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压力容器管线钢高压封头消应热处理以及薄壁操作过程【一】、压力容器小口径高压封头消应热处理
随着石油化工行业的发展与技术的不断成熟石化设备正朝着大型化方向发展。压力容器小口径高压封头作为主要受压元件，其质量是否满足使用要求至关重要，国家标准严格规定了高压封头的设计制造和检验要求。使用正火板材制造小口径高压封头时通常采用冷旋的方式成型，这样不会破坏板材的供货状态，但在标准HG/T20584-2011中明确要求了碳钢、低合金钢冷成型制造小口径高压封头后，为改变残余应力等不利影响，须对成型后的小口径高压封头进行消应热处理。大型小口径高压封头由于板幅限制，需由几块板材拼焊制成，在热处理时如果变形量过大，则会影响焊接接头的质量，因此需用支撑工装来减小热处理时小口径高压封头的形变量，来保证小口径高压封头整体的使用性能。本文采用三维软件建模和有限元方法，对小口径高压封头消应热处理过程模拟计算，得到小口径高压封头应变图解，并设计一套经济、的控制开孔接管结构的小口径高压封头消应热处理形变的工装，为大型压力容器小口径高压封头热处理防形变工装的设计提供了参考。
【二】、薄壁合金高压封头操作过程
(1)大直径薄壁合金高压封头的板材分瓣的变极性等离子焊接成形焊缝内部缺陷少，可焊厚度范围宽，焊后焊件小。板材分瓣的变极性等离子弧弧焊质量在一定程度上，要高于其他弧焊方法的焊缝质量，焊缝力学性能好，而且焊缝变形较小，是一种率、低成本的焊接方法。大口径高压封头其焊接可变参数多，规范区间窄，采用立向上立焊工艺，只能自动焊接，焊枪对焊缝质量影响较大，喷嘴寿命短。
(2)大直径薄壁合金高压封头的铝合金板材分瓣的变极性TIG熔焊成形由普通交流、方波交流发展到如今的变极性焊接，且根据需要陆续出现各种类型的变极性焊接波形。正弦波变极性波形具有较正弦交流波形过零速度快，电弧声较方波变极性波形柔和等优点。方波交流TIG焊铝及其合金有很大，但是也存在一些不足，方波的正负半波时间可调而幅值比却不可调。
(3)大直径薄壁合金高压封头的铝合金板材分瓣的搅拌摩擦焊成形的焊接接头热影响区显微组织变化小，残余应力比较低，焊接工件不易变形，能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接，接头高，操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高；
对作业环境要求低，无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧 化膜，不需要保护气体，成本低，可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接；
焊接过程安 全、无污染、无烟尘、无辐射等。但焊接工件刚性固定，反面应有底板，焊接结束搅拌探头提出工件时，焊缝端头形成一个键孔，并且难以对焊缝进行修补，工具设计、过程参数和机械性能数据只在有限的合金范围内可得。在某种情况下，如特殊领域中要考虑腐蚀性能、残余应力和变形时，性能需进一步提高才可实际应用。对板材进行单道连接时，焊速不是很高，搅拌头的磨损消耗太快等。
(4)大直径薄壁合金高压封头的铝合金板材整体充液成形与传统工艺相比成形提高，减少了工件的成形次数和退火次数，以及配套模具数量和成本。成形零件的回弹性小，工件的表面质量和尺寸精度得到提高。模具精度要求较低，通用性好，配套数量少，非常适合于现代小批量多品种的柔性加工的要求。由于液体的应用，可以成形室温下一些难成形的材料，如镁合金、铝合金、钦合金、高温合金以及复杂结构拼焊板等，可以加工形状复杂的零件。但它也有不可避免的缺点，凹模型腔内的液压压力会对凸模下行产生阻抗作用，因此所需要的成形设备吨位要比传统成形的高。由于液体的应用，密封问题考虑。
因工件成形后需要液体补充等工序，故一般生产率不如传统工艺高。
(5)大直径薄壁合金高压封头的铝合金板材整体冲旋复合成形所需的总变形力较小，功率消耗也大大降低。在变形过程中，金属晶粒沿变形区滑移面错移，晶粒的伸长随着变形量增加而增加，旋压制品的强度得到大幅提高。旋压过程中，被旋压件近似于逐点变形，旋压件中的夹渣、夹层、裂纹和砂眼等缺陷就很容易被暴露出来，旋压过程同时起到了对制品自动检验的作用。但旋压过程中可能会出现起皱、破裂和变薄超差等工艺缺陷，可以通过改进旋轮进给工艺或改进旋压设备来逐步解决。旋压的工艺较为复杂，对旋压设备和操作技术的要求较高。旋压常需要和冲压、锻造、焊接、机加工等技术配合起来才能得到较终的零件。
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