
<一>、厚壁高壓封頭沖壓成形因素
隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步,貨運(yùn)行業(yè)的運(yùn)輸需求日益壯大。與此同時,鐵路物流的熱度達(dá)到了前所未有的高度,尤其是依靠鐵路物流在運(yùn)輸粉、液、氣等方面的天然優(yōu)點,在易燃易爆等危險化工品的運(yùn)輸過程中成為選擇。目前,在我國鐵路的提速和重載的需求情況下,鐵路罐車的設(shè)計和制造要求也相應(yīng)的進(jìn)一步提高。厚壁高壓封頭作為鐵路罐車的重要承力部件,它的力學(xué)性能會對行車安 全產(chǎn)生直接的影響。然而,由于厚壁高壓封頭的尺寸大,材料厚,加工制造技術(shù)難度大,使得厚壁高壓封頭的成形質(zhì)量成為決定鐵路罐車產(chǎn)品質(zhì)量高低的重要因素之一。
現(xiàn)階段,厚壁高壓封頭的成形方法主要分為沖壓成形、旋壓成形和爆炸成形等方法?;诖?,本文主要對國內(nèi)外有關(guān)厚壁高壓封頭成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)行探討,并對各種成形方法的適用情況進(jìn)行對比分析。
厚壁高壓封頭的成形主要分為熱壓成形和冷壓成形。熱壓成形是在高溫的條件下進(jìn)行沖壓成形,所獲得的厚壁高壓封頭塑性好,易于成形。但同時受到溫度場、應(yīng)力、應(yīng)變場的綜合作用,厚壁高壓封頭的形狀和尺寸精度難以控制,而且在厚壁高壓封頭的表面容易形成氧 化層,使得厚壁高壓封頭的壁厚變化不均勻。冷壓成形是在常溫下沖壓成形,由于加工硬化的作用,厚壁高壓封頭的強(qiáng)度、硬度均得到了一定的提高,對稱部位的應(yīng)力、應(yīng)變都相同,尺寸的穩(wěn)定性相對較好。但其在生產(chǎn)過程中,容易產(chǎn)生鼓包、起皺等現(xiàn)象。
<二>、合金高壓封頭在實際的工程應(yīng)用
化工容器是廣泛應(yīng)用于化工、電站、石油等工業(yè)領(lǐng)域的一種常見受壓設(shè)備,同時也是一種比較容易發(fā)生事故的特殊設(shè)備。由于化工容器的特殊性,一旦發(fā)生安 全事故,不僅會導(dǎo)致容器本身遭到破壞,而且往往還會誘發(fā)一連串的惡性事故,從而造成重大的社會經(jīng)濟(jì)損失。所以在化工容器的設(shè)計階段有必要對容器各種可能的失效方式進(jìn)行校核計算,從而保證容器在運(yùn)行過程中的安 全性。
在實際的工程應(yīng)用中,經(jīng)常會發(fā)生壓力容器破壞或失效的事故,其形式分為兩種,一種是由于強(qiáng)度不足發(fā)生的破壞;
另一種是結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)。
對于大型的薄壁壓力容器而言,屈曲失穩(wěn)是一種重要的失效模式,容器一旦發(fā)生失穩(wěn),其后果勢必是嚴(yán)重的。所以在容器的設(shè)計過程中,除了要考慮強(qiáng)度問題外,失穩(wěn)問題也成為容器設(shè)計階段需要分析的一種重要失效模式。
大型高壓封頭作為壓力容器不可少的重要組成部分,其承受內(nèi)壓的情況,國內(nèi)外已有較為完善的理論成果。但是合金高壓封頭承受外壓失穩(wěn)的問題研究成果較少,所以對容器合金高壓封頭進(jìn)行穩(wěn)定性分析有著極其重要的意義。
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