各(ge)種(zhong)連(lian)(lian)接(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)特點 在(zai)壓力(li)(li)容器設計中常(chang)(chang)常(chang)(chang)遇到半(ban)(ban)球(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與(yu)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)。厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)不(bu)(bu)太厚(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)可(ke)以(yi)(yi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)和(he)(he)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)等(deng)厚(hou)(hou)(hou)，但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)壓力(li)(li)較(jiao)(jiao)高，筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)都比較(jiao)(jiao)厚(hou)(hou)(hou)并(bing)且(qie)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)相差較(jiao)(jiao)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候，采用(yong)等(deng)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)顯然是(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)合(he)理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。關于封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)比筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)，GB150的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)附錄(lu)J和(he)(he)JB4732附錄(lu)H都推薦(jian)了幾種(zhong)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)尺寸（如GB150圖J1（d）、（e）、（f））。其(qi)中： 結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)1：圖J1（d）是(shi)(shi)(shi)(shi)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)中徑(jing)(jing)(jing)對(dui)齊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)。 結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)2：圖J1（e）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)，筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)中徑(jing)(jing)(jing)有(you)(you)(you)≤0.5（δn－δb）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏離。 結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)3;圖J1（f）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)，筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)內(nei)徑(jing)(jing)(jing)對(dui)齊。 這(zhe)幾種(zhong)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)都是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)連(lian)(lian)接(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)切線(xian)處向封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)方向逐漸減薄(bo)形(xing)(xing)成錐(zhui)形(xing)(xing)（單(dan)面(mian)(mian)或雙面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)）過渡，大型(xing)球(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)，而(er)在(zai)制(zhi)造(zao)時(shi)這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)一段(duan)(duan)(duan)單(dan)獨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)筒(tong)(tong)節—過渡段(duan)(duan)(duan)。所(suo)(suo)以(yi)(yi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)在(zai)底邊(bian)有(you)(you)(you)所(suo)(suo)加(jia)強，封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)厚(hou)(hou)(hou)部分實際(ji)(ji)不(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)完整的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)球(qiu)(qiu)(qiu)而(er)是(shi)(shi)(shi)(shi)一個球(qiu)(qiu)(qiu)冠(guan)(guan)。這(zhe)樣實際(ji)(ji)上就(jiu)成了圓筒(tong)(tong)、過渡段(duan)(duan)(duan)和(he)(he)球(qiu)(qiu)(qiu)冠(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)，例如結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)2，有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)冠(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)深度(du)(du)(du)僅(jin)為(wei)球(qiu)(qiu)(qiu)半(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)0.8。 結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)4：還有(you)(you)(you)一種(zhong)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)，球(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)價格，就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)完整的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)球(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與(yu)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)連(lian)(lian)接(jie)，在(zai)連(lian)(lian)接(jie)處內(nei)徑(jing)(jing)(jing)對(dui)齊，在(zai)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)外(wai)側倒(dao)(dao)角(jiao)過渡。這(zhe)種(zhong)情況(kuang)是(shi)(shi)(shi)(shi)完整的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)球(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與(yu)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)連(lian)(lian)接(jie)，不(bu)(bu)用(yong)過渡段(duan)(duan)(duan)，而(er)在(zai)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)外(wai)側有(you)(you)(you)1：3倒(dao)(dao)角(jiao)過渡。 2、局部應力(li)(li)分析 下(xia)(xia)面(mian)(mian)是(shi)(shi)(shi)(shi)一個用(yong)ANSYS分析的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)例子： 計算壓力(li)(li)p=16.3MPa，設計溫(wen)度(du)(du)(du)150°C。 封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)材(cai)料是(shi)(shi)(shi)(shi)16MnR，設計應力(li)(li)強度(du)(du)(du)Smh=150MPa，筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)料為(wei)16Mn鍛件，設計應力(li)(li)強度(du)(du)(du)Smn=157MPa。 筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)直徑(jing)(jing)(jing)2400mm，筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)148mm，封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)96mm。各(ge)種(zhong)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)內(nei)半(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing)略(lve)有(you)(you)(you)不(bu)(bu)同。這(zhe)個例子厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)余量(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)比較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，圓整后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效(xiao)厚(hou)(hou)(hou)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)僅(jin)為(wei)142mm，封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)是(shi)(shi)(shi)(shi)70mm。所(suo)(suo)以(yi)(yi)應力(li)(li)值都比較(jiao)(jiao)小。 分析所(suo)(suo)用(yong)單(dan)元是(shi)(shi)(shi)(shi)三角(jiao)形(xing)(xing)6節點軸對(dui)稱單(dan)元。

