封头制造工艺
封头制造工艺
内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
编码：JYL技-01/11 版次：A 修改：1 页码：24/40
封头压制工艺守则
1 主题内容与适用范围
本规程规定了受压封头冲压的技术要求和操作方法。并适用于材质为碳钢、低合金钢的翻边、平拆管板、椭圆封头及碟形封头拱形管板的加热压制和修复。
2 引用标准
GB/T25198-2010 《钢制压力容器用封头》
GB/T25198-2010 《锅壳式锅炉受压元件制造技术条件》
3 对操作人员的技术要求
3.1 操作人员应熟悉图样、技术要求及工艺规范。
3.2 操作人员应熟悉所用设备、模具、工具的性能、结构及必要的维修知识,严格遵守操作规程。加热炉和压力机的操作人员须持有操作许可证,方能上岗操作。
3.3 操作人员要认真做好现场管理工作,对工件、模具、工具应具有相应的工位器具,整齐放置在指定地点,防止碰损、锈蚀。
4 设备及工装
4.1 各种油压机、加热炉、送料小车等设备的性能应符合设备说明书中的规定。
4.2 工装模具、工具、量具有成形模、复合模具、脱件装置、支脚、紧固扳手、手锤、大锤、风动砂轮、风铲、钢卷尺、盒尺、钢板尺、弯尺、卡尺、内外卡钳、测温仪等,模具应经检查合格方可使用。量具与仪表应按规定经周期检定合格。
5 对封头毛坯的制作
5.1封头毛坯尺寸（计算公式） P=1.2(PN+δ+2h)
5.2划下料线时,先划十字中心线,再划坯料线及人孔开孔线,人孔之长短轴要与十字中心线重合且长轴必须与钢板轧制方向垂直（轧制方向通常为钢板长度方向）。
5.3下料时,封头毛坯外圆可用手工切割，易采用定心切割,推荐采用仿形切割。
5.4 封头毛坯的拼接
5.4.1 封头毛坯应尽量采用整块钢板制成。若需拼接时,允许由两块钢板按
GB/T25198-2010标准和GB/T25198-2010标准、施工图样进行。
5.4.2 焊接后，内表面拼接焊缝以及影响成形质量的外表面拼接焊缝,在成形前应将焊缝余高打磨至与母材齐平,铲平长度为离圆坯外边缘300～350mm。
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5.6 当压制有孔封头时，中间开的小孔应光滑平整，锯齿形的气割边缘应修磨光滑，以免压孔翻边时出现开裂现象。
5.7 毛坯必须按〈规定〉进行材质标记移植,标记必须清晰正确。
6 坯料加热的技术要求
6.1 加热前的准备
6.1.1 加热炉周围的障碍物必须清除,加热炉内的杂物应清除,装炉前,应把坯料上的杂物清除干净。
6.1.2 检查送料工具,保证运转正常安全装炉。
6.1.3 对毛坯直径、厚度和材质必须与图样核对清楚,并做升温记录。
6.1.4 在装料时,须保证材质移植的标记在毛坯下表面,以便冲压后露于外表面。
6.2 毛坯加热,其加热规范见表11-1。
表11-1
注：冲压后一般不需正火处理，若需要时，处理温度按热处理工艺卡规定。
6.3 加热时注意事项：
6.3.1 坯料入炉应在炉温小于600℃时进行，然后随炉加热,达到加热温度后,保温时间约为1min/mm。
6.3.2 允许几块坯料同时加热，但在装炉时必须注意坯料间距离,底面的坯料与炉底的距离不应小于150mm。
6.3.3 在几块钢板一起加热时，其一次加入量不宜过多,应以压力机连续冲压半小时为宜。当取出其中一块以后,其余坯料在炉中继续加热,同一叠钢板逐块取出，不允许在未取完前加入冷坯料,以避免部分坯料积过烧。
6.3.4 若遇到压力机故障时,只有故障在极短的时间内排除的情况下,才允许将已入炉的炉料焖炉。但应将炉温降到600～700 ℃以防止氧化。
6.3.5 坯料按规定时间保温后,方能用工具（送料小车、铲车）取出送进下模。
7、封头冲压技术要求
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7.1 冲压前的准备
7.1.1 冲压前应试车数分钟，确认设备完好以备冲压。
