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管线钢高压封头工艺分析和加工工艺特点{一}、不锈钢高压封头工艺分析
不锈钢高压封头为无凸缘结构底部为球面侧壁为筒形采用圆角过渡其加工工序为:开卷裁料一剪切条料一模具落料一模具压型一扫边一修磨去毛刺。除压型工序外其余工序均为生产车间成熟工序压型工序需要重新设计模具。此小口径高压封头与一般储风缸不锈钢高压封头相比材质由Q235钢改为不锈钢材料变厚表面质量要求很高。
不锈钢高压封头毛坯形状为圆形成形方式为拉深在拉深过程中材料很大部分在凸模下方极易导致不锈钢高压封头圆形直壁部分在成形过程中起皱而且起皱后很难去除。
其次不锈钢高压封头在成形过程中板料变形使材料流动阻力增大工件与模具之间产生较大的摩擦力。而此不锈钢高压封头材质为不锈钢有较强的粘滞性成形后硬度显著提高材料与模具表面极易在某些点上由于压力而粘连在一起。随着成形的进行加剧了模具磨损工件表面也产生划伤从而影响模具寿命和工件表面质量。
较后考虑生产制造成本模具结构应尽可能简单、小巧、使用方便、操作简单。
{二}、高压管道封头的加工工艺特点
根据结构形式可将大口径高压封头分为半球形、球冠形、椭圆形和碟形，其中椭圆形高压管道封头因加工工艺较简单、承载能力较高，广泛应用于低中压容器中，除高压容器采用球形高压管道封头，以及个别特殊用途之外，其余均采用椭圆形高压管道封头。常用的椭圆形高压管道封头的加工方法有冷旋压、热旋压、冷冲压、热冲压。旋压加工不需要大功率的大型冲压设备，还能避免高昂的模具费用，可根据需要灵活地调整尺寸，适用于加工大型的、非批量的椭圆形、碟形高压管道封头；
冲压加工的效率较高，适用于加工直径较小的椭圆形、碟形高压管道封头。由于受到设备冲压能力和压力容器技术要求的限制，部分椭圆形、碟形高压管道封头需要采用热冲压成形，其余均采用冷冲压成形，成形后进行热处理。Q345R高压管道封头拼缝的焊接和热处理工艺试验，研究了退火温度、正火的冷却方式对焊缝力学性能的影响；
高压管道封头成形的热过程对其拼接接头的弯曲性能和冲击韧性没有影响，对抗拉强度有削弱；
Q345R正火钢板在略高于正火温度下加热成形，并控制高压管道封头的终压温度，可以替代常规的正火处理；
采用Q345R热轧钢板，分析了力学性能和组织变化，表明在915975℃之间对Q345R热轧钢进行正火热处理，会导致其组织变粗，拉伸强度、冲击功等力学性能降低；
王传标等对冲击功不合格的16MnDR钢制热冲压高压管道封头进行化学成分、力学性能和工艺分析，发现加热温度高达1050~1100℃，过高的加热温度导致材料的冲击性能下降；
对在950~970℃加热成型的65mm厚度Q345R高压管道封头的随炉试板进行试验时发现弯曲性能、低温冲击韧性、断后伸长率、屈服强度、抗拉强度均不合格，经分析发现是母材合金元素偏析和高压管道封头热成型后冷却速度较小造成的；
对冷旋压高压管道封头的直边、过渡段和球面区分别取样进行力学性能试验，发现经冷旋压后高压管道封头母材的屈服强度、抗拉强度和表面硬度均有所提高，不同部位提高的幅度各不相同，直边段的提高幅度较大，过渡段次之，球面区较小。在经过热处理后，屈服强度、抗拉强度和表面硬度均有所下降，其中直边段降低幅度较大，过渡段次之，球面区较小，但均高于母材原始数值。冷旋压后母材的伸长率严重降低，部分出现不合格的情况，在经过去除应力热处理后，各部位母材的伸长率明显得到恢复，原下降幅度较大的直边段也恢复得较多，过渡段和球面区次之，但是均未达到钢板原始数值。
高压管道封头的加工方法对材料力学性能的影响较大，现有文献对高压管道封头热加工后力学性能的研究较多，但都是对某项不合格指标的分析和研究，未见对热冲压高压管道封头、冷冲压后去除应力热处理高压管道封头。
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