封头规范培训资料汇编

封头的名称及规格封头的坡口形状及表示方法 制造范围EHADHB 冷冲压 碳素钢EHADHB 冷冲压 不锈钢EHAEHB 冷旋热旋 不锈钢EHA 冷旋热旋 碳素钢DHB 冷旋热旋 不锈钢EHB 冷冲压DHB 冷旋热旋 碳素钢最小厚度 EHADHB 冷冲压 碳素钢EHADHB 冷冲压 不锈钢EHB 冷冲压EHADHB 冷旋热旋 碳素钢EHADHB 冷旋压 不锈钢封头的名称、代号及参数 类型代号封头断面形状类型代号封头断面形状标准椭圆形封头（2：1 正半椭圆形） 折边平底封头EHAFH标准椭圆封头（2：1 正半椭圆形） 半球形封头EHBHH碟形封头 特殊碟形封头DHBDHAMDXD球冠形封头 特殊碟形封头PSHSHDDF 锥折边体封头 近似半椭圆封头CHACHBCHCCHDAH封头标记： 封头订货要领：1.封头形状、公称直径（内径Di、外径OD）、厚度、直边高度、材质、坡口、数量 2.执行标准：JB/T4746-2002钢制压力容器用封头 3.封头用途及贮存介质 4.材料要求：复检、UT检查、正火、腐蚀试验5.设计要求最小厚度：请提供设计要求的最小厚度6.焊接：焊接拼缝位置、焊接试板、焊缝是否全部磨平7.无损检测：方法、部位、合格级别 8.热处理：目的、工艺要求 9.对准基准：封头与筒体组对是以内圆还是外圆对准，相对应的公差 10.标记：标签、钢印 11.监检：是否需要监督检验单位检验、监制，请明示监制工序 12.质量见证资料：资料份数 13.材料提供：请优先采用本公司封头专用材料；如果来料请提供材料质保书，因来料引起的封头不良，本公司很难负责，请谅解 14.交货地点：自提；代办托运请明确交货地点 15.交货期：请设定合理的交货期 16.提供封头加工图 封头形状的重要性 国家标准GB150对封头形状和必要板厚的关系封头的断面形状 封头中央部的曲率 设计上必要的封头板厚 筒体的板厚为20mm时的封头设计板厚 半球形（HH) R=D0.5 筒体板的板厚的 1/2 10mm 2:1 楕圆形（EH) R=D0.9（近似値） 和筒体板的板厚相同 20mm 10 碟 型 封头（DHB) R=D 筒体板的板厚1.54 31mm 平 盖（平板） R= 无限大 筒体板的板厚的8倍 160mm 4.封头形状的要求JB/T4746 封头标准规定： 封头必须用全样板检查形状。 形状公差：外凸不大于1.25%Di，内凹不大于0.625%Di。 过渡段内半径不得小于图样规定值。 球面体：曲率大小影响封头厚度 过渡段：降低球面与筒体连接的峰值应力 直边：避免过渡段峰值应力与筒体组对的焊接应力叠加 5. 封头加工方法 分类 加工方法 北海封头的加工范围 冷加工 冷冲压 厚度：2 24mm；直径： 108 3200mm 冷旋压 厚度： 24mm；直径： 750 8800mm 分瓣工法 厚度： 32mm； 膨胀工法 北海封头计划实施中 热加工 热冲压 厚度： 250mm；直径： 3200mm 热旋压 厚度： 80mm；直径： 1700 4200mm 6. 冷加工与热加工的比较 冷加工的特点 热加工的特点 1. 未经加热，不会发生材质劣化，特别适合不锈钢封头加工。 因加热，会发生材质劣化，导致不锈钢封头耐腐蚀性下降，不适合不锈钢封头加工。 2. 未经加热，不会产生冷却收缩导致的尺寸变化，形状规整，尺寸精确且一致性好 加热成形，导致模具受热膨胀和封头冷却收缩，尺寸难以控制且一致性差。 3. 未经加热，封头成形后表面维持原有材料的光洁表面，外观漂亮。 因加热，封头成形后的表面氧化皮严重，且难以去除。 4. 无需燃料，能源消耗少。 需要燃料，大量消耗宝贵的资源。 5. 无需加热，不会产生有害气体和烟雾，避免环境污染和地球温暖化，与中 国国策一致。 因加热产生大量的有害气体，污染环境，产生公害，与中国国策相违背。 1。冷成形封头的特征： 冷成形封头具有精确的尺寸和稳定的质量，没有因加热而造成的表面粗糙及氧化，封头外观漂亮；另外，不用担心因加热而产生的材质劣化。本公司为让客户放心使用宜兴北海的封头，所使用的材料是直接向钢厂采购的，钢厂按照冷成形封头的特殊要求进行冶炼和轧制钢板。根据冷成形封头的特征，有些问题需要注意，在此说明一些代表性的例子，请予以理解。 关于（应力腐蚀裂纹） 凡冷成形加工都会产生一定的残余应力和冷作强化，封头也不例外。