7.1.2 按工艺规程正确选择模具、切忌用错。测得毛坯厚度,核对模具的规格是否合适（防止下模胀裂）,经检验人员检验合格后方可使用。
7.1.3 封头上下模安装到油压机上后，核对上下模位置。上下模的间隙要均匀，螺栓、
螺母等紧固件要拧紧，确保安全。
7.1.4 冲压前模具上应涂上润滑剂。润滑剂用40％的石墨粉和60％的机油配成,或用石墨粉加水配成。
7.2 封头冲压
7.2.1 封头冲压前或冲压过程中,发现压边圈的工作面被拉毛时,应及时修磨光滑。
7.2.2 采用压边圈的范围：
(1) 椭圆形封头：低碳钢D
0/S≥85；低合金钢 D
/S≥80。
(2) 平封头:D
/S≥16。
7.2.3 毛坯和压边圈之间间隙应尽量小，保证不产生鼓包。
7.2.4 压制平封头（管板）时,上模通过下模圈后,可以继续到压力机工作平台上,以保证封头平面作一次校平。
7.2.5 脱模后的封头和管板不允许再次与上模接触或二次冲压,以防止尺寸过大。
7.2.6 冲压后的平封头，冷却到550℃后，方可小心地从下模底下取出吊走以防变形，注意不要磕碰划伤,对于尺寸特大的封头,应采取措施防止吊运变形。
7.2.7 封头从压力机下移走后,不得放在风口处,特别是平封头应放平,应防止冷
却速度不一致,产生变形翘曲。
7.2.8 首件经检验合格后,方可进行成批压制。
7.2.9 在连续压制10～15件封头后,应测量一下工件的外形尺寸,避免模具过热出现工件几何尺寸增大。
出现因模具过热而使尺寸过大的工件时,要对模具采取适当的冷却措施，用测温计测其模具温度不得超过 250℃。
模具在冲压过程中，应适时加入润滑剂。
有孔封头、翻边平管板安装模具时，应注意人孔翻边冲头和模具人孔翻边孔（冲头和上模）之间的间隙均匀一致。
8、封头旋压：
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8.1封头旋压：
8.1.1 封头冷旋压是一种可行合理的封头制造新工艺，为了保证冷旋压封头的质量，特别制订本工艺守则。
8.1.2 本守则遵循GB150-2011和GB/T25198-2010的有关规定。
8.1.3 本守则与有关产品图纸、技术条件、工艺规程及旋压机安全操作规程同时使用。
8.2 旋压前的准备
8.2.1 检查坯料材质、标记以及坯料规格与“工艺流转检验卡”是否相符。
8.2.2 坯料焊缝及边缘需进行严格打磨与母材齐平。
8.2.3 按工艺规程正确选择模具切忌用错。翻边机要调正压力轮轨迹曲线与相应的成形轮相一致。
8.2.4 旋压前要先试机几分钟，确认机械、冷压系统、电气系统完好，以备旋压。
8.3. 压鼓
8.3.1 压鼓力对于一种给定厚度的材料应越小越好，以避免坯料厚度减薄及造成裂纹。建议压鼓力控制在5-15Mpa，最大不能超过20Mpa
8.3.2 压鼓要保证深度，不能压浅，也要避免过深。另外要注意表面的光滑，最终要用样板严格验收。
8.4 翻边
8.4.1 控制起弧点和翻边量，做到翻边前心中有数。
8.4.2 翻边返次根据熟练程度灵活掌握，不可急于求成，与不可时间太长，要胆大心细。
8.4.3 翻边过程中封头边缘产生裂纹，应停机返修。如果继续翻边封头会产生错边。
8.4.4严格测外周长，控制正负偏差范围。
8.5 热处理
8.5.1冷成形封头除不锈钢外，应成形后进行热处理，一般对20g、16MnR材料压鼓后要进行中间退火。如果用户有特殊要求的，也要进行有关热处理。
8.5.2 退火温度建议为620-650，保温1-2小时，炉冷至300-400℃后出炉空冷，不允许直接空冷。
8.6 检验
根据相关技术标准对成形封头进行几何尺寸、形状偏差、厚度减薄量等项目的检验。
9、检验和修复
9.1封头的质量检验主要检查封头的表面状况、几何形状、尺寸。对少量细微裂纹，人
孔扳边处圆柱部分上距扳边圆弧起点大于5mm 处的裂口，经技术检查部门同意后，可进行修磨和补焊，修磨后的钢板厚度仍应在标准允许偏差范围内。补焊后经表面无损检验合格，方可转下道工序。
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9.2 对于凸起凹陷疤痕,当其深度不超过板厚的10％且最大不超过1mm时,可将其磨光，
