冷旋壓工藝導(dǎo)致橢圓形封頭產(chǎn)生裂紋的原因
壓力容器橢圓形封頭是壓力容器的主要受壓元件之一,它的質(zhì)量影響著整個(gè)容器的質(zhì)量和 .隨著各封頭 廠的壯大,冷旋壓成形工藝由于其模具投資小、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)正越來越多地運(yùn)用。由于冷旋壓與模壓的加工工藝不同,以及工藝執(zhí)行不嚴(yán),產(chǎn)生了不少問題,而不銹鋼橢圓形封頭冷旋成形產(chǎn)生裂紋的問題較模壓嚴(yán)重得多。我廠委托加工的304冷旋壓封頭,大部分于成形后產(chǎn)生了裂紋,包括母材和焊縫區(qū)域都有產(chǎn)生。因此,有必要分析冷旋壓過程對(duì)其的影響,以期提出解決辦法。
橢圓形封頭冷旋壓成形是利用兩模具的擠壓作用,在旋壓輪和成形輥之間,毛坯產(chǎn)生局部的塑性變形。該變形以螺旋形方式從中心向邊緣“流動(dòng)”,使毛坯產(chǎn)生連續(xù)彎曲變形。毛坯的外側(cè)金屬縱向纖維受拉而伸長(zhǎng),靠近成形輥一側(cè)金屬縱向纖維受壓而縮短。隨著向板坯中心的靠近,伸長(zhǎng)和縮短的程度逐漸減小。在板坯上畫上等間距的同心圓和徑向線,如圖一。在旋制過程中發(fā)現(xiàn),靠近旋壓輥一側(cè)的毛坯外側(cè)徑向輻射線的網(wǎng)格被拉長(zhǎng)了,而內(nèi)側(cè)網(wǎng)格變化不明顯。[這與實(shí)際情況是一致的。在加工橢圓形封頭檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),大量的裂紋出現(xiàn)在封頭外表面沿直邊部位。
冷旋壓橢圓形封頭過程中,反復(fù)的力的作用使發(fā)生冷作硬化現(xiàn)象,使產(chǎn)生位錯(cuò)的堆積和金相組織的變化。奧氏體不銹鋼從熔化狀態(tài)到常溫一般是不發(fā)生相變的,但在亞穩(wěn)定態(tài)時(shí)加工會(huì)發(fā)生馬氏體相變,并主要由于馬氏體相變引起加工硬化。