封頭熱處理的依據
2013-09-10 08:20:02
熱應力的作用下,因為表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當冷卻結束時，因為心部后冷卻體積收縮不能自由進行而使表層受壓心部受拉。無論是相互抵消仍是相互迭加,兩個應力應有一個占主導因素,熱應力占主導地位時的作用結果是工件心部受拉,表面受壓。
這兩種應力綜合作用的結果是復雜的,受著很多因素的影響,如成分、外形、熱處理工藝等。另一方面鋼在熱處理過程中因為組織的變化即奧氏體向馬氏體轉變時,因比容的增大會伴隨工件體積的膨脹,工件各部位先后相變，造成體積長大不一致而產生組織應力。
錐體的主體部門在內壓作用下，大薄膜應力發生在大端。所以碟形封頭的過渡區就是為了降低邊沿應力，而直邊部門目的是為了避免邊沿應力作用在封頭和筒體連接的焊縫上。這種現象受到冷卻速度,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。錐體和圓筒部門連接處，因為幾何不連續性，曲率半徑突變，因此該處會產生較大的橫向推力，引起較大邊沿應力，輕易發生彎曲，故需加強。
煉油、化工、冶金、電力等行業的出產企業通常要使用各種圓型塔容器，圓型罐體或塔容器兩頭半圓的部位就是封頭。組織應力占主導地位時的作用結果是工件心部受壓表面受拉。在對球冠形封頭進行設計時，應留意與封頭連接的圓筒厚度應不小于封頭厚度，否則應在封頭與圓筒間設置加強段過
球冠形封頭在球面與圓筒連接處其曲率半徑發生突變，同時因兩殼體無公切線而存在橫向推力，所以產生相稱大的不連續應力，因此這種封頭一般只能用于壓力不高的場合，且封頭與筒體連接的角焊縫 采用全焊透結構。實踐證實,任何工件在熱處理過程中,只要有相變,熱應力和組織應力都會發生。壓力容器加工制造企業通常以封頭作為評判產品質量的依據。
當冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過程中在熱應力作用下產生的不平均塑性變形愈大,后形成的殘余應力就愈大。只不外熱應力在組織轉變以前就已經產生了不銹鋼封頭，而組織應力則是在組織轉變過程中產生的,在整個冷卻過程中,熱應力與組織應力綜合作用的結果,就是工件中實際存在的應力。 不銹鋼封頭在加熱和冷卻過程中,不銹鋼封頭因為表層和心部的冷卻速度和時間的不一致,形成溫差，就會導致體積膨脹和收縮不均而產生應力,即熱應力。
不銹鋼封頭組織應力變化的結果是表層受拉應力,心部受壓應力,剛好與熱應力相反。過渡區連接球面部門和直邊段，所以在過渡區的兩端經線曲率半徑有突變，將產生邊沿應力。對大端，軸向彎曲應力為主要控制因素，且屬二次應力，所以應力強度控制在內；對小端，因為小端與圓筒連接處的應力狀況主要為均勻周向拉應力和均勻徑向壓應力，屬局部薄膜應力，所以應力強度可以控制在國國民經濟的持續發展，各行業裝備對型封頭產品的需求將不斷加大。
即在熱應力的作用下使工件表層受壓而心部受拉。碟形封頭邊沿應力的大小和過渡區半徑與球面半徑的比值有關，比值越小，曲率邊境突變的越厲害，邊沿應力越大，當比值到了 即過渡區半徑為0時，碟形封頭就演變成球冠封頭與直筒體，此時邊沿應力到了大值。組織應力的大小與工件在馬氏體相變區的冷卻速度,外形，材料的化學成分等因素有關。 內，但因為此處局部薄膜應力有可能邊沿效應的分布范圍，為起
錐形封頭什么時間帶折邊，角度限制等參照GB150相關章節的說法。就其發展過程來說只有兩種類型,即熱應力和組織應力,作用方向相反時二者抵消,作用方向相同時二者相互迭加。碟形封頭由球面部門、直邊段以及過渡區三部門組成。封頭是壓力容器的主要受壓部件，作用重大。
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