蝶形封头介绍及制造注意事项碟形封头又称带折边球形封头,由三部分构成:以Ri为半径的球面、以r为半径的过渡圆弧(即折边)和高度为h的直边,球面半径越大, 折边半径越小,封头的深度将越浅,这对于加工成型有利。但是考虑到球面部分与过渡区联接处的局部高应力,规定碟形封头球面部分的半径一般不大于筒体内径,而折边内半径r在任何情况下均不得小于筒体内径的10%,且应不小于3倍封头理论壁厚。由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续,故应力分布比较均匀,且椭圆形封头深度较半球形少的多,易于冲压成型,是今朝中低压容器中应用较多的封头之一。
封头多数是用在压力容器的锅炉中的,所以需要承受的压力是可想而知的,而且设备在运行的过程中,对封头产生的压力肯定也会有变化的。那么对于碟形封头来说,承受的这些不断变化的压力后,它又有什么改变吗?这就要从碟形封头的结构说起,它主要是由球面部分、直边段以及过渡区三部分组成的,我们可以看到碟形封头过渡区的两端经线曲率半径是出现变化的,而过渡区与球面部分连接和直边段就会出现边缘应力。 由此可见其实碟形封头边缘应力的大小,其实是与过渡区半径与球面半径的比值有关的,而且比值越小,曲率半径突变的就越厉害,产生的边缘应力也就越大。所以为了降低这种边缘应力,就设置的过渡区。在蝶形封头中,有一个容易忽视但又非常重要的部件,那就是偏心大小头。
在国内,标准碟形封头与标准椭圆形封头非常近似,受力情况也很接近。在应用上没多大分别。碟形封头在制作上方便点。 国外的图上大多用碟形封头,有一个观点就是认为碟形封头比圆形封头外观好看。碳素钢及低合金钢的容器在热镀锌或渗铝液中浸泡镀锌或渗铝时,椭圆封头的直边部可能会发生裂纹,这种现象叫“镀锌(渗铝)脆性裂纹”,这是因为焊接残余应力、加工残余应力存在时,低熔点金属的锌或铝向晶界扩散的结果。因此,容器在热浴镀锌或渗铝前,应先做热处理,去除残余应力。 碟形封头,又称带折边球形封头。由一个球面、一个某一高度的圆筒直边和连接以上两个部分的曲率半径大大小于球面半径的过渡部分组成。碟形封头为一个连续曲面,在三部分连接处,经线曲率半径有突变,由于曲率变化, 因而存在着弯曲应力。封头偏心大小头的一侧是平的,这样设计的目的是为了促进排气或排液,但也正是如此,在水平安装的时候需要用到偏心异径管加以匹配。弯曲应力和拉伸应力叠加的结果,使这部分的应力突出于其他部分。与椭圆形封头相比,应力分布不如其均匀,但加工较之容易,因而在工程使用中并不理想。但当椭圆形封头的模具加工有困难时,则用碟形封头代替。