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不銹鋼高壓封頭沖壓成形因素與在實(shí)際的工程應(yīng)用<一>、厚壁高壓封頭沖壓成形因素
隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，貨運(yùn)行業(yè)的運(yùn)輸需求日益壯大。與此同時(shí)，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(diǎn)，在易燃易爆等危險(xiǎn)化工品的運(yùn)輸過(guò)程中成為選擇。目前，在我國(guó)鐵路的提速和重載的需求情況下，鐵路罐車(chē)的設(shè)計(jì)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(chē)的重要承力部件，它的力學(xué)性能會(huì)對(duì)行車(chē)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(chē)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?；诖耍疚闹饕獙?duì)國(guó)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(duì)各種成形方法的適用情況進(jìn)行對(duì)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(shí)受到溫度場(chǎng)、應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)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(duì)稱(chēng)部位的應(yīng)力、應(yīng)變都相同，尺寸的穩(wěn)定性相對(duì)較好。但其在生產(chǎn)過(guò)程中，容易產(chǎn)生鼓包、起皺等現(xiàn)象。
<二>、合金高壓封頭在實(shí)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(jiàn)受壓設(shè)備，同時(shí)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(huì)導(dǎo)致容器本身遭到破壞，而且往往還會(huì)誘發(fā)一連串的惡性事故，從而造成重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。所以在化工容器的設(shè)計(jì)階段有必要對(duì)容器各種可能的失效方式進(jìn)行校核計(jì)算，從而保證容器在運(yùn)行過(guò)程中的安 全性。
在實(shí)際的工程應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)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(duì)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(shì)必是嚴(yán)重的。所以在容器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了要考慮強(qiáng)度問(wèn)題外，失穩(wěn)問(wèn)題也成為容器設(shè)計(jì)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(guó)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(wèn)題研究成果較少，所以對(duì)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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