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管線鋼高壓封頭的幾種成形工藝特點和旋壓成形工藝[一]、高壓封頭的幾種成形工藝特點
無論是部分凹模旋轉(zhuǎn)鍛造法還是半月砧等量旋轉(zhuǎn)下壓鍛造法，底部區(qū)金屬都受到兩側(cè)金屬的附加拉伸可致使高壓封頭變薄，因此通過改變凸模轉(zhuǎn)動角度以及模具下壓量能夠很好地控制成形質(zhì)量。
以上高壓封頭的幾種成形工藝各有自身特點:用沖壓成形整體一次性拉深大直徑的高壓封頭，往往需要大噸位及大臺面的壓力機設(shè)備以及笨重而又昂貴的模具，故而成本較高，但效率高，適用于批量生產(chǎn)；
旋壓法可采用通用的旋壓機而又不需專用模具(無胎旋壓)，因此成本相對較低，效率也比沖壓工藝低；
爆炸成形法的優(yōu)點是模具結(jié)構(gòu)簡單，無需上模和大型沖壓設(shè)備，成本低，特別適用于某些難于變形的金屬，缺點是效率低，僅適用于單件生產(chǎn)，成形后往往還需要校形；
旋轉(zhuǎn)模壓法，是目前國內(nèi)外使用的一種較新的工藝方法，由于該方法省略了將鋼錠軋制成鋼板這一工序，生產(chǎn)效率較高。
而且所成形高壓封頭力學(xué)性能基本呈各向同性，具有優(yōu)異的內(nèi)部質(zhì)量，較大的缺點就是對設(shè)備要求高。
[二]、國標高壓封頭旋壓成形工藝
火車和汽車用罐車高壓管道封頭、化工用罐體等大型壓力容器生產(chǎn)中，常用材料為Q345ReQ345R材料一般具有化工用板材特質(zhì)外，就材料成形性能方面，其通常還具有良好的焊接性能和沖壓成形性能。大型國標高壓封頭由于尺寸較大，其所需坯料材料一般是由國標高壓封頭制造廠商進行拼裝焊接得到。坯料焊接質(zhì)量好壞，直接關(guān)系國標高壓封頭沖壓成形質(zhì)量及其罐車實際使用壽命和安 全可靠性。對Q345R材料焊接接頭性能進行研究。過高的焊接殘余應(yīng)力易造成焊縫開裂，通過焊后熱處理工藝能降低焊接殘余應(yīng)力，還對合理的熱處理工藝條件進行了研究。尤其是多道次焊接過程中，各道次焊縫相互影響后所呈現(xiàn)的變形和應(yīng)力分布極為復(fù)雜，殘余應(yīng)力分布規(guī)律的研究顯得尤為重要，李婭娜等使用有限元法對厚板多道次焊接殘余應(yīng)力進行研究。而目前國標高壓封頭及罐車制造企業(yè)對國標高壓封頭焊接質(zhì)量及焊接對后續(xù)制造工序，如焊接對國標高壓封頭沖壓工藝的影響僅靠經(jīng)驗進行控制，而無理論依據(jù)進行指導(dǎo)。因此，罐車國標高壓封頭產(chǎn)品制造，尤其是新品開發(fā)中，造成產(chǎn)品報廢量大、開發(fā)周期長和成本過高。
就某鐵路罐車所使用的材料厚度為30mm的國標高壓封頭材料Q345R進行焊接工藝和力學(xué)性能試驗研究，并使用SYSWELD軟件對國標高壓封頭坯料雙面多道次焊接成形過程進行數(shù)值模擬仿真。根據(jù)模擬結(jié)果，對厚板國標高壓封頭坯料焊接殘余應(yīng)力進行研究，以指導(dǎo)國標高壓封頭旋壓成形工藝制定，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約產(chǎn)品研究和制造成本。
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