在對其應力大小進行分析的過程中,我們目前可采用有限元分析方法,對橢圓封頭開孔接管結構局部的實際力學行為進行分析研究,以彈性應力分析和塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎,對局部應力強度進行了安全評定。根據(jù)三維橢圓封頭軸向開孔接管的結構特點和載荷特性,計算采用三維力學模型。網(wǎng)格劃分采用20節(jié)點六面體單元,并對接管與封頭過渡區(qū)域網(wǎng)格加密,共109196個節(jié)點,24865個單元。
大型橢圓封頭在生產(chǎn)過程中,封頭焊后一般都會產(chǎn)生變形,Y如果變形量超過允許值,Y就會影響使用。產(chǎn)生的主要原因是大型封頭不均勻地局部加熱和冷卻造成的。因為Y焊接時,Y大型封頭僅在局部區(qū)域被加熱到高溫,離焊縫愈近,Y溫度愈高,膨脹也愈大。
但是,加熱區(qū)域的Y金屬因受到周圍溫度較低的金屬阻止,卻不能自由膨脹;Y而冷卻時又由于Y周圍金屬的牽制不能自由地收縮。結果這部分加熱的金屬存在拉應力,而其它部分的金屬則存在與之平衡的壓應力。Y當這些應力超過金屬的屈服時,將產(chǎn)生焊接變形;當超過金屬的強度時,Y則會出現(xiàn)裂縫。
隨著大型石油、化工裝備國產(chǎn)化工作的日益進展,我國自行設計制造的大直徑(①2400)。大壁厚(670)壓力容器越來越多。由于設備條件的限制,一些球型、橢圓型封頭往往不能整體壓制成形,需采取分瓣沖壓拼焊的方法。對于這類封頭的瓜瓣拼焊,下面看一下橢圓封頭電渣焊拼接時佳焊接位置的計算機輔助。
在分析橢圓封頭及絲極電渣焊工藝特點的基礎上,建立了用于解決橢圓封頭瓜瓣絲極電渣焊拼接的數(shù)學模型。開發(fā)了計算佳焊接位置和工件運動情況的計算機軟件。根據(jù)計算結果,討論了橢圓封頭瓜瓣絲極電渣拼焊工藝的可行性,并將計算結果用于指導生產(chǎn)。