压力容器封头成型工艺规程

压力容器封头成型工艺规程

1. 主题内容与适用范围

本规程规定了压制封头时胎具的选择、封头成形及检验等内容。适用于碳素钢、普通低合金钢、不锈钢等材质的压力容器封头制造。

2. 引用标准

GB150-1998《钢制压力容器》

《钢制压力容器用封头》

《压力容器安全技术监察规程》

3. 胎具选择

3.1 封头尺寸应符合JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》的规定。公称直径DN=400～3000的椭圆形、碟形封头为整体冲压成型；球形、锥形封头及DN>3000mm的椭圆形、碟形封头为分片压制成型。

3.2 热压封头应考虑热压后的收缩量。整体热压封头的收缩率δ一般为δ=3.5～8%,它与钢板的材质和线膨胀系数有关，可用下式进行计算：

δ=a×△t×100%

式中：δ收缩率，mm/mm

a 线膨胀系数，10-6 mm/mm℃

△终压温度与室温之差。℃

3.3 冷压封头应考虑冷压后的回弹量。回弹量与钢板的材质、厚度及封头尺寸等因素有关。冷压整体封头的回弹量同般为3/1000～7/1000。

碳钢、低合金钢封头应避免冷压成形。如必须冷成形时，成形后应进行热处理。

3.4 热压封头与封头模具之间的间隙Z=（0.1～0.2）δn, 其数值可参考表3.4。

表3.4 单位： mm

3.5 下模圆角R的确定

下模入口处圆角与封头冲压质量关系很大，一般取R=（2～3）δn(其数值可参考表3.5)。

表3.5 单位：mm

3.6 热压椭圆形封头的压边范围：

当D i=400～1200, D w－D i=20δn时，必须压边。

当D i=1200～1900, D w－D i=19δn时，必须压边。

当D i=2000～2800, D w－D i=18δn时，必须压边。

注：D i------------封头内径，mm;

D w-----------------封头开展直径，mm;

δn-------钢板厚度，mm;

4. 封头压制

4.1 封头的下料和拼接执行《压力容器产品下料工艺规程》和其他有关标准。

4.2 封头成形前应将毛坯边缘的气割熔渣或剪切毛刺清除干净

4.3 整体压制的封头如果需要拼接，其拼接焊缝必须是全焊透结构。冲压成型后对焊缝进行100%射线或超声检测，合格标准与容器主体A 类焊缝相同。

4.4 封头冲压前将拼接焊缝打磨至与母材表面齐平。

4.5 毛坯料进炉前必须把毛坯料上的杂物清理干净。

4.6 毛坯料在加热炉中摆放时应均匀地加放支垫。多块毛坯料同时加热时，毛坯与毛坯之间要加放50～100mm厚的支垫，不得将毛坯料重叠，并注意防止过烧或加热不均匀现象。

4.7 加热应采用中性火焰，加热温度的控制应符合工艺要求，且加热温度要均匀，炉内温度采用热电偶来测试。

4.8 毛坯料加热温度可参照表4.8的规定。

表4.8 单位： mm

4.9 封头模具安装时应调整模具在水压机动上的中心位置以防偏心，使上胎与压力圈及下胎的间隙均匀，上胎与下胎间隙的差值应≤1mm。

4.10 封头冲压前和冲压过程中，应检查拉环和压边圈。如发现拉毛时应及时用砂轮修磨光滑。

4.11 封头冲压前在上下模具上必须涂以润滑剂，其润滑剂的配比如下：

（1）碳钢、低合金钢：40%的石墨粉加60%的机油调制成糊状。

（2）不锈钢：55%的石墨粉加45%的机油调制成糊状。

4.12 毛坯料放在下模上后，必须迅速准确地将毛坯料摆正。

4.13 热压封头连续冲压前应及时清除模具及加热后毛坯上的氧化皮等杂物，以防损伤封头。

4.14 热压封头终压温度计应大于700℃（如有特殊要求时按专门的工艺执行）。

4.15 热压好的封头必须冷却到暗褐色（500℃左右）才能吊运走，以防产生变形。

4.16 封头压完后，进行标记移植。

4.17 分瓣压制的封头，其焊缝布置应符合GB150-1998《钢制压力容器》中的有关规定。冲压成形的瓣片必须用立体样板进行检查，瓣片表面任意部位间隙不得大于3mm。

4.18 修整不锈钢封头时，不得用铁锤直接敲击。应垫以平锤或垫板（允许用铜锤或木锤直接敲击）。

4.19 对于有晶间腐蚀要求的热压不锈钢封头，应进行固熔处理。为防止热处理变形过大，对于δn≤10mm的封头，可加热到1050℃～1100℃后空冷；对于δn>10mm的封头，可加热到1050℃～1100℃后放入水中急冷或用水喷射冷却。

4.20 热压不锈钢封头经酸洗钝化处理后方能与筒体进行组焊。4.21 压制批量较大的封头应先试冲压成形2～3个，进行全面的检验，合格后再批量进行冲压。

5、封头检验

5.1 成形后封头最小厚度不得小于其名义厚δn减去钢反厚度负偏差C1。

5.2 用弦长相当于封头内直径的间隙样板，检查封头内表面的形状公差。如图5.2所示。检查时应使样板垂直于待测表面，允许避开焊缝进行测量。椭圆形、碟圆形、球罐形封头内表面的形状公差应符合以下要求：

a)样板与封头内表面间的最大间隙：外凸不得大于 1.25%D i;内

凹不得大于

0.625%D ic

b)样板轮廓曲线线性尺寸的极限偏差：按GB/T1804-2000中m

级的规定。

图5.2

5.2.1 碟形封头、折边锥形封头过渡段转角内半径不得小于表1或图样规定值。

5.2.2 椭圆形、碟形与折边锥形封头的直边部分不得存在纵向皱折。封头切边后，用直尺测量椭圆形、碟形与折边锥形封头的直边高度，当封头公称直径DN≤2000mm时，直边高度h宜为25mm; 当封头公称直径DN>2000mm时，直边高度h宜为40mm。直边高度公差为（-5～10）%h。

5.2.3 对于按规则设计的封头，成形封头实测的最小厚，不得小于封头名义厚度减去钢板厚度负偏差C1，但当设计图样标注了封头成形后的最小厚度，可按实测的最小厚度不小于图样标注的最小厚度验收。对于按分析设计的封头，实测的最小厚度不得小于封头设计厚度。

5.2.4 沿封头端面圆周0°、90°、180°、270°四个方位，用超声波测厚仪、卡钳或千分卡尺，在厚度的必测部位检测成形封头的厚度。

5.3热压封头齐边后的几何尺寸公差，应符合JB/4746表2-表4的有关规定.

5.4 球形封头分辨冲压的瓣片尺寸允差按GB12337-1998《，钢制球形储罐》的规定执行。

5.5 检验材质标记、冲压开始和终了温度，进行详细记录并妥善保管。

5.6 外供封头产品的质量证明文件按《压力容器安全技术监察规程》规定的内容及格式提供。

（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）