如遇上容器的安装应力、焊接残余应力、热应力时，将产生应力叠加，如果使用在有应力腐蚀的环境时，在短时间内有可能会产生应力腐蚀裂纹。如材质是碳素钢，在硝酸盐、氨、碱性钠等环境下会发生裂纹；如是奥氏体不锈钢，在有氯离子的特定环境下，会发生裂纹，这种裂纹称为应力腐蚀裂纹。 因本公司不了解客户各种锅炉压力容器的设计及使用条件，因此，如果您订购的封头是在上述条件下使用时，请在设计阶段考虑消除残余应力的方法和选择合适的材料，并在“封头定作承揽合同”中予以明确，以便采取必要的工艺，消除残余应力，以符合设计的要求。 关于（热浸镀锌渗铝裂纹） 碳素钢及低合金钢的容器在热镀锌或渗铝液中浸泡镀锌或渗铝时，封头的直边部可能会发生裂纹，这种现象叫“镀锌（渗铝）脆性裂纹”，这是因为焊接残余应力、加工残余应力存在时，低熔点金属的锌或铝向晶界扩散的结果。因此，容器在热浴镀锌或渗铝前，应先做热处理，去除残余应力。 关于碳素钢封头的（塑性加工痕迹）碳素钢在受到拉伸变形时，与主应力成 45 度的方向将产生滑移线，此时材料表面的氧化膜沿着此滑移线脱落。在冷冲压封头的过渡段小 r 部附近，氧化膜脱落的痕迹成格子状，这是塑性加工引起的表面痕迹。并不是任何有害缺陷。 关于不锈钢焊缝的（塑性加工痕迹）封头有焊缝时，在冲压成形前，除去圆片内表面全部焊缝及外表面直边部和过渡区焊缝余高后再进行加工；在旋压成形前，则焊缝内外表面的余高都要去除。 不锈钢封头，由于焊缝与母材的强度不同，焊缝中央稍低，在塑性加工时，会产生轻微的线状内凹，这是因塑性加工引起的表面痕迹，并不是裂纹等有害缺陷。 2。关于冷成形封头的热处理：世界各国有关压力容器标准规范，一般按加工变形程度来确定加工后是否热处理。从日本北海铁工所几十年生产的 800 多万只和我公司十多年来生产的 100 多万只封头来看，按 ASME 规范 UCS-79 来界定冷成形封头是否需要做热处理是可行的。因此，有必要根据设计和使用条件及加工变形程度考虑是否要进行热处理。ASME 规范规定：当加工度的最大纤维伸长率超过 5% ，同时属于 5 个条件中任意一项时，碳素钢及低合金钢冷成形封头要做热处理。计算公式：最大纤维伸长率 =75 s/ （ r+0.5 s ） (%) s ：钢材厚度（ mm ）r ：封头折边部的内半径 5个条件： 使用介质为极度或高度危害者； 材料要求进行冲击试验者（可按 ASME V -1UCS-66 判定）； 冷成形钢板厚度大于 15.9mm 者； 冷成形后板厚减薄率大于 10% 者； 成形温度处于 120-482 范围内者。 热处理条件：、退火（ SR ）时，温度： 625 25 保温时间： s 25.4mm 60 分钟其他 一般按 60 分钟 /25.4mm适用材料：碳素钢 低合金钢 、正火（ N ）时 温度： 900 25 保温时间： 30 分钟 /25.4mm ，但不小于 30 分钟适用材料：碳素钢、低合金钢注：容规管辖范围之内的产品按相关规定执行。 3。使用10% 碟形(DHB)封头的优点：宜兴北海备有标准椭圆形封头(2：1 正半椭圆形)和 10% 碟形封头等各种模具。请根据设备的设计，使用条件、区分使用两种不同形状的封头，这对质量及成本管理都是有利的，特别是食品、制药、水处理及地下储罐等常压容器，我们推荐使用冷冲压或旋压方法制造的 10% 碟形封头。 其优点：、如果设备已规定了外形总长，那么使用 10% 碟形封头要比使用标准椭圆形封头时增加容量。、因 10% 碟形封头的曲面比 2 ： 1 椭圆形曲面平缓，所以在封头上易于安装固定板及支架等，工作效率高。、因 10% 碟形封头比标准椭圆形封头加工度小，所以生产大直径 10% 碟形薄壁封头时成形质量好，而且外观漂亮。、如果是同一内径同一板厚的封头， 10% 碟形比标准椭圆形封头的下料尺寸小，可节省材料。 4。封头安全经济合理的成形保证：1. GB150-1998标准有关厚度的定义(1) 计算厚度是按各章公式计算得到的厚度。需要时，尚应计入其他载荷所需厚度。(2) 设计厚度d是计算厚度与腐蚀裕量C1之和。(3) 名义厚度n是设计厚度d加上钢材厚度负偏差C1后向上圆整至钢材标准规格的厚度。即标注在图样上的厚度。(4) 有效厚度e是名义厚度n减去腐蚀裕量C2和钢材厚度负偏差C1的厚度(5) 各种厚度的关系如图(6) 投料厚度(即毛坯厚度)根据GB150-1998第10章和各种厚度关系图:s= +C1+C2+1(厚度第一次设计圆整值)+C3(加工减薄量)+(厚度第二次制造圆整值)2. 