔核形成时,始终被塑性环包围,熔化金属与空气隔绝,冶金过程简单。
旋转椭圆球面母线的长、短轴之比为2.0的椭圆形封头,习惯上称为标准椭圆形封头。椭圆封头的力学性能仅次于半球封头,但优于碟形封头。由于椭圆封头的深度介于半球形和碟形封头之间,对冲压设备及模具的要求、制造难度亦介于两者之间,即比半球封头容易,比碟形封头困难。
椭圆封头带整体支承裙座的厚壁封头的制造方法。该方法从拉深成形前的板坯入手,预先在此板坯上锻造出用于成形封头支承裙座的环状凸起,再根据封头支承座形状尺寸对板坯进行切削机械加工,对加工后的板坯进行热态拉深成形,从而得到带支承座的整体封头锻件。制作一由多个柱面管节组焊成的环管状封闭壳体,并在该壳体内部充以压力介质进行胀形使其外环部分的非平角焊接接头变形成为平角或近似平角的焊接接头。