[发明专利]一种球缺形封头的成型方法

说明书

本发明公开了一种球缺形封头的成型方法，包括以下步骤：(a)根据所要成型的球缺形封头的材质和尺寸选择金属板，并按半球形封头的尺寸进行切割得到两个对称的半圆形面板；(b)将两个对称的半圆形面板焊接，通过原始焊缝拼接为圆形，然后进行冲压得半球形封头；(c)在半球形封头的原始焊缝上开孔，然后将两个半球形封头对接并焊接成球形，在球形上形成一条圆形的新的焊缝；(d)在原始焊缝上切割球缺，将球形分割为两个球缺形封头。本发明将原始焊缝作为球缺多余余量去除，避免焊缝金属去除不彻底造成焊接缺陷，降低了封头冲压前原始焊缝的尺寸精度及性能要求。

技术领域

本发明涉及压力容器制造领域，尤其是一种球缺形封头的成型方法。

背景技术

球形封头也称为球冠型封头，是以球壳的球冠部分所形成的封头。球形封头是压力容器制造中最常见的零件。在板料成形领域，球形封头常用制造方法主要有分半成形和整体成形两种。由于钢板宽度的限制，目前大直径的球形封头采用两个半圆进行对称拼接，然后焊妥拼缝、拼缝探伤、冲压、恢复母材性能热处理、去除拼缝原始焊缝金属、重新焊接拼缝、重新探伤、拼缝消应力热处理、机加余量及坡口，得到成型的球形封头。如图1所示，球形封头不是完整的球形，大口端面距球心有距离h(即球缺)，这种封头称为“球缺形封头”。之所以要去除原始焊缝金属，是因为热成型后原始焊缝的使用性能达不到要求，需要置换掉冲压前拼缝的焊缝金属。去掉焊缝金属一般采用手工碳弧气刨+手工打磨方式或直接数控加工方式，存在耗费时间长，数控加工费用成本高、拼缝原始金属去除不彻底造成焊接缺陷等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种球缺形封头的成型方法，该方法解决了现有技术中球缺形封头成型过程中去除拼缝原始焊缝金属存在耗费时间长、数控加工费用成本高、拼缝原始金属去除不彻底造成焊接缺陷的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种球缺形封头的成型方法，包括以下步骤：

(a)根据所要成型的球缺形封头的材质和尺寸选择金属板，并按半球形封头的尺寸进行切割得到两个对称的半圆形面板；

(b)将两个对称的半圆形面板焊接，通过原始焊缝拼接为圆形，然后进行冲压得半球形封头；

(c)取两个步骤(b)所得的半球形封头，在半球形封头的原始焊缝上开孔，然后将两个半球形封头对接并焊接成球形，在球形上形成一条圆形的新的焊缝，并使两个原始焊缝在球形的同一截面上；

(d)在原始焊缝上切割球缺，将球形分割为两个球缺形封头。

优选的，所述步骤(c)中对两个半球形封头加工坡口后进行焊接，所述坡口钝边为1-2mm，根部间隙为1-2mm。优选的所述的坡口为U+Y型坡口，Y型坡口角度为90°，U型坡口角度α小于90°。

优选的，所述步骤(b)中的圆形焊接完成时，需要对原始焊缝进行探伤。

优选的，所述步骤(d)所得的球缺形封头进行探伤。

优选的，所述步骤(d)中在原始焊缝上画出球缺端面余量切割线，沿切割线气割，将球形分割为对称的两个球缺形封头。

本发明的有益效果是：本发明利用球形封头的空间球对称性，通过位置置换改变最终产品焊缝位置的方法，将原始焊缝作为球缺多余余量去除，新的焊缝作为球缺形封头的最终焊缝，无需将焊缝去除后重新焊接焊缝，避免了焊缝金属去除不彻底造成焊接缺陷，降低了封头冲压前原始焊缝的尺寸精度及性能要求；免去了手工碳弧气刨、手工打磨方式或直接数控加工方式去除原始拼缝这一道工序，缩短了制造周期，节省了外围加工费用。

附图说明

图1是球缺形封头结构示意图；

图2是本发明实施例通过原始焊缝拼接成的圆形结构示意图；

图3是本发明实施例冲压形成的半球形封头结构示意图；