封头设计计算案例容器内径Di=4000mm、计算压力Pc=0.4MPa、设计温度t=50、封头为标准椭圆形封头、材料为16MnR（设计温度才材料许用应力为170MPa）、钢材负偏差不大于0.25mm且不超过名义厚度的6%、腐蚀裕量C2=1mm、封头拼焊的焊接接头系数?=1。求椭圆封头的计算厚度、设计厚度和名义厚度。KpDi计算厚度=-=4.73mm2t-0.5pc计算厚度d= + C2=4.73+1=5.73mm考虑标准椭圆封头有效厚度e应不小于封头内径Di的0.15%，有效厚度e=0.15%Di=6mmed、C1=0、C2=1、名义厚度n=e+C1+C2=6+0+1=7mm考虑钢材标准规格厚度作了上浮1mm的厚度第一次设计圆整值1=1，故取n=8mm。根据专业封头制造厂技术资料Di=4000、n=8封头加工减薄量C3=1.5mm，经厚度第二次圆整值2=0.5。如要求封头成形厚度不得小于名义厚度n减钢板负偏差C1，则投料厚度：s=n+C1+C3+2=8+0+1.5+0.5=10mm，而成形后的最小厚度为8.5mm。如采用封头成形厚度不小于设计厚度d（应取e值），则投料厚度：s=d（e）+C3+2=8mm，而成形后的最小厚度为6.5mm、且大于有效厚度e、更大于设计厚度d和计算厚度。从以上可看出，两种不同要求，使该封头的投料厚度有2mm之差，而重量相差有300kg之多。3. GB150及有关封头标准的厚度定义不甚合理GB150及有关封头标准的厚度定义不甚合理，主要体现在容器和封头成形后的厚度要求上，对凸形封头和热卷筒的成形厚度要求不得小于名义厚度减钢板负偏差（n-C1），由此可能导致设计和制造两次在设计厚度的基础上增加厚度以保证成形厚度。为此，曾经提出了最小成形厚度的概念：热卷圆筒或凸形封头加工成形后需保证的厚度，其值不小于设计厚度。也就是说设计者应在图纸上标注名义厚度和最小成形厚度（即设计厚度d），这样使得制造单位可根据制造工艺和原设计的设计圆整量决定是否再加制造减薄量。这种厚度的定义和标注是目前国际压力容器界的流行方法，有其合理性，但在我国现行标准中有以下两个问题需解决。（1） 关于封头标准中直边高度随厚度变化的问题封头直边高度是由封头直径和厚度控制的变量，确无必要且使封头尺寸系列复杂化。JIS B8247标准无论1992版还是最新的1997版，直边高度为厚度的3倍，但最小不小于20mm，最大不超过38mm，较简明。该问题可在修订标准时予以解决。（2） 关于开孔补强计算开孔补强计算中所用为有效厚度e(n-C1-C2)，将设计者取用的圆整量1用掉了，制造上若再用设计圆整量1可能造成强度不足。开孔补强仅是局部的结构计算方法，最常用的等面积法也只是经验和保守的，故有可能在补强面积中不考虑圆整量，而以设计厚度（+C2）为基础进行补强计算。4. 用设计厚度界定封头最小成形厚度符合安全经济的原则（1） 上述已说明封头成形厚度不小于名义厚度减钢板负偏（n-C1）的规定可能导致设计和制造两次在设计厚度（d）的基础上增加厚度（1+2）造成不必要的浪费及解决的途径。（2） 实际上GB150-89标准释义早已说明成形封头的最小厚度应能满足强度（即计算厚度）与使用寿命（即腐蚀裕量C2）的要求，且是大多数专家的共识。（3）JB4732-95钢制压力容器-分析设计标准11.2.1明确规定：根据制造工艺条件，确定加工裕量，以确保成品各部门的实际厚度不小于该部位设计厚度。（4）新容规第69条第2款中临时吊耳和拉筋的垫板割除后留下的焊疤必须打磨平滑。打磨后的厚度不应小于该部位的设计厚度（+C2）。也就是说整个容器可用设计厚度（+C2）来界定其各部位所需的最小安全厚度。（5） 为了保证封头成形厚度不小于名义厚度减钢板厚度负偏差，现行做法不得不在名义厚度n加上减薄量C3（一般取2mm），再圆整2至钢板标准规格的厚度确定投料（毛坯）厚度s。这不仅浪费而且导致有时封头直边部因压制后的增厚，发生与简体组装的错边量超差而不得不增加对直边部的削薄处理。有时还会发生因投料厚度s的增加，使厚度跳档造成强度指标(b、s)和许用应力t的降低而需重新进行强度校核。（6）封头的成形加工方法有热冲压和冷冲压、冷旋压和热旋压等，不同尺寸、不同加工方法有不同的减薄量，这在专业封头制造厂有详细的技术数据资料，只要提供设计厚度（+C2）加上封头制造厂的实际减薄量并圆整至钢板标准规格的厚度，即可避免设计、制造二次圆整（1+2）造成的浪费，从而得到安全经济合理的封头成形厚度，这也是当今国外同行之所以采用最小保证厚度（即+C2的设计厚度）的原因。