? 橢(tuo)圓(yuan)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與(yu)(yu)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)界限考(kao)慮：橢(tuo)圓(yuan)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)受力(li)(li)(li)比(bi)(bi)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)差，但制(zhi)造比(bi)(bi)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)容易，設計時(shi)如無其他因(yin)素考(kao)慮，在何時(shi)考(kao)慮采(cai)用(yong)(yong)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(如直徑(jing)及壁厚(hou))較合理？ 一(yi)般(ban)(ban)(ban)使用(yong)(yong)橢(tuo)圓(yuan)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)，球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)替代橢(tuo)圓(yuan)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)： 1、特(te)殊材(cai)料，貴。 我們有2個(ge)4200的(de)(de)(de)(de)(de)N10276封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)，用(yong)(yong)橢(tuo)圓(yuan)須32mm，用(yong)(yong)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)18mm，可節(jie)省約300W。 2、一(yi)般(ban)(ban)(ban)材(cai)料，厚(hou)。 用(yong)(yong)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)節(jie)省材(cai)料，一(yi)般(ban)(ban)(ban)超過(guo)40mm就可考(kao)慮用(yong)(yong)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)封(feng)(feng)(feng)。 3、一(yi)般(ban)(ban)(ban)材(cai)料，大，厚(hou)。封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)成型困(kun)難(nan)(nan)，一(yi)般(ban)(ban)(ban)采(cai)用(yong)(yong)瓜瓣(ban)式，先(xian)成型，再(zai)拼(pin)焊(han)(han)(han)，做(zuo)(zuo)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)封(feng)(feng)(feng)容易。 無論從壓(ya)力(li)(li)(li)還是(shi)(shi)直徑(jing)方(fang)面都(dou)很(hen)難(nan)(nan)確定采(cai)用(yong)(yong)橢(tuo)圓(yuan)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)或球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)界限。 有時(shi)多看(kan)看(kan)實際(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)裝置會有一(yi)些啟(qi)發(fa)。現在的(de)(de)(de)(de)(de)熱壁加(jia)氫反(fan)應(ying)器都(dou)是(shi)(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)，氣(qi)相法(fa)線性低密度聚乙烯、聚反(fan)應(ying)器（筒(tong)體(ti)直徑(jing)3500）雖(sui)(sui)然壓(ya)力(li)(li)(li)不(bu)大高(gao)但也(ye)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)。曾做(zuo)(zuo)過(guo)氫氣(qi)罐雖(sui)(sui)然只有幾立方(fang)米，直徑(jing)900，但壓(ya)力(li)(li)(li)較高(gao)20多MPa，也(ye)用(yong)(yong)了球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)。 我想(xiang)當你需要(yao)考(kao)慮改(gai)善(shan)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)力(li)(li)(li)及筒(tong)體(ti)應(ying)狀況的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候優先(xian)考(kao)慮用(yong)(yong)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)。較多的(de)(de)(de)(de)(de)情況是(shi)(shi)工(gong)藝條件已經(jing)定了結構形(xing)(xing)式。 因(yin)為球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)深度比(bi)(bi)橢(tuo)圓(yuan)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)大，如果是(shi)(shi)大直徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)需要(yao)拼(pin)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)，在沖的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候有可能會把焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)沖開。所以不(bu)好加(jia)工(gong)。 GB150中為什么將球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與(yu)(yu)筒(tong)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)環縫(feng)(feng)定為A類？ 因(yin)為球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)向應(ying)力(li)(li)(li)和(he)縱向應(ying)力(li)(li)(li)是(shi)(shi)相等的(de)(de)(de)(de)(de)， 計算厚(hou)度比(bi)(bi)圓(yuan)筒(tong)體(ti)小將近一(yi)半。球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與(yu)(yu)筒(tong)體(ti)連(lian)接(jie)(jie)處(chu)一(yi)般(ban)(ban)(ban)是(shi)(shi)將筒(tong)體(ti)削薄(bo)， 連(lian)接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)縱向應(ying)力(li)(li)(li)應(ying)該不(bu)小于筒(tong)體(ti)縱縫(feng)(feng)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)向應(ying)力(li)(li)(li)， 所以球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)形(xing)(xing)封(feng)(feng)(feng)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與(yu)(yu)筒(tong)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)環縫(feng)(feng)和(he)筒(tong)體(ti)縱縫(feng)(feng)一(yi)樣(yang)屬于A類焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)。

