[发明专利]简单压力容器深拉成型封头材料选择方法及封头成型工艺

说明书

本发明提出了简单压力容器深拉成型封头材料选择方法及封头成型工艺，简单压力容器深拉成型封头材料选择方法包括如下步骤：利用材料单向拉伸试验获取真实应力应变曲线；利用成型极限图试验绘制FLD成型极限图；通过输入材料的参数并应用有限元方法来计算不过规格简单压力容器的成型深度。简单压力容器深拉成型封头成型工艺通过沿着封头的直边段，等间距选取试样进行单向拉伸试验和冲击试验。本发明方便快捷的为深拉成型封头的选材提供方法，为企业生产缩短时间周期，节约设计和制造成本。

技术领域

本发明涉及深拉成型简单压力容器技术领域，尤其涉及简单压力容器深拉成型封头材料选择方法及封头成型工艺。

背景技术

简单压力容器通常是批量生产的压力容器。TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》和NB/T47052-2016《简单压力容器》都规定了简单压力容器(以下简称“容器”)的型式及材料、设计、制造、检验和验收等方面的建造要求。其中，TSG21-附录A2.3简单压力容器规定同时满足以下条件的压力容器称之为简单压力容器：

(1)压力容器由简体和平盖、凸形封头(不包括球冠形封头)，或者由两个凸形封头组成。

(2)简体、封头和接管等主要受压元件的材料为碳素钢、奥氏体不锈钢或者Q345R。

(3)设计压力小于或者等于1.6MPa。

(4)容积小于或者等于1m³。

(5)工作压力与容积的乘积小于或者等于1MPa.m³。

(6)介质为空气、氮气、二氧化碳、惰性气体、医用蒸馏水蒸发而成的蒸汽或者上述气(汽)体的混合气体；允许介质中含有不足以改变介质特性的油等成分，并且不影响介质与材料的相容性。

(7)设计温度大于或者等于-20℃；最高工作温度小于或者等于150℃。

(8)非直接受火焰加热的焊接压力容器(当内直径小于或者等于550mm时允许采用平盖螺栓连接)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单压力容器深拉成型封头材料选择方法及封头成型工艺，其能方便快捷的为深拉成型封头的选材提供方法，为企业生产缩短时间周期，节约设计和制造成本。

本发明的另一目的在于提供简单压力容器深拉成型封头成型工艺，其旨在提高深拉成型简单压力容器的塑性要求、形状公差等，能够提高产品的安全性和合格率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种简单压力容器深拉成型封头材料选择方法，其包括如下步骤：

(1)利用材料单向拉伸试验获取真实应力应变曲线；

(2)利用成型极限图试验绘制FLD成型极限图；

(3)通过输入材料的参数并应用有限元方法来计算不过规格简单压力容器的成型深度。

步骤(1)中，按照试样要求将试验材料加工成板条形试样，启动试验机，输出名义应力-名义应变曲线：

式中，σ_true为真实应力；

ε_true为真实应变；

σ_nom为名义应力；

ε_nom为名义应变；

根据名义应力-名义应变与真实应力-真实应变关系绘制真实应力-真实应变曲线。

步骤(2)包括如下步骤：