5. 结语（1）用设计厚度（+C2）比用名义厚度（n）减钢板负偏差（C1）作为封头成形最小保证厚度是在满足安全要求的前提下，既合理也是最经济的。（2）问题在于设计图样上需明确标注出设计厚度（+C2），而设计厚度中主要是计算厚度，因C2一般在总图上均有标注，否则尽管容规和GB150等法规标准规定包括打磨后的厚度等不小于设计厚度，但对制造者来说仍是不可知且无法操作的。（3）为了安全经济合理地确定封头成形厚度，需要压力容器的标准、设计、制造、封头用户、专业封头制造厂之间的合作并统一标准的理解。参考文献1. 质技监局锅发1992154号压力容器安全技术监察规程2. GB150-98钢制压力容器和释义（含1998版本）3. JB4732-95钢制压力容器-分析设计标准4. 寿比南.GB150-1998钢制压力容器修订要点综述.压力容器，1998；（3）5. JIS B8247-1997压力容器用封头6. 化工装备行业第一期压力容器设计审批人员考试题图15。提高我国压力容器制造水平的一项重要改进-实现筒体和封头同步加工，缩短容器生产周期提高我国压力容器制造水平的一项重要改进 实现筒体和封头同步加工，缩短容器生产周期The important improvement in manufacture of Chinese pressure vesselRealizing machine synchronously of shell and heads, Shortening produce time of pressure vessel 宜兴北海封头有限公司 摘要：本文就改变用封头周长定筒体下料尺寸的旧工艺，实现筒体和封头同步加工，从而缩短容器生产周期，对当前容器制造业的重要的现实意义；实现同步加工应具备的条件和要求；同时对照新制订的钢制压力容器用封头标准（JB4746-2001报批稿）中的有关规定，进行了分析和评述。Abstract：This paper discussed the problem of realizing machine synchronously of shell and heads, shortening produce time of pressure vessel which possessed important meanings to the manufacture of pressure vessel, at the same time, referring to the rules in the new edition standard of Steel pressure vessel heads（JB47462001 submitting for approval）,gave an analysis and made an assessment。1. 问题的提出 以前压力容器的生产流程为：外协加工毛边封头，切毛边、加工坡口、测量直边段外圆周长后，筒体下料卷圆，封头和筒体组装。分析上述流程可知：一、封头厂只提供端部不切边的毛边封头；二、实测封头外圆周长后“才敢”筒体下料制作，两者不能同步加工，以保证封头和筒体组装的错边量不超差。其原因是封头的加工技术落后，成形质量差，不能按要求保证封头的尺寸精度。这就延长了容器的生产周期，是我国容器生产技术与国际水平存在的差距之一。 如何创造必要的条件，满足筒体和封头同步加工的要求，以缩短生产周期，适应我国加入WTO后面临的挑战，缩小与国际水平的差距，是我国容器界封头行业努力解决的课题之一，具有明显的经济价值和现实意义，其关键是必须提高我国的封头制造质量。 近年来，由于宜兴北海封头有限公司引进了日本北海的封头制造技术，使我国的封头制造向专业化发展，按严于国家标准的内控质量标准组织生产，极大地提高了我国的封头质量，保证了尺寸精度，为筒体和封头同步加工创造了必要的条件。 为了适应技术进步和生产发展的需要和可能，由全国压力容器标准化委员会制造分委员会制订的钢制压力容器用封头标准（以下简称新封头标准）中的有关技术要求，就是以筒体和封头可同步加工这一基点提出的。 现根据筒体和封头同步加工应具备的条件，并对照新封头标准的技术要求进行分析。 2. 