在对其应力大小进行分析的过程中,我们目前可采用有限元分析方法,对椭圆封头开孔接管结构局部的实际力学行为进行分析研究,以弹性应力分析和塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础,对局部应力强度进行了安全评定。根据三维椭圆封头轴向开孔接管的结构特点和载荷特性,计算采用三维力学模型。网格划分采用20节点六面体单元,并对接管与封头过渡区域网格加密,共109196个节点,24865个单元。
大型椭圆封头在生产过程中,封头焊后一般都会产生变形,Ý如果变形量超过允许值,Ý就会影响使用。产生的主要原因是大型封头不均匀地局部加热和冷却造成的。因为Ý焊接时,Ý大型封头仅在局部区域被加热到高温,离焊缝愈近,Ý温度愈高,膨胀也愈大。
但是,加热区域的Ý金属因受到周围温度较低的金属阻止,却不能自由膨胀;Ý而冷却时又由于Ý周围金属的牵制不能自由地收缩。结果这部分加热的金属存在拉应力,而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力。Ý当这些应力超过金属的屈服时,将产生焊接变形;当超过金属的强度时,Ý则会出现裂缝。
随着大型石油、化工装备国产化工作的日益进展,我国自行设计制造的大直径(①2400)。大壁厚(670)压力容器越来越多。由于设备条件的限制,一些球型、椭圆型封头往往不能整体压制成形,需采取分瓣冲压拼焊的方法。对于这类封头的瓜瓣拼焊,下面看一下椭圆封头电渣焊拼接时佳焊接位置的计算机辅助。
在分析椭圆封头及丝极电渣焊工艺特点的基础上,建立了用于解决椭圆封头瓜瓣丝极电渣焊拼接的数学模型。开发了计算佳焊接位置和工件运动情况的计算机软件。根据计算结果,讨论了椭圆封头瓜瓣丝极电渣拼焊工艺的可行性,并将计算结果用于指导生产。