橢圓封頭又名為橢圓形封頭、橢圓封頭即為由旋轉(zhuǎn)橢圓球面和圓筒形直段兩部分組成的封頭。
橢圓封頭作用
1.管道到頭了,不準(zhǔn)備現(xiàn)延伸了,就用封頭焊到管子上,做為一個(gè)末端來(lái)使用。
2.用在壓力容器上,上下各有一個(gè)封頭,中間是一個(gè)直管段,做為壓力容器的罐子用。
旋轉(zhuǎn)橢圓球面母線的長(zhǎng)、短軸之比為2.0的橢圓形封頭,習(xí)慣上稱為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。橢圓封頭的力學(xué)性能僅次于半球封頭,但優(yōu)于碟形封頭。由于橢圓封頭的深度介于半球形和碟形封頭之間,對(duì)沖壓設(shè)備及模具的要求、制造難度亦介于兩者之間,即比半球封頭容易,比碟形封頭困難。近年來(lái)由于采用旋壓制造工藝,為制造大直徑橢圓形封頭帶來(lái)了方便。橢圓封頭因綜合性能較好,被廣泛用于中低壓容器。
橢圓封頭是在內(nèi)壓作用下趨圓外壓作用下趨扁與和其連接的筒體恰好相反。也就是說(shuō)在連接部位產(chǎn)生相反的徑向位移,互相加強(qiáng)抵消了大部分徑向位移使封頭周向壓縮(拉)應(yīng)力筒體周向拉(壓縮)應(yīng)力減少橢圓封頭和筒體連接時(shí)是沒(méi)有凸變,它有彎曲半徑是連續(xù)的,不產(chǎn)生應(yīng)力,所以可以用在較高壓力的容器當(dāng)中,而碟形封頭連接處是不連續(xù)的,產(chǎn)力應(yīng)力,一般應(yīng)用在低壓容器當(dāng)中;在制造上,特別是對(duì)沖壓成形的、蝶形封頭好加工的多,實(shí)踐出真知。
橢圓形封頭是由半個(gè)橢球面和短圓筒組成,直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處出現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變,以改善焊縫的受力狀況。由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù),故應(yīng)力分布比較均勻,且橢圓形封頭深度較半球形少的多,易于沖壓成型,是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。
蝶形封頭是帶折邊的球面封頭,由球面體、過(guò)渡環(huán)殼和短圓筒三部分組成,從幾何形狀看,蝶形封頭是一不連續(xù)曲面,在經(jīng)線曲率半徑突變的兩個(gè)曲面連接處,由于曲率的較大變化而存在著較大邊緣彎曲應(yīng)力。該邊緣彎曲應(yīng)力與薄膜應(yīng)力疊加,使該部位的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他部位,故受力狀況不佳。但過(guò)渡環(huán)殼的存在降低了封頭的深度,方便了成型加工,且壓制蝶形封頭的剛模加工簡(jiǎn)單,使蝶形封頭的適用范圍較為廣泛。
大型橢圓封頭在生產(chǎn)過(guò)程中,封頭焊后一般都會(huì)產(chǎn)生變形,Y如果變形量超過(guò)允許值,Y就會(huì)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?yàn)閅焊接時(shí),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(shí)又由于Y周圍金屬的牽制不能自由地收縮。結(jié)果這部分加熱的金屬存在拉應(yīng)力,而其它部分的金屬則存在與之平衡的壓應(yīng)力。Y當(dāng)這些應(yīng)力超過(guò)金屬的屈服時(shí),將產(chǎn)生焊接變形;當(dāng)超過(guò)金屬的強(qiáng)度時(shí),Y則會(huì)出現(xiàn)裂縫。