封头和筒体组装的基本要求 2.1 对口错边量b应按GB1501998表10-1中B类接头的要求执行。 表1 焊接接头对口 错边量mm对口处钢材厚度S按焊接接头类别划分对口错边量bAB121/4S1/4S1231/4S204035405031/8S501/16S，且101/8S，且20 2.2 对口棱角度E不得大于（s/10+2）mm，且不大于5mm 2.3容规规定：不得进行强制组装。 上述要求的2.2款，由新封头标准中对直边倾斜度的限制加以保证，与筒体和封头同步加工的关系不大。对2.3款的要求，只要封头和筒体的尺寸精度（含量大、最小直径差）符合标准就可控制。故保证错边量是实现筒体、封头同步加工的关键。现就此作进一步分析。3. 满足错边量要求应具备的条件 3.1订购封头时须明确封头和筒体的对准基准 如图1所示，封头和筒体的组装是由封头的直边段与筒体组成的对接接头。由于封头成形时直边段为增厚区，实测的直边厚度将大于投料的钢材厚度s。因此，封头实际的外圆平均直径DO和外圆周长L，应按下式计算： DO=Di+2mm L=（Di+2）mm 式中Di为实测平均内直径mm 图1 筒体和封头的对准基准 A内径对准 B外圆对准 由于是与封头的材质、形状、板厚、成形方法、工艺和操作技能等多种因素有关的不定值。因此，即使封头和筒体的内径Di、钢材厚度s均相等，而两者的外径和外周长并不相等。所以封头和筒体组装时，内径和外圆不可能同时对准，只能根据容器的生产工艺，确定以外圆对准（控制封头的外圆周长公差，相当于日本JISB8247标准中的A种封头），或者以内径对准（控制封头的内径公差，相当日本标准的B类封头。）因此，新封头标准要求在订购封头时，须明确封头和筒体的对准基准，并按3.2的要求确定相应的尺寸公差。至于这基准如何选择，由容器生产厂决定。一般按筒体的s选，如s10mm，以外圆对准，s10mm，以内径对准。 如果直边厚比筒体厚大于3mm，则应按图2所示对封头直边段的内圆（外圆对准）或外圆（内径对准）作削薄处理。图2封头直边削薄处理 3.2订购封头时应确定内径或者外圆长的公差 3.2.1为了保证封头和筒体对接接头的错边量b符合GB150的规定，在确定对准基准后，供需双方应进一步确定内径或外圆长允许的公差，作为双方生产过程质量控制的依据。也就是说封头厂必须严格按商定的公差交货。 3.2.2商定的封头内径或外圆周长公差，应不大于允许错边量的一半，即1/2b。另外的1/2b，应作为制作筒体的公差。如果封头和筒体都按此公差加工，则具有最大偏差的封头与具有最小偏差的筒体组装，（或反之），将产生最大的错边量bmax等于封头和筒体最大偏差之和。 即：bmax=（1/2b+1/2b）b，如图3所示。图3 对接错边量示意图 按内径公差小于12201/4s 351.52.5-3+435-9+12915.7204052.5-4+65-12+1815.740501/8s，56.252.53.175-4+656.25-12+1815.719.6 3.2.3 从表2可见，除s12mm，应控制的内径或外周长的公差小于新封头标准外，其余厚度的公差，一般都大于标准要求。因此，对s12mm的封头，如按新封头标准规定的公差交货，大都可满足筒体和封头同步加工的要求。 3.3 封头厂应严格按商定的公差交货严格按商定的公差交货这是筒体和封头能否同步加工的关键。为此，封头厂应做到以下几点： 3.3.1 封头生产过程应严格控制公差，采用合适的工艺，进行认真的检查。 3.3.2 必须进行正确的测量，保证测量结果的准确性。为此，新封头标准规定，应将封头的毛边切除后才能交货。其目的是对封头的内径、厚度、外周长等检测时，以封头端面作为测量基准，使所测结果准确有效。这不仅是封头制造厂控制产品质量的需要，也是用户进行验收测量的基准。 3.3.3 封头产生厂应具有尺寸和形状修正的设备和技术 生产中难免出现尺寸超差，必须进行修正，达到公差要求后才能向用户交货。例如热冲压封头的尺寸超差，可用旋压法进行收口或扩口的修正。因此，封头厂应有多种成形设备和修正设备，才能实现筒体和封头同步加工的承诺。4. 结论 4.1 筒体和封头同步加工可缩短容器的生产周期，是容器生产水平提高和制造技术发展的必然趋势。具有明显的经济价值和现实意义。 4.2 但是，必须满足相应的条件和要求，否则难以实现。新封头标准能以此为基点规定了相应的技术要求，体现了新封头标准的先进性，缩短了我国封头质量和国际水平的差距。 6。