半球封頭是由一塊園形坯料,經(jīng)圧制而成其為半球形。在低溫鍛造時(shí),鍛件的尺寸變化很小。在700℃以下鍛造,氧化皮形成少,而且表面無脫碳現(xiàn)象。因此,只要變形能在成形能范圍內(nèi),冷鍛容易得到很好的尺精度和表面光潔度。只要控制好溫度和潤滑冷卻,700℃以下的溫鍛也可以獲得很好的精度。
熱鍛時(shí),由于變形能和變形阻力都很小,可以鍛造形狀復(fù)雜的大鍛件。要得到高尺寸精度的鍛件,可在900-1000℃溫度域內(nèi)用熱鍛加工。
大直徑球冠形封頭半機(jī)械化冷、熱結(jié)合的加工方法,一擔(dān)可分為分塊壓制球冠和拼接以及壓邊兩個(gè)階段。
分塊冷壓球冠和拼接。直徑2米左右的球冠形封頭,需要2—3塊鋼板拼成,在拼接之前,先將鋼板下好坯料,再在壓力機(jī)上(也可用土杠桿玉力機(jī))根據(jù)分塊球冠形狀要求。進(jìn)行冷壓成球冠形狀,壓好后按樣板劃出切線,并進(jìn)行剪切,然后拼成球冠和焊接;待焊接完成后,再放在缺球面鐵砧上墊以平襯錘用大錘修正球冠形狀。這時(shí)一階段就算完成。
球形封頭由長或短外壓圓柱殼的臨界壓力計(jì)算式可知,臨界壓力值的大小取決于殼體的材料和幾何尺寸(外徑、壁厚和I艋界長度),在容器殼體的材料、直徑和壁厚確定的情況下,臨界長度是決定是否在圓柱殼體的內(nèi)、外部表面設(shè)置加強(qiáng)圈及所設(shè)置的加強(qiáng)圈截面尺寸應(yīng)當(dāng)多大才能穩(wěn)定的主要參數(shù)。球形封頭對于長圓柱殼在設(shè)置加強(qiáng)圈以后必須使其計(jì)算長度小于臨界長度。而臨界長度由式計(jì)算求得。
其次,球形封頭在設(shè)計(jì)加強(qiáng)圈時(shí),需要考慮加強(qiáng)圈同與之相連接的殼體共同承受外壓力,因此在計(jì)算加強(qiáng)圈的慣性矩時(shí)還需計(jì)及部分的影響。
球形封頭通過加強(qiáng)圈加強(qiáng)的圓柱殼體失效形式有加強(qiáng)圈間殼體的局部失穩(wěn)和容器整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)及剛性加強(qiáng)圈扭曲失穩(wěn)。