一、常見的封頭加工材料有哪些

常見的封頭生產(chǎn)材料有不銹鋼、碳素鋼、合金鋼以及銅、鋁、鎳、鈦等特殊材料，不同材料有著不同的特性，加工方式和適用領域都有所不同。

1、不銹鋼封頭

不銹鋼材質表面光亮，觸感堅硬，耐酸堿、耐氧化，成型性與相容性較強，適用領域廣泛。不銹鋼封頭包含304不銹鋼、321不銹鋼、316L不銹鋼、310S不銹鋼、2205雙相不銹鋼等材質，304不銹鋼封頭適用于大部分應用場景，若封頭需要用于高溫環(huán)境，建議使用310S不銹鋼，若封頭需要用于酸堿環(huán)境，則需要耐酸堿性更強的316L不銹鋼。

2、碳素鋼封頭

碳素鋼硬度高，強度大，韌性強，用于封頭制造的主要有Q235、20#、A3、16錳、Q345B、45號鋼等。

3、合金鋼封頭

復合鋼強度高，結構輕，表面亮澤，經(jīng)久耐用，由于其較強的耐腐蝕特性，經(jīng)常用于石油、化工、海水淡化、核工業(yè)等領域的壓力容器封頭制造。復合鋼切削力大，容易在切割時出現(xiàn)誤差。

4、特材封頭

除了以上介紹到的合金鋼封頭之外，還有銅、鋁、鎳、鈦等特材封頭，所用材料包含5083-H112、1060、5052鋁板，N5、N6鎳材料，TA9、TC4鈦板以及紫銅等。

二、封頭制造工藝流程

封頭的制造工藝和生產(chǎn)流程主要包括模板設計、材料準備、切割加工、成型、熱處理、焊接、加工調整和表面處理等環(huán)節(jié)。下面將詳細介紹封頭的制造工藝和生產(chǎn)流程。

1、模板設計

模板設計是封頭制造的起點，通過模板設計可以確定封頭的形狀、大小和曲率等重要參數(shù)。首先需要根據(jù)封頭的實際應用需求以及相關標準和規(guī)范制定設計要求，然后根據(jù)設計要求繪制出封頭的輪廓圖，并進行優(yōu)化調整。

2、材料準備

封頭制造所使用的材料一般是金屬板材，如不銹鋼、碳鋼、鎳合金等。在材料準備階段，需要根據(jù)設計要求選取合適的材料，并檢查材料的外觀質量、化學成分和物理性能等指標是否符合要求。

3、切割加工

切割加工是將大尺寸的金屬板材按照模板設計要求切割成封頭的輪廓形狀。常用的切割方式包括剪切、焊接切割、氧氣切割和等離子切割等，根據(jù)不同的切割方式選擇相應的切割設備和工藝。

4、成型

成型是將切割好的金屬板材通過機械力或液壓力進行成型，使其成為封頭的形狀。成型過程中需要使用專用的成型設備，如液壓成形機、冷彎機和卷曲機等。根據(jù)不同的封頭形狀和類型選擇相應的成型設備和工藝。

5、熱處理

熱處理是為了改善封頭的材料組織和性能，提高封頭的強度和硬度。常用的熱處理方式包括退火、正火、淬火和回火等，根據(jù)封頭的材料和性能要求選擇相應的熱處理方式和工藝。

6、焊接

焊接是將各個封頭部分進行連接的重要工藝環(huán)節(jié)。根據(jù)封頭的形狀和結構，選擇相應的焊接方法，如手工電弧焊接、氣體保護焊接、激光焊接和電阻焊接等。在焊接過程中要保證焊接接頭的質量和焊接強度。

7、加工調整

加工調整是為了保證封頭的形狀和尺寸與設計要求一致。通過加工調整可以對封頭進行切削、拋光和修整等工藝處理，使其達到加工要求。

8、表面處理

表面處理是為了提高封頭的耐腐蝕性能和美觀性。常用的表面處理方式包括噴砂、噴涂、電鍍和拋光等，選擇相應的表面處理方法和工藝根據(jù)封頭的應用環(huán)境和要求。

三、封頭制造的五個常見問題

1、設備制造廠與封頭廠的“分工”

壓力容器封頭，國內(nèi)絕大部分設備制造廠（以下簡稱制造廠）都是委托專業(yè)的封頭壓制單位進行加工。但考慮到對原材料的質量把控以及材料（尤其是特殊材料）的采購能力，封頭原材料采買、下料拼焊一般由制造廠負責。

制造廠需根據(jù)封頭結構和材料特性、受委廠家的壓制能力、運輸、綜合成本等因素，制定合理的加工工藝，制定熱加工及恢復材料性能熱處理制度（必要時）。

2、冷沖壓、熱沖壓

冷沖壓成型以其尺寸精確、成本低、外觀美觀等優(yōu)點被大量使用，主要用于直徑6米以內(nèi)、厚度40mm以下的封頭，適用碳素鋼、Q345R類低合金鋼、不銹鋼等。

熱沖壓成型最大厚度有的可達380mm，但熱沖壓有幾個缺點：封頭尺寸不太好控制；加熱對材料本身影響也較大，可能會破壞原材料的性能；此外，熱加工更為耗能并不環(huán)保。

3、旋壓

旋壓主要適用于厚度相對較薄的近似橢圓封頭或平底封頭，無需沖壓模具。但目前，對于有些情況，業(yè)主是不太接受旋壓封頭的。

旋壓分為冷旋壓和熱旋壓，目前應用較多的是冷旋壓，主要用于碳素鋼、Q345R類低合金鋼、不銹鋼材料等。加工最大直徑可達11米，厚40mm左右。凸形封頭一般在旋壓前需進行預成形，例如壓鼓。

4、什么時候用分瓣

當沖壓或旋壓設備能力不夠用，或整體運輸受限時，會采用分辨加工成形。

分瓣，需根據(jù)具體形狀制作模具，周期相對較長，且封頭拼縫多，焊接工作量大，沒有整體封頭成型好。

一般直徑6米以上的橢圓封頭，直徑5米以上的球封頭采用分瓣。其中頂圓采用壓鼓，瓣片采用上下模熱壓成形。

5、各加工方法的減薄率

旋壓：橢圓封頭減薄率為13%—16%，與直徑成正比，與厚度成反比。

沖壓：橢圓封頭接近大曲率的部位減薄率通常最大，約為8%—10%。半球形封頭（球缺）接近底部20°—30°范圍的減薄率通常最大，約為12%—14%，保守取值13%—15%。

分瓣封頭瓣片減薄率較小，一般都在5%以下，但頂圓板若采用整圓壓制，其減薄率約為8%—10%，不過，除整圓壓制（或先拼焊）外，頂圓板還可以采用分條壓制（先壓制后拼圓）。