表面粗糙度对照表 m 120#3.2400#0.6150#2.6500#0.5200#1.6600#0.4250#1.2700#0.3300#1.0800#0.2320#0.87。关于封头焊接试板 关于封头焊接试板 国家质量技术监督局 （2000）质技监锅便字第3049号 江苏省质量技术监督局 苏质技监锅函（2000）3006号要求解答压力容器安全技术监察规程99版中有关部门问题。对照来函条款，我局提出如下解释意见： 1、一般情况下，“材料性能优于被代用材料”包含“以厚代薄”，特殊情形则不成立，具体情况应具体分析，不能一概而论，应由设计人员决定。 2、电加热板加保温层的方式不能代替炉内热处理，应按压力容器安全技术监察规程第73条严格执行。 3、“同牌号、同钢号”必须是相同材料，不能理解为“同组别号”。 4、如过去办理过批准手续，可不在重新办理，否则，应补办。 5、指地、市级。 6、理解正确。但“检验周期”应参照132条确定，最长不得超过安全等级为3级的压力容器的检验周期。 7、“容器类型”应为“容器类别”。 8、封头不另做焊接试板。热旋压封头如加热温度达到或超过规定的热处理温度，可不做热处理。冷旋压封头可随压力容器一同进行热处理。二000年三月二十二日8。封头设计中考虑工艺减薄量的必要性朱玉娟 （巨化集团公司工程有限公司，浙江衢州 324004）摘要：通过对GB150-1998和JB/T4746-2002标准的对比分析，提出在设计中考虑工艺减薄量，并以封头名义厚度减去加工工艺减薄量之差或设计厚度（+C2）作为封头成性厚度的，最小值。关键词：封头；减薄量；最小厚度中图分类号：TQ050.2；TQ051.3 文献标识码：1001-4837（2003）06-0027-02The Necessity of Deduction Considered in Head Plate DesignZHU Yu-juan （Engineering Company LTD.under juhua Group Corp,Quzhou 324004,China）Abstract:It was suggested that machining deduction must be considered in head plate design through the analysis of standards GB150-1998 and JB/T4746-2002.The maximum of the design thickness and the nominal thickness minus machining deduction must be taken as the minimum forming thickness of head plate.KEY words : head plate；deduction；the minimum thickness1. 前言 压力容器制造单位经常遇到这样的问题，由于设计单位在图纸上没有注明封头最小厚度要求，仅注名义厚度，根据GB150-1998钢制压力容器第10.2.1条根据制造工艺确定加工余量，以确保凸形封头和热卷筒节成形的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差。制造单位为了满足这一要求，必须在名义厚度n加上减薄量C3，一般常规做法是加上2mm才能达到这一要求，壁厚增加而引起重量增加，有时还会因厚度增加而导致许用应力的跳档等，这并不能在图纸上得到体现，而设备造价往往是根据吨位价来定的，一般用户都不愿承担这一附加的重量，故有必要在设计时即考虑工艺减薄量。2. GB150-1998对封头厚度的定义 （1） 根据GB150-1998规定，封头各种厚度间关系如图1所示。 从图1可看出，GB150-1998要求凸形封头和热卷圆筒的成形厚度不小于该不见的名义厚度减去钢板负偏差，即成形最小厚度为：n-C1。由此导致设计和制造两次在设计厚度的基础上增加厚度以保证成形厚度，且量词增加值（1+2）没有在设计计算中得到充分体现，因此有必要在图纸中提出最小厚度要求，即设计者应在图纸上分别标注名义厚度和最小成形厚度，这样制造单位可根据制造工艺和原设计的设计圆整量确定是否增加制造减薄量。 （2） 最小成形厚度是指计算厚度与标准所规定的元件最小厚度之大值加上腐蚀裕量得到的厚度。图样中应同时标明名义厚度与最小成形厚度（加括号）。 （3） 关于封头上开孔补强计算，GB150-1998式（8-11）： A1=（B-d）（e-）-2et（e-）（1-fr） 式中，A1为壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积；e=n-（C1+C2）。 在设计中，若直接以图纸上标注名义厚度进行计算，不能反映补强计算的真实情况，有可能造成强度不足；若以设计厚度（+C2）为基础进行补强计算，即e=+C2，则A1=（B-d）C2-2etC2（1-fr），将造成局部补强面积的增加。因此，有必要确定一个最小厚度，确保封头开孔补强计算满足强度要求。3. 设计中考虑减薄量的可操作性 （1） 随着JB/T4746-2002钢制压力容器用封头的实施，根据其中6.3.10规定对于按规定设计的封头，成形封头实测的最小厚度不得小于封头名义厚度减去钢板厚度负偏差C1，但当设计土燕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。，由于标准提供附录A（资料性附录）封头成形厚度减薄量，设计者可参考此表，根据设计厚度来确定减薄量，图样上标注的名义厚度为+C1+C2+C3，并向上圆整至n，而成形封头实测最小厚度为min=+C2或n-C3，这样较好地解决GB150-1998中上述问题。 （2） 封头设计举例 容器内径Di=800，计算压力Pc=0.80MPa，t=170MPa，C1=0，C2=1.5，=1，并在封头上开孔?984，求得标准椭圆形封头计算厚度、设计厚度和名义厚度，并进行开孔补强计算。根据GB150-1998式（7-1）： PcDi = - =1.88mm 2t-0.5Pc d=+C2=1.88+1.5=3.38mm 按GB150-1998，e0.15%800=1.20mm，de；名义厚度（d+C1）向上圆整n=4mm。 根据GB6654，16MnR板最小厚度n=6mm，取封头名义厚度n=6mm。 若不标注最小厚度，按GB150-1998要求，封头毛坯厚度s=n+C3。其中C3=0.78mm，s=6+0.78向上圆整至8mm，即s=8mm，实际成形厚度为6.96n，这将造成材料的很大浪费。 若采用封头最小厚度min=+C2，或n-C3，则min=1.88+1.5或6-0.78，即min=3.38mm或5.22mm，即投料厚度与图纸上标注的名义厚度一致，为n=6mm。 封头开孔补强计算： nt=4mm，接管壁厚附加量Ct=C1t+C2（其中C1t=0.5mm），则： et=nt-Ct=2mm di=81mm，t=130MPa，=1。 Pcdi 0.881 故t=-=-=0.25mm 2t-Pc 2130-0.8 开孔直径d=di+2C2=84mm fr=130/179=0.76 开孔所需补强面积A： A=d+2et（1-fr）=159.7mm2 有效补强范围B及补强面积Ae： B=max（2d，d+2n+2nt）=168mm h1=min（*，接管实际外伸长度）=18.3mm h2=min（*，接管实际内伸长度）=0 Ae=A1+A2+A3 其中 A1=（B-d）（e-）-2et（e-）（1-fr），e=min-C2=3.72mm 即A1=152.8mm2 A2=2h1（et-t）fr+2h2（et-C2）fr=48.7mm2 A3=44=16mm2 Ae=A1+A2+A3=217.5mm2A 故补强满足要求。 从以上计算结果可以看出，两种不同的设计要求，使投料厚度有2mm之差，而后一种设计方法更趋于合理。4. 结语 （1）取封头名义厚度减去加工工艺减薄量之差或设计厚度（+C2）作为封头成形厚度的最小值，既能保证材料合理经济使用，又能满足开孔补强计算要求，同时又能保护制造厂家的合法利益。因此，建议设计单位在设计中考虑加工工艺减薄量，在图纸上标注考虑工艺减薄量后封头成形厚度所需的最小值。 （2）JB/T4746-2002附录A封头成形厚度减薄量是参照日本JIS B8247标准，仅供参考。因封头成形厚度减薄量与封头所用的不同材料、不同规格大小厚薄、不同加工成形方法等有关，不是一个简单的参数。因此最安全、经济、合理的是设计厚度（+C2）作为封头成形后必须保证的最小厚度并和JB4732分析设计标准保持一致。图1 9。