不锈钢压力容器封头研究

奥氏体不锈钢压力容器封头在制造和使用过程中会产生各种缺陷，影响压力容器的质量，危及压力容器的运行。因此，通过对不锈钢压力容器封头在制造和使用过程中出现的各种类型缺陷及产生原因的总结分析，提出了消除缺陷和修复缺陷的技术措施。

压力容器封头是压力容器的主要压力因素之一，奥氏体不锈钢是制造压力容器封头的材料。但是从近年来的制造和使用情况来看，奥氏体不锈钢头产品产生了裂纹、鼓、过热、皱纹、变薄超标、划痕、裂纹、坑等缺陷。为了减少缺陷的发生，有必要分析其发生原因，提出控制缺陷发生的主要措施，为可修复的缺陷制定合理的修复工艺。

1.奥氏体不锈钢封头缺陷及原因分析

奥氏体不锈钢封头的加工和成型工艺包括材料验收、表面处理、矫正、标记、切割、焊接、焊接和高磨削、压制成型、无损检测、热处理、修剪等工艺。但是，在加工过程中，可能会出现材料、厚度、加工过程的变化、工人工作的熟练程度等各种缺陷。从各工序的检验情况出发，对磁头缺陷及原因的分析如下。

1.1.裂纹缺陷及原因分析奥氏体不锈钢封头产生的裂纹原因主要有：一，封头直边过程中发生加工硬化，产生第三个残余应力。直边内表面受到较大的拉应力，产生宏观内应力。在直边翻转过程中，冷旋压工艺的转速过快、旋转压力过高、冷冲压工艺的冲压速度过快、上下模具间隙控制不当等都会产生裂纹。其次，端口裂纹主要是由于毛坯切割过程中切割面不均匀，压缩过程中发生应力集中而引起的。第三，焊接热影响区的熔合线粒子较粗，由外力引起裂纹，焊接咬部位在头鼓和冲压过程中应力集中也会沿熔合线发生裂纹。

1.2.滚筒缺陷及产生原因分析磁头滚筒是磁头表面部分区域向外突出的变形，通常发生在热成形过程中。原因分析：一，拉伸过程中平滑的过渡区域受到切向压缩应力的影响，木板不稳定，从而产生鼓。其次，磁头毛坯的热量不均匀，金属的不均匀变形增加，从而产生鼓包。

1.3.过热缺陷及产生原因分析过热指头热成型时局部加热温度超过试压温度而产生的板材燃烧现象。热成型工艺中，炉子的温度场不均匀，容易引起磁封头分过热。使用煤炉、焦化炉加热时，炉内的温度不容易控制，经常出现过热现象，因此不锈钢头不能使用焦炭和煤炉加热。对于碳钢封头，标准没有规定，但不得使用煤炉、焦化炉加热。

1.4.对于薄超缺陷和原因分析冲压头，封头底部由于模具压力和摩擦力而使壁厚小。直边段上部压力角环的压力应力大于光滑过渡区扩展的拉应力，厚度增加。光滑过渡区域由拉应力和模具压力共同作用，壁厚薄。对于纺纱棒，在按压鼓的过程中，毛坯受到鼓头的不断敲击，使薄的量大于冲压头，壁厚均匀性差。只要工艺控制得当，工艺变薄是可以控制的。发生薄超的主要原因是压力边环压力太高，毛坯拉伸自由度小。其次，毛坯和模具光洁度差，润滑剂效果不好，毛坯的拉伸阻力大，拉伸效果差。第三，压鼓过程控制不好，壁厚减少不均。

1.5.刮痕缺陷和发生原因分析头刮痕是封头加工过程中表面损坏缺陷，可能导致内外表面出现刮痕现象。刮伤的主要原因是模具表面不光滑，有尖锐的缺陷。其次，热压时，毛坯表面形成厚氧化层，在压制过程中脱落，产生划痕。第三，转运过程中不当的操作也会导致外部表面的划痕。

1.6.裂纹缺陷及原因分析裂纹是拉伸力超过材料强度而引起裂纹的。引起裂缝的原因是材料延伸率低，黄磷含量超标。其次，压力边圈的压力太大，冲压时毛坯撕裂。第三，润滑效果不好，模具和毛坯之间摩擦不均，头裂。第四，冲压时模具移动过快，转弯时转速过快，光滑的过渡区域已横向开裂。

1.7.凹陷缺陷及原因分析凹陷坑是封头加工过程中形成的部分或整个主凹陷部分。凹陷坑的主要原因是：一，模具位置不正确。冲压过程中，如果模具偏心，两侧间隙大小不同，间隙小的一侧，毛坯不容易压下，模具作为相应部位工作，强行施加压力，会导致该侧局部严重变薄，出现凹陷坑。其次，纺纱时，滚筒工艺不当会产生凹坑。特别是薄壁头，封头变形量大，敲击鼓不均匀会造成局部凹陷坑。

不锈钢压力容器封头缺陷的预防措施

不锈钢压力容器头按压过程中，力很复杂，容易出现各种缺陷。根据不同缺陷形成的原因，采取适当的预防措施是保证磁头质量的重要部分。