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錐形封頭

封頭是鍋爐、壓力容器的主要受壓元件，其結構及形狀設計是否合理，影響著鍋爐、壓力容器的安全。所以有關規(guī)范中對各種封頭的形狀都有限制。 

（1）橢球形封頭 鍋爐、壓力容器的凸形封頭宜采用橢球形封頭，zui好選用標準橢球形（Ｄn／ｈn＝４）。采用非標準橢球封頭時，其長短軸的比值不得大于2.5。 

（2）碟形封頭 碟形封頭即是有折邊的球形封頭。它存在較大的彎曲應力，而橢球形封頭主要是膜應力，因而在工程使用中并不理想。盲板的形式相接近，只不過盲板是可以拆卸的封堵，而焊接管帽則是不可以拆卸的。采用碟形封頭時，封頭過渡區(qū)轉角半徑應不小于封頭內直徑的10％，且不小于封頭厚度的3倍，封頭球面部分的內半徑應不大于封頭的內直徑。

 （3）無折邊球形封頭 無折邊球形封頭與筒體的連接處存在明顯的形狀突變，會產生較大的附加彎曲應力，因此只應用于直徑較小、壓力較低的容器。采用無折邊球形封頭時，封頭的球面內半徑不應大于筒體內直徑。

 （4）錐形封頭錐形封頭的受力情況僅優(yōu)于平板蓋，它只在容器的生產工藝確實需要的情況下才采用。無折邊錐形封頭的半錐角不得大于30°。實踐證明,任何工件在熱處理過程中,只要有相變,熱應力和組織應力都會發(fā)生。半錐角大于30°時，應采用帶折邊的錐形封頭，并要求折邊過渡區(qū)的轉角內半徑應不小于圓筒體內直徑的10％，且應不小于錐體厚度的3倍。

 （5）平板蓋 平板蓋與其他封頭比較，受力情況最差，在相同的受壓條件下，平板蓋比其他形式的封頭厚得多。因此，除鍋爐集箱采用合理結構的平板蓋外，平板角焊封頭一般不宜用于壓力容器。需要采用時，應有足夠的厚度，并采用全焊透的焊接結構。

橢圓封頭的力學性能僅次于半球封頭，但優(yōu)于碟形封頭。由于橢圓封頭的深度介于半球形和碟形封頭之間，對沖壓設備及模具的要求、制造難度亦介于兩者之間，即比半球封頭容易，比碟形封頭困難。特點是可使介質通過時均勻改變速度，便于卸凈粘稠液體和含固體顆粒物料，但力學性能較差，在與圓筒或接管連接處因形狀突變產生的不連續(xù)應力較大。近年來由于采用旋壓制造工藝，為制造大直徑橢圓形封頭帶來了方便。 橢圓封頭因綜合性能較好，被廣泛用于中低壓容器。

橢圓封頭質量控制上遵循一系列的步驟。此步驟為：進料—理化—下料—熱鍛成型—熱處理—檢驗—精加工—成品檢驗—標識—成品檢驗—標識—包裝打字—發(fā)運。

半球形封頭是指由半個球殼及直邊（圓筒短節(jié)）構成的封頭。球殼的曲率半徑處處相等，受力均勻。與其他封頭相比，半球形封頭在承受相同內壓時，所需要的壁厚zui小。

在球殼與相同厚度圓筒的連接處，因曲率半徑變化引起的邊緣應力僅為圓筒總體薄膜應力的3.1%，可忽略 計。所以半球形封頭力學性能最佳，所用材料最節(jié)省。

[1] 半球形封頭hemispherical head殼體軸向截面為半圓 3~~書 半球形封頭 i一球冠;2一梯形球 圓板二3一筒體 形。直徑較小的半球形封頭可整 體壓制成型，但直徑較大的由于其 探度較大，整體壓制有困難，故需 采用數塊大小相同的梯形球瓣和 頂部中心的一塊圓形球面板(球 冠)組焊而成。由于這種封頭的主截面曲線是橢圓曲面和直邊高度h圓柱面組成，其表面積由兩部分構成。半球 形封頭與其他形式封頭相比較』在 直徑和承壓相同的條件下，所需厚 度zui小，封頭容積相同時其表面積 zui小，用料最省。受力很均勻。但 由于制造困難，一般除用于壓力較 高、直徑較大的壓力容器外，其他 容器較少采用