橢圓封頭是通過(guò)旋轉(zhuǎn)的圓球面以及圓筒直段兩部分組合而成的封頭。在橢圓封頭中,使用封頭可以將其焊接在管子上,并作為一個(gè)末端來(lái)使用。并且橢圓封頭還可以應(yīng)用在壓力容器上,并在上下部都有。橢圓封頭的綜合性非常好,并在壓力容器中得到廣泛的應(yīng)用。
橢圓封頭在熱應(yīng)力的作用下,由于表層開(kāi)始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當(dāng)冷卻結(jié)束時(shí),由于心部后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉。即在熱應(yīng)力的作用下終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻速度,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。鋼在熱處理過(guò)程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí),因比容的增大會(huì)伴隨工件體積的膨脹,工件各部位先后相變,造成體積長(zhǎng)大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。
橢圓封頭在加熱和冷卻過(guò)程中,表層和心部的冷卻速度和時(shí)間的不一致,形成溫差,導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力,即熱應(yīng)力。橢圓封頭冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過(guò)程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大,后形成的殘余應(yīng)力就愈大。
橢圓封頭在使用中,它的材質(zhì)有碳鋼、合金鋼以及不銹鋼之分。并且橢圓封頭在食品、航天航空、石油、電子、機(jī)械、化工、、以及輕紡和建筑等行業(yè)中得到應(yīng)用。橢圓封頭在使用中,它的使用壽命更長(zhǎng)。
● 封頭用全樣板檢查形狀。
● 形狀公差:外凸不大于1.25%Di,內(nèi)凹不大于0.625%Di。
● 過(guò)渡段內(nèi)半徑不得小于圖樣規(guī)定值。
● 球面體:曲率大小影響封頭厚度
● 過(guò)渡段:降低球面與筒體連接的峰值應(yīng)力
● 直邊:避免過(guò)渡段峰值應(yīng)力與筒體組對(duì)的焊接應(yīng)力疊加
封頭屈服強(qiáng)度
壁厚(實(shí)際壁厚)
屈服強(qiáng)度(210)/外徑
壁厚和外徑單位為mm。
計(jì)算結(jié)果單位為kg/c㎡(MPa),
屈服強(qiáng)度單位是σ0.2MPa
封頭材質(zhì)的屈服強(qiáng)度是≥210
按說(shuō)應(yīng)隨不同盯b值時(shí)計(jì)算應(yīng)力的位置、方向等情況選取。但從保守的角度出發(fā),設(shè)計(jì)中取封頭拼縫的弱焊縫系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,但不包括封頭與圓筒連接焊縫的環(huán)縫系數(shù)。
對(duì)于開(kāi)孔計(jì)算直徑d的取值按球殼上的開(kāi)孔原則處理,即當(dāng)開(kāi)孔為非正圓形時(shí),取大長(zhǎng)軸直徑。
錐殼大端的當(dāng)量圓筒直徑為Dc/Cosa,其中D。為錐殼大端的直徑。D多尹DclZ圖5錐殼分析圖錐殼在壓力作用下的受力情況與圓筒相同。環(huán)向薄膜應(yīng)力也為軸向薄膜應(yīng)力的2倍。
應(yīng)力計(jì)算對(duì)象與控制值由于錐殼是按照當(dāng)量圓筒進(jìn)行計(jì)算,所以應(yīng)力的計(jì)算對(duì)象是錐殼中的一次總體環(huán)向薄膜應(yīng)力,但由于其計(jì)算直徑取大端直徑,因此厚度是針對(duì)大端(即錐殼的大端邊緣)進(jìn)行計(jì)算??刂浦禐閘倍許用應(yīng)力。錐殼開(kāi)孔處的計(jì)算厚度己是指按開(kāi)孔中心處的錐殼直徑所計(jì)算得到的厚度。