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錐形封頭

封頭是鍋爐、壓力容器的主要受壓元件，其結(jié)構(gòu)及形狀設(shè)計(jì)是否合理，影響著鍋爐、壓力容器的安全。所以有關(guān)規(guī)范中對(duì)各種封頭的形狀都有限制。 

（1）橢球形封頭 鍋爐、壓力容器的凸形封頭宜采用橢球形封頭，zui好選用標(biāo)準(zhǔn)橢球形（Ｄn／ｈn＝４）。采用非標(biāo)準(zhǔn)橢球封頭時(shí)，其長(zhǎng)短軸的比值不得大于2.5。 

（2）碟形封頭 碟形封頭即是有折邊的球形封頭。它存在較大的彎曲應(yīng)力，而橢球形封頭主要是膜應(yīng)力，因而在工程使用中并不理想。盲板的形式相接近，只不過(guò)盲板是可以拆卸的封堵，而焊接管帽則是不可以拆卸的。采用碟形封頭時(shí)，封頭過(guò)渡區(qū)轉(zhuǎn)角半徑應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的10％，且不小于封頭厚度的3倍，封頭球面部分的內(nèi)半徑應(yīng)不大于封頭的內(nèi)直徑。

 （3）無(wú)折邊球形封頭 無(wú)折邊球形封頭與筒體的連接處存在明顯的形狀突變，會(huì)產(chǎn)生較大的附加彎曲應(yīng)力，因此只應(yīng)用于直徑較小、壓力較低的容器。采用無(wú)折邊球形封頭時(shí)，封頭的球面內(nèi)半徑不應(yīng)大于筒體內(nèi)直徑。

 （4）錐形封頭錐形封頭的受力情況僅優(yōu)于平板蓋，它只在容器的生產(chǎn)工藝確實(shí)需要的情況下才采用。無(wú)折邊錐形封頭的半錐角不得大于30°。實(shí)踐證明,任何工件在熱處理過(guò)程中,只要有相變,熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會(huì)發(fā)生。半錐角大于30°時(shí)，應(yīng)采用帶折邊的錐形封頭，并要求折邊過(guò)渡區(qū)的轉(zhuǎn)角內(nèi)半徑應(yīng)不小于圓筒體內(nèi)直徑的10％，且應(yīng)不小于錐體厚度的3倍。

 （5）平板蓋 平板蓋與其他封頭比較，受力情況最差，在相同的受壓條件下，平板蓋比其他形式的封頭厚得多。因此，除鍋爐集箱采用合理結(jié)構(gòu)的平板蓋外，平板角焊封頭一般不宜用于壓力容器。需要采用時(shí)，應(yīng)有足夠的厚度，并采用全焊透的焊接結(jié)構(gòu)。

橢圓封頭的力學(xué)性能僅次于半球封頭，但優(yōu)于碟形封頭。由于橢圓封頭的深度介于半球形和碟形封頭之間，對(duì)沖壓設(shè)備及模具的要求、制造難度亦介于兩者之間，即比半球封頭容易，比碟形封頭困難。特點(diǎn)是可使介質(zhì)通過(guò)時(shí)均勻改變速度，便于卸凈粘稠液體和含固體顆粒物料，但力學(xué)性能較差，在與圓筒或接管連接處因形狀突變產(chǎn)生的不連續(xù)應(yīng)力較大。近年來(lái)由于采用旋壓制造工藝，為制造大直徑橢圓形封頭帶來(lái)了方便。 橢圓封頭因綜合性能較好，被廣泛用于中低壓容器。

橢圓封頭質(zhì)量控制上遵循一系列的步驟。此步驟為：進(jìn)料—理化—下料—熱鍛成型—熱處理—檢驗(yàn)—精加工—成品檢驗(yàn)—標(biāo)識(shí)—成品檢驗(yàn)—標(biāo)識(shí)—包裝打字—發(fā)運(yùn)。

半球形封頭是指由半個(gè)球殼及直邊（圓筒短節(jié)）構(gòu)成的封頭。球殼的曲率半徑處處相等，受力均勻。與其他封頭相比，半球形封頭在承受相同內(nèi)壓時(shí)，所需要的壁厚zui小。

在球殼與相同厚度圓筒的連接處，因曲率半徑變化引起的邊緣應(yīng)力僅為圓筒總體薄膜應(yīng)力的3.1%，可忽略 計(jì)。所以半球形封頭力學(xué)性能最佳，所用材料最節(jié)省。

[1] 半球形封頭hemispherical head殼體軸向截面為半圓 3~~書(shū) 半球形封頭 i一球冠;2一梯形球 圓板二3一筒體 形。直徑較小的半球形封頭可整 體壓制成型，但直徑較大的由于其 探度較大，整體壓制有困難，故需 采用數(shù)塊大小相同的梯形球瓣和 頂部中心的一塊圓形球面板(球 冠)組焊而成。由于這種封頭的主截面曲線是橢圓曲面和直邊高度h圓柱面組成，其表面積由兩部分構(gòu)成。半球 形封頭與其他形式封頭相比較』在 直徑和承壓相同的條件下，所需厚 度zui小，封頭容積相同時(shí)其表面積 zui小，用料最省。受力很均勻。但 由于制造困難，一般除用于壓力較 高、直徑較大的壓力容器外，其他 容器較少采用