本實(shí)用新型涉及金屬制造行業(yè)的大直徑封頭制造技術(shù),具體的說,涉及了一種超大直徑鈦復(fù)合特厚封頭。
背景技術(shù):
目前,大直徑碳鋼/鋼鋼復(fù)合板封頭的制作采用大直徑頂圓+瓜片的組焊技術(shù)方法,大直徑頂圓部分采用冷壓成型,頂圓變形較大,造成封頭減薄量很大,碳鋼/鋼鋼復(fù)合板接合面剪切強(qiáng)度較高,不易產(chǎn)生分層,但是鈦復(fù)合板接合面剪切強(qiáng)度很低,在冷壓成型中容易造成分層;瓜片部分采用高溫?zé)釅撼尚停间?鋼鋼復(fù)合板中鋼的氧化溫度較高,熱壓對復(fù)層影響不大,但是鈦復(fù)合板中鈦的氧化溫度較低,不適合高溫壓制。
并且,分兩節(jié)壓制的頂圓+瓜片曲率形狀多為近似曲率,不能滿足苛刻用戶的要求。
對于超大直徑鈦復(fù)合特厚封頭的制作加工仍然處于瓶頸階段,加工難度極大。
為了解決以上存在的問題,人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,從而提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)、能滿足形狀要求、保證鈦復(fù)合層性能、生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量可靠超大直徑鈦復(fù)合特厚封頭。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:超大直徑鈦復(fù)合特厚封頭,包括頂圓、第一節(jié)圓弧形段和第二節(jié)圓弧形段;所述頂圓、所述第一節(jié)圓弧形段和所述第二節(jié)圓弧形段均包括基層和鈦復(fù)合層,所述頂圓的圓環(huán)邊緣與所述第二節(jié)圓弧形段的第一圓環(huán)邊緣匹配焊接,所述第二節(jié)圓弧形段的第二圓環(huán)邊緣與所述第一節(jié)圓弧形段的第一圓環(huán)邊緣匹配焊接,所述第一節(jié)圓弧形段的第二圓環(huán)邊緣設(shè)置有圓環(huán)直邊段;
所述第一節(jié)圓弧形段和第二節(jié)圓弧形段均為多片大小相等的圓弧形瓜片組合匹配焊接而成。
基上所述,每片瓜片一周邊緣設(shè)置剝離鈦復(fù)合層的坡口?;纤觯忸^直徑為11000mm,封頭厚度為74+3mm,封頭的材質(zhì)為SA516 Gr70+SB265Gr1;
所述頂圓直徑為3200mm,所述第二節(jié)圓弧形段的第二圓環(huán)邊緣直徑為8500mm,所述圓環(huán)直邊段長度為50mm;
所述第一節(jié)圓弧形段沿圓周方向均分16片瓜片,所述第二節(jié)圓弧形段沿圓周方向均分9片瓜片。
本實(shí)用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步,具體的說,本實(shí)用新型包括基層和鈦復(fù)合層,既滿足了封頭的強(qiáng)度需要,也保證了鈦復(fù)合層耐腐蝕的優(yōu)異效果,且大大降低了用于化學(xué)反應(yīng)器、熱交換器及其他要求耐腐蝕壓力容器的封頭的材料成本。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型的封頭分三節(jié)壓制,包括頂圓、第一節(jié)圓弧形段和第二節(jié)圓弧形段,而且第一節(jié)圓弧形段和第二節(jié)圓弧形段分別均分多片瓜片進(jìn)行組合匹配焊接,滿足了客戶對大直徑、大厚度封頭的形狀要求,分片溫壓成型減小對鈦復(fù)合層的性能影響,減小復(fù)合板料片的變形,防止出現(xiàn)分層。
進(jìn)一步的,每片瓜片一周邊緣設(shè)置剝離鈦復(fù)合層的坡口,以便于每片瓜片的鈦復(fù)合層之間組合焊接。
進(jìn)一步的,該封頭直徑為11000mm,厚度為74+3mm,材質(zhì)為SA516 Gr70+SB265Gr1,頂圓直徑為3200mm,第二節(jié)圓弧形段的第二圓環(huán)邊緣直徑為8500mm,圓環(huán)直邊段長度為50mm,為保證整體形狀合理且加工方便,第一節(jié)圓弧形段沿圓周方向均分16片瓜片,第二節(jié)圓弧形段沿圓周方向均分9片瓜片。
其具有設(shè)計(jì)科學(xué)、能滿足形狀要求、保證鈦復(fù)合層性能、生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量可靠的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的俯視圖。
圖中:1. 圓環(huán)直邊段;2. 第一節(jié)圓弧形段;3. 第二節(jié)圓弧形段;4. 頂圓。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式,對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如圖1和2所示,超大直徑鈦復(fù)合特厚封頭,包括頂圓4、第一節(jié)圓弧形段2和第二節(jié)圓弧形段3;頂圓4、第一節(jié)圓弧形段2和第二節(jié)圓弧形段3均包括基層和鈦復(fù)合層,頂圓4的圓環(huán)邊緣與第二節(jié)圓弧形段3的第一圓環(huán)邊緣匹配焊接,第二節(jié)圓弧形段3的第二圓環(huán)邊緣與第一節(jié)圓弧形段2的第一圓環(huán)邊緣匹配焊接,第一節(jié)圓弧形段2的第二圓環(huán)邊緣設(shè)置有圓環(huán)直邊段1;
第一節(jié)圓弧形段2和第二節(jié)圓弧形段3均為多片大小相等的圓弧形瓜片組合匹配焊接而成。
基上所述,每片瓜片一周邊緣設(shè)置剝離鈦復(fù)合層的坡口。
基上所述,封頭直徑為11000mm,封頭厚度為74+3mm,封頭的材質(zhì)為SA516 Gr70+SB265Gr1;
頂圓4直徑為3200mm,第二節(jié)圓弧形段3的第二圓環(huán)邊緣直徑為8500mm,圓環(huán)直邊段1長度為50mm;
第一節(jié)圓弧形段2沿圓周方向均分16片瓜片,第二節(jié)圓弧形段3沿圓周方向均分9片瓜片。
本實(shí)用新型的封頭分三節(jié)壓制,鈦復(fù)合板進(jìn)廠后進(jìn)行表面超聲波探傷檢查復(fù)層貼合率,根據(jù)客戶料片情況和開孔位置,第一節(jié)圓弧形段2沿圓周方向均分16片瓜片按照曲率制作對應(yīng)模具,第二節(jié)圓弧形段3沿圓周方向均分9片瓜片按照曲率制作對應(yīng)模具,頂圓4作為整體制作對應(yīng)模具,之后利用下料樣板對鈦復(fù)合板分片畫線,根據(jù)畫線對鈦復(fù)合板進(jìn)行剝鈦分層、切割坡口及酸洗處理,然后將料片送入爐中加熱,溫度控制在600~630℃,再利用模具對料片分片進(jìn)行溫壓制作,壓制過程中對模具表面進(jìn)行拋光打磨確保不損傷料片,而后將料片分片組合焊接,其中組對第二節(jié)圓弧形段3時(shí),使用三維軟件放出近似大口平板曲率,提高組對效率及準(zhǔn)確率,最后對復(fù)層進(jìn)行表面超聲波探傷檢查復(fù)層貼合率。如此可以保證封頭產(chǎn)品形狀質(zhì)量,滿足用戶對產(chǎn)品形狀的要求,而且分片溫壓對鈦復(fù)合層的性能影響很小,成型過程中減小了復(fù)合板料片的變形,防止出現(xiàn)分層。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制;盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神,其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。