爆炸焊不锈复合钢板封头RT底片波纹状阴影评片的暂行规定 爆炸焊不锈复合钢板(以下简称复合板) 在加工成封头后经对焊缝RT拍片，经常会在底片中出现一种波纹状的阴影，经大量各种试验研究证实它不是焊缝或热影响区及母材中的” 裂纹” 缺陷，而是爆炸焊波状界经加工变形的显示。 阴影和裂纹从它们的形状及黑度可进行区分，裂纹最大的特征是两端为尖发性的，且黑度不一，大致可分为两种: 一，线性; 二，撕裂状，在底片上呈面积状。基于复合板的不锈钢复层主要是耐腐蚀的衬里，不计及其强度或刚度和稳定，为此特作以下规定: 1、 RT底片出现波纹状阴影按JB4733-96标准UT检测满足附录A中的A7条，不作返修处理。如UT发现缺陷波超标则必须返修，返修后用RT拍片检查，如有波纹状阴影显示仍用UT验证，并辅以PT检查。 2、 对封头内表面和直边与容器筒体相焊的部位用UT检查，同样满足JB4733-96附录A中的A47条，并出具UT合格报告方可出厂。 3、 YHC营业担当在承接复合板封头时，应向客户出示本规定，取得客户认可后，并在协议中签名确认。 宜兴北海封头有限公司 质保部10。关于封头拼接焊缝位置 在早已废止的JB741-80中曾规定了对封头拼接焊缝位置的限制，其出发点是让拼焊焊缝尽量远离封头冲压时拉伸变形较大的转角过渡区，以免拼接焊缝在较大变形处被拉坏。多年实践证实，该限制有两点不妥:1、容易造成材料浪费。2、不能确保焊缝变形后的质量，焊缝变形后的质量是否合格应由无损检测结果判断。据此GB150-89与98都取消了这一位置限制，但要求先拼焊后成形的封头，其拼焊焊缝成形后应进行100%射线或超声检测，其合格级别应与整个容器一致。JB/T4737-95理应与GB150保持一致，但由于编制者的蔬忽，依然沿用了JB741-80的条款，这是不妥的。全国压力容器标准化技术委员会已决定停用JB/T4734-95，目前正编制新的封头标准取代它。在目前过渡阶段，封头拼焊焊疑的要求，按GB150执行。 在关于丁字缝(亦称T字缝) 标准与法规都无禁有和要求，实际上也是不可能禁用的，因为筒体纵，环焊缝的交叉点都是属于丁字缝。11。 关于不锈钢冷加工封头为什么会有磁性的说明 常识所知，不锈钢材料宜用冷成形。但是奥氏体不锈钢是没有磁性，经过冷加工的奥氏体不锈钢却会产生或强或弱的磁性，特别是对封头、弯管、深冲件等加工程度较大的产品。这是因为常用的奥氏体不锈钢的基本组织大多为亚稳奥氏体，因此被称为亚稳定奥氏体不锈钢。当亚稳定奥氏体不锈钢冷成形时，部分奥氏体会发生马氏体转变，并与原奥氏体保持共格，以切变方式在极短时间内发生的无扩散相变，称为致生马氏体相变或形变诱导马氏体相变; 不锈钢中马氏体一般有体心立方结构的马氏休和密集六方结构的马氏体二种形态，其中 马氏体具有磁性，马氏体无磁性，但只有镍铬含量较高时，才产生马氏体。因此常用不锈钢中的部分组织由奥氏体转变为马氏体时，就会产生磁性。奥氏体的稳定性由其化学成份决定，加工引起的马氏体化还与加工的激烈程度有关。对象食品等一般用途，磁性不会对使用有影响，因此国内外一些标准都允许存在，对于磁性的表现形式一当量铁素体含量(铁素体有磁性) ，在美国的ASME标准原子能卷(卷)中，当使用温度427, 允许铁素体含量3%7%;当使用温度427，允许铁素体含量5%(计算方法为WRC图) 。在我国7卷43篇中推荐铁素体含量为4%12%(估算方法为舍夫勒(Schaeffler) 相图或德龙(Delong) 焊接组织图) 。对用于接受中子辐射的核设备和特种腐蚀介质等用途时，还是以换用材料或作固溶处理为妥。按照此原则，我宜兴北海封头有限公司及总公司北海铁工所五十年来，经过冷加工的不锈钢封头已经有数百万只，没有因为磁性发生过任何问题。 1。冷成形封头的特征： 冷成形封头具有精确的尺寸和稳定的质量，没有因加热而造成的表面粗糙及氧化，封头外观漂亮；另外，不用担心因加热而产生的材质劣化。本公司为让客户放心使用宜兴北海的封头，所使用的材料是直接向钢厂采购的，钢厂按照冷成形封头的特殊要求进行冶炼和轧制钢板。根据冷成形封头的特征，有些问题需要注意，在此说明一些代表性的例子，请予以理解。 关于（应力腐蚀裂纹） 凡冷成形加工都会产生一定的残余应力和冷作强化，封头也不例外。如遇上容器的安装应力、焊接残余应力、热应力时，将产生应力叠加，如果使用在有应力腐蚀的环境时，在短时间内有可能会产生应力腐蚀裂纹。如材质是碳素钢，在硝酸盐、氨、碱性钠等环境下会发生裂纹；如是奥氏体不锈钢，在有氯离子的特定环境下，会发生