?? 球形封頭(tou)一般(ban)主要以開(kai)口(kou)朝(chao)上的入水方(fang)式淬(cui)(cui)火(huo)(huo)。上封頭(tou)、底封頭(tou)等一般(ban)為厚度均勻、形狀規則的球冠形狀，并且(qie)球形表面為封閉(bi)結構。其淬(cui)(cui)火(huo)(huo)方(fang)式主要有以下幾(ji)種：

（1）料(liao)盤淬火(huo)(huo)方式(shi)。此類封頭淬火(huo)(huo)之前預先設計(ji)一個淬火(huo)(huo)料(liao)盤，料(liao)盤中(zhong)間根據(ju)封頭尺寸設計(ji)一個合理大小直徑的(de)透(tou)孔(kong)，淬火(huo)(huo)加熱(re)以(yi)及入水(shui)(shui)時(shi)將封頭開口朝(chao)上坐(zuo)于(yu)透(tou)孔(kong)上，透(tou)孔(kong)大小保(bao)證封頭底面不超出料(liao)盤底面，為保(bao)證熱(re)均勻以(yi)及隨后(hou)淬火(huo)(huo)的(de)冷(leng)卻效率，料(liao)盤的(de)其它部位合理的(de)開一定大小的(de)透(tou)孔(kong)。淬火(huo)(huo)時(shi)，用天車平穩吊起料(liao)盤浸(jin)入水(shui)(shui)中(zhong)；

（2）焊吊鉤淬(cui)(cui)(cui)火方(fang)式(shi)。淬(cui)(cui)(cui)火之(zhi)前，先在(zai)封頭開口端每隔90°均勻焊接(jie)四個相同(tong)的(de)吊鉤，球(qiu)形(xing)(xing)封頭廠(chang)家，淬(cui)(cui)(cui)火時用四個吊鉤同(tong)時將鍛件(jian)吊起，這(zhe)樣可以在(zai)一定程度上防止封頭過(guo)度變形(xing)(xing)，能(neng)夠更加平穩的(de)將封頭浸入水中(zhong)[5]，但(dan)是淬(cui)(cui)(cui)火時封頭內會有(you)積水；

（3）料(liao)(liao)圈(quan)(quan)淬火(huo)方式(shi)。料(liao)(liao)圈(quan)(quan)淬火(huo)方式(shi)其實(shi)與料(liao)(liao)盤(pan)淬火(huo)方式(shi)類似，由于(yu)料(liao)(liao)盤(pan)的制(zhi)造相對要復雜費工，可以將其簡化為料(liao)(liao)圈(quan)(quan)形式(shi)，省時(shi)且(qie)節約成本。根據封頭尺寸制(zhi)作(zuo)一(yi)較(jiao)封頭開口端直徑(jing)小的料(liao)(liao)圈(quan)(quan)，淬火(huo)時(shi)用料(liao)(liao)圈(quan)(quan)從封頭底側套起，用單臂(bei)吊托住料(liao)(liao)圈(quan)(quan)將封頭浸入水中。

以上3種(zhong)方式，均可使封(feng)頭外表(biao)面(mian)獲得較(jiao)好的(de)(de)(de)冷卻效果(guo)，但(dan)是(shi)封(feng)頭的(de)(de)(de)內(nei)表(biao)面(mian)由于封(feng)頭的(de)(de)(de)形狀(zhuang)，江蘇(su)球(qiu)形封(feng)頭，較(jiao)容易存(cun)水(shui)，不能(neng)及時將水(shui)排走(zou)，使熱量部分儲存(cun)，使本來(lai)就冷卻較(jiao)慢(man)的(de)(de)(de)內(nei)側(ce)的(de)(de)(de)冷卻能(neng)力進(jin)一(yi)步降低，影響了內(nei)表(biao)面(mian)尤其是(shi)底面(mian)的(de)(de)(de)冷卻效果(guo)。