半球封头在加热和冷却过程中,半球封头由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差,就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时,由于心部{zh1}冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。
即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,{zh1}形成的残余应力就愈大。
半球封头加工方式为高精度数控车床车削,普通车床精车,氩弧焊等加工等。锻打精良,表面光滑,耐酸耐碱耐高温,外形美观,质感性能强。无论是从受力情况,材料来源,结构,制造以及经济方面进行分析比较,均比其它封头更适合用在容器上面,只是这种封头,没有直边部分,所以焊接以及外观跟别的封头相比,没有那么美观。但是球冠形封头依然受到很多客户的青睐!
半球封头在使用场合的注意点内容为:1. 碳素钢球型封头在氨、碱性钠等环境下会发生裂纹,在订购封头时说明xx残余应力。2. 奥氏体不锈钢在有氯离子的特定环境下会发生应力腐蚀 裂纹,在设计球型封头时选择合适材料。3. 需热镀锌或渗铝的碳钢容器,先做热处理, 去除残余应力。
钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,工件各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。半球封头组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状,材料的化学成分等因素有关。
只不过热应力在组织转变以前就已经产生了半球封头,而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的应力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。
就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用方向相反时二者抵消,作用方向相同时二者相互迭加。不管是相互抵消还是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。