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大直徑薄壁壓力容器管線鋼高壓封頭關(guān)鍵部位的制造工藝分析與分析討論【一】、大直徑薄壁壓力容器關(guān)鍵部位的制造工藝分析
鐵路油、氣、水泥等儲(chǔ)運(yùn)罐車的壓力容器的關(guān)鍵部位主要包括罐體的中間筒節(jié)與兩端的近球形狀的不銹鋼高壓封頭兩大部位，然后將該兩大部分再采用焊接工藝連接為一體。其中的筒節(jié)在大直徑的卷板機(jī)設(shè)備上進(jìn)行板材整體卷板滾壓成形，卷圓后再完成軸向焊接成整圓。大直徑薄壁的壓力容器的中間筒節(jié)上述的卷圓與焊接成形工藝相對(duì)成熟，工藝穩(wěn)定性可靠性好，可確保壓力容器的高性能要求。
大直徑薄壁壓力容器罐體的管線鋼高壓封頭由于其制造難度大，國內(nèi)外針對(duì)該大直徑薄壁不銹鋼高壓封頭開展了大量的高性能高可靠性低成本(三高一低)的制造工藝與設(shè)備的工作。為此下面論述大直徑薄壁壓力容器用不銹鋼高壓封頭的板材變極性等離子焊接成形、板材變極性鎢極惰性氣體(tungsteninertgas，TIG)熔焊成形、板材攪拌摩擦焊成形、板材整體充液成形和板材整體普旋旋壓成形5種成形工藝及其設(shè)備，探討該5種成形工藝與設(shè)備各自的優(yōu)缺點(diǎn)及其合適的工業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域，從而為大直徑薄壁壓力容器產(chǎn)品的高性能高可靠性低成本(三高一低)工藝與設(shè)備的工業(yè)化推廣應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【二】、合金高壓封頭分析與討論
壓力容器用合金高壓封頭有半球形、蝶形、橢圓形、錐形、平板形等多種形式；
由于它們具有自身的特點(diǎn)，均在壓力容器中得到較多的應(yīng)用；
從制造的難易程度考慮，平蓋較易，其次為錐形、蝶形、橢圓形、半球形。合金高壓封頭是大口徑高壓封頭中一種常見形式，是壓力容器裝置中的一種主要受壓元件，在實(shí)際制造過程中合金高壓封頭翻邊開裂是常見的一種質(zhì)量問題；
合金高壓封頭開裂失效包括原材料缺陷、材料性能、壓制技術(shù)、焊縫質(zhì)量等，通過失效分析，找出失效原因，提出改進(jìn)措施以防止類似事故的重復(fù)發(fā)生，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。
合金高壓封頭開裂因素:先原材料問題，原材料的力學(xué)和工藝性能直接影響錐體成型質(zhì)量；
然后是合金高壓封頭焊縫質(zhì)量問題，焊縫的焊接質(zhì)量也是合金高壓封頭成型過程中關(guān)鍵因素，焊縫的力學(xué)性能及工藝性能低于母材，壓制合金高壓封頭時(shí)焊縫成為薄弱環(huán)節(jié)，本次合金高壓封頭小口開裂位置在焊縫邊緣，從而說明焊縫質(zhì)量也是合金高壓封頭開裂的關(guān)鍵因素；
較后是合金高壓封頭翻邊成型方案，成型方案要結(jié)合合金高壓封頭尺寸、材質(zhì)、翻邊R弧尺寸及制造經(jīng)驗(yàn)等綜合考慮，合理的成型方案能降低開裂風(fēng)險(xiǎn)。
通過對(duì)合金高壓封頭原材料及開裂處母材的檢查，材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能滿足GB/T713-2014要求；
對(duì)開裂處母材硬度檢測(cè)，硬度符合常規(guī)碳鋼板硬度值。
對(duì)開裂處母材及熱影響區(qū)鋼板金相檢測(cè)，微觀組織均碳鋼材質(zhì)中的常見組織，并未出現(xiàn)影響材料性能的有害組織。
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