并平滑过渡；深度超过时，应补焊磨光，补焊后处理同8.1条。
9.3 对薄板封头（D
/S ≥ 150）压制后出现个别鼓包可冷修或部分加热锤击修
正；当封头的圆度超差，可用外长样板检查，用锤击校正，但锤击校正不能直接锤击工件，须用平锤或铁板垫起或木锤校正，有个别锤痕应磨光。
9.4 表面缺陷补焊后应进行无损检验。
9.5 封头的几何形状及尺寸偏差应符合GB/T25198-2010、GB/150-2011中的要求及产品生产图样中要求。
10.0锥体通用制做工艺
适用范围；本标准制做的CHA锥体封头做出规定，对个别特例，需要协商。
本工艺引用标准GB/T25198-2010；
椎体根据不同的夹角度分为，CHA（30°）CHA（45°）CHA（60°）
10.1、锥体的下料及划线；
10.1.1锥体的分瓣原则；
a,尽量减少分瓣的数量，就是打头的次数。
b,考虑常规板材轧制的尺寸，以及运输条件，尽可能不采用定制板材。
c,考虑上模具的高度
10.1.2原始坯料的计算。1.R=d/2sin a/2 2 .d??=2?Rβ/360
由式1.2.得出β=360sin a/2
计算出R和β值后四周的加工余量，用计算机排版确定所有的钢板尺寸和数量。大口和小口处各以一倍板厚的余量，板厚大于50mm的余量均为50mm，母
线方向以1.5倍-2倍的板厚为余量。该系数的调整办法是随着板厚增加而增加。
10.1.3：放样及切割
a:样板制做，划线样板采用整张单片的形式，以内皮为基准，各尺寸误差不小于1mm，样板采用薄铁皮及油毡纸。
b:划线
划线前核对材料材质，尺寸与标准是否相符，并确定复检合格，划出下料切割线以及锥瓣内皮展开尺寸线。划线后核对弧长，对角线及母线长度，无误后打冲眼切割。
10.2、模具准备及设备的选择
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10.2.1上模直径一般采用50mm-80mm带有R弧的棒料，长度一般是1000mm-3000mm
的棒料，
10.2.2下模具采用两根直径50mm-80mm，长度1500mm-3000mm的棒料，八字形摆放，下模具的夹角根据锥体尺寸参数和设备允许压制能力做适当的调整。
10.2．3设备的选择，根据板厚和锥体的尺寸选择不同的压机制做、
10.3压制
10.3.1制做准备，
a，确认图纸，明确本工序的生产任务，认真看清图纸，阅读技术要求，有疑问及时向工艺员沟通。
b,大锥体超板厚和分瓣制做和薄壁椎体不同，厚板锥体要做立体样板，样
板的弧长不小于单片弧长的1/3，样板采用大小口一体式，方便在压制过程
中的对角线的尺寸。
10.3.3压制方法，采用冷点压制成型，从两端向中心交替压制，压制力量一定要均匀一致，压制过程中一定要经常用样板检测、
单片尺寸检查，压制的锥瓣要用样板检测，再检查大小口的弧长、弦长、对角线及母线长，对角线和母线的允许误差为3-5mm
10.4、划线（齐边）及切割两侧的坡口。
10.4.1、划线，用下料时的整张样板单片划线，并检查弧长、弦长、对角线及母线长，各尺寸无误后划线打冲眼，
10.4.2、切割，切割前要有检验员或者工艺员到场确认每个锥瓣的确认点，挑选出一个不理想的锥瓣只打一面坡口，留最后研配。
10.5、模拟组对
10.5.1、首先放置一片作为标准参照物，要求如下，
a,大口划线部分尽可能多接触组对线上。
b,利用连通器的原理，将锥体的大口及小口调整水平。
c,大小口的高度差和夹角符合图纸。然后以此方法将其他锥瓣顺序组对，优先考虑焊缝的棱角度，并使所有的锥瓣大小口分别处于同一水平线上。
10.6、最后一瓣的研配，将最后一瓣的一端研配好，由于最后一瓣空缺与计算和图纸有点出入，要根据实际情况划线切割、
10.7．组对焊接。
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研配好以后，切割，切割时的缺陷按规定加入检测工序，须要补焊的焊后
要做PT检查，在坡口全部打磨完毕后做PT/UT检查。最后焊接成型。