在封頭制造中材料代用是不可避免的，盡管《壓力容器 技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對材料代用作出了一些規(guī)定，但這只是原則性的，在封頭實際中由于材料代用而引發(fā)的相關(guān)問題往往不易引起人們的注意。

　　1、優(yōu)代劣與厚代薄

　　所謂優(yōu)代劣，是用較高級別或性能較好的材料代替較低級別或性能較差的材料;厚代薄則是用同樣鋼號較厚規(guī)格的材料代替較薄規(guī)格的材料。封頭上述代用往往被認(rèn)為是隨便可行的，從而忽視了一些相關(guān)問題的存在，有時甚至成為重大問題。

　　當(dāng)封頭厚板代薄板時，往往要引起連接結(jié)構(gòu)的變化，如加厚的封頭與筒體的連接，往往都必須對封頭進行外削邊處理。對于用管道做筒體的設(shè)備，當(dāng)筒體壁加厚時，筒體與封頭的連接處有時也必須對筒體側(cè)作內(nèi)削邊處理。對于筒體與管板及平蓋的對焊連接結(jié)構(gòu)也同樣存在這些問題。當(dāng)厚度增加較多時，常常還涉及到焊接結(jié)構(gòu)的變化，如封頭與殼體焊縫及對接焊縫都有可能從原來的單V型改為X型坡口。厚代薄的另一個問題 是有可能導(dǎo)致強度不足，這是因為隨著板厚的增加，封頭材料許用應(yīng)力呈下降趨勢，如16MnR，由16 mm增加到18 mm，許用應(yīng)力由170 MPa下降到163 MPa;20R在100 ℃下由16 mm增加到18 mm時，許用應(yīng)力由132 MPa下降到126 MPa。這在封頭制造時尤應(yīng)引起注意，因為在封頭下料時往往都要增加一定的毛坯厚度來保證沖壓后封頭的 小厚度，結(jié)果有可能導(dǎo)致沖壓后的封頭強度不足。因此，當(dāng)處于這些臨界狀況下的厚代薄時，還必須對強度進行驗算。對于膨脹節(jié)、波紋管、撓性薄管板和薄管板等元件，原則上不應(yīng)采用厚代薄，因為隨著元件的加厚，其剛性相應(yīng)增大，從而削弱了補償變形效果。對于開孔補強板也不應(yīng)過多加厚，因為補強板過厚，在補強板與筒體連接的外周將會形成很高的應(yīng)力集中，以致引起焊趾部位開裂。由此可以看出，封頭厚代薄并不總是有益的，所以在進行代用時對上述問題尤應(yīng)引起關(guān)注。

　　優(yōu)代劣對于一般情況而言總是有益的，它可以增加封頭的強度儲備，提高設(shè)備的 性，但對于有些 殊工藝環(huán)境則不然。對于濕H2S環(huán)境，很顯然選用碳素鋼則比用15MnVR、16MnR和20MnMo等具有 的抗H2S SCC能力[18]。對于液氨環(huán)境也同樣如此，因16MnR在液氨環(huán)境下也存在SCC，所以封頭在這種環(huán)境用16MnR等低合金鋼代替20R、20g及Q235系列鋼會 容易出現(xiàn)問題。其次，對于設(shè)計要求屈強比σs/σb較低的情況，用所謂優(yōu)代劣時也應(yīng)引起注意，如大開孔補強結(jié)構(gòu)、補強板結(jié)構(gòu)及采用極限法設(shè)計的補強結(jié)構(gòu)等。對于強度級別較高的材料代用時要注意的另外一個問題是可焊性，因為一般強度級別越高，其可焊性 越差，若此時再用 高級別的材料代用，將使焊接 為困難。還有，對于膨脹節(jié)、爆破片和撓性管板這類零件，原則上不允許以優(yōu)代劣，否則應(yīng)按代用材料重新計算，對封頭厚度適當(dāng)減薄，否則將有可能導(dǎo)致這些元件及相鄰部位失效。

　　除了上述要考慮的問題外，代用者尚應(yīng)考慮到設(shè)備的經(jīng)濟性，因為這樣的結(jié)果無疑將使封頭的成本增加，尤其是在代用封頭主體材料時 應(yīng)權(quán)衡利弊。

　　2、其它問題

　?、俜忸^根據(jù)實際用材情況，焊接工藝應(yīng)作相應(yīng)修改。②對于用高級材料代用低級材料時，其試驗與驗收仍應(yīng)按低級材料執(zhí)行，而無須再提高驗收要求。③封頭材料不同，其低溫韌度儲備也不同，相應(yīng)的 水壓試驗溫度將可能有所變化，此時應(yīng)嚴(yán)格按照GB 150的規(guī)定執(zhí)行。此外，如封頭當(dāng)板厚加厚超過了GB 150規(guī)定的冷卷厚度時，必須對筒體作消除應(yīng)力熱處理。當(dāng)鋼板達到一定厚度時還須超聲波探傷。必要時還應(yīng)適當(dāng)提高水壓試驗壓力，有的甚至還將導(dǎo)致封頭結(jié)構(gòu)上的重大改變。