电子书材料~压力容器基础知识讲座（第七章）

第七章超高压容器基本知识

1．超高压容器主要特点：

A压力高（100MPa-1000MPa），规格较小。

B.属厚壁容器（D外/D内>1.5），内、外壁应力水平相差大，   

   不可能简化。

C.采用锻造方法制造，对材料（锻件）要求高强度，优良的

   塑性、韧性，无可焊性要求。

D.内、外壁要求精加工，零、部件间多采用法兰、螺纹连   

   接，机加工量大，要求高。

E.尚无统一的标准，许多问题尚待研讨。

2.  设计要求:对开孔、形状过渡区等应力集中部位应进行应力分析计算校核。

3．制造要求: 原材料（锻件）质量是关键，要求采用真空脱气喷粉、炉外精炼、电渣重熔等先进冶炼技术，保证钢的纯净度，保证优良力学性能（强度、塑性、韧性、断裂韧性等）。锻造比一般应大于3,制造期间至少做二次（热处理前后各一次）100%超声（探母材），筒体表面应做100%磁粉或渗透, 内、外表面均需精加工，对表面粗糙度有较严要求（防应力集中）。

4．提高耐压强度（承载能力）的途径:

A.采用多层热套结构: 利用层间过盈，使外筒对内筒材料造成预压应力，在承受内压时使各层的应力水平趋于均匀，提高了外层材料的利用率。

超高压热套与高压热套容器的三大区别：层间过盈量的选取：前者经精确力学计算；后者按套合工艺选取。套合表面：前者需经精加工（以确保过盈量准确）；后者无需加工或只需粗加工。后者需通过热处理消除套合应力；前者不允许。

B.自增强处理:通过压力使内壁材料屈服，外壁仍属弹性，造成内壁材料承受预压应力，从而提高其初始屈服压力。自增强压力应经慎重计算与控制，并关注材料本身的屈服比。

C. 采用绕丝结构: 在内筒外缠绕高强度不锈钢丝，在缠绕时可通过加热等办法精确控制缠绕预应力，使内筒材料呈预压缩状态。

不知制造要求中要求大于3的锻造比有何意义？？

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liudongday 发表于 2017-6-7 06:56
不知制造要求中要求大于3的锻造比有何意义？？

锻造过程随着锻造比的增大，使内部孔隙压合，铸态树枝晶被打碎，锻件的纵向和横向力学性能均得到明显提高。但当拔长锻造截面比大于3-4之后，随着锻造截面比的增大，形成明显的纤维组织，使横向力学性能的塑性指标急剧下降，导致锻件各向异性。若锻造截面比选择过小，锻件达不到性能要求，过大则增加了锻造工作量，而且还引起各向异性。因此，合理的选择锻造比是个重要的课题，这里还应该考虑锻造时的变形不均匀问题。
锻造比通常是用拔长时的变形程度来衡量。是指你所要进行成形的材料的用料长度与直径之比或锻造前的原材料(或预制坯料)的截面积与锻造后的成品截面积的比。锻造比的大小影响金属的力学性能和锻件质量，增加锻造比有利于改善金属的组织与性能，但锻造比过大也无益。
锻造比选择的原则是在保证锻件各种要求的前提下，尽量选择小一些。一般按以下情况确定锻造比：
1、优质碳素结构钢和合金结构钢在锤上自由锻造时：对轴类锻件，由钢锭直接锻造，按主截面计算的锻造比应≥3；按法兰或其他凸出部位计算的锻造比应≥1.75；当用钢坯或轧材，按主截面计算的锻造比就≥1.5；按法兰或其他凸出部位计算的锻造比应≥1.3。对环类锻件，锻造比一般应≥3。对盘类锻件，由钢锭直接锻造，其镦粗锻造比就≥3；其他场合，镦粗锻造比一般应>3，但最后一道工序应>2。
2、高合金钢坯布料 不仅要消除它的组织缺陷，而且还要使其中的碳化物有较均匀的分布，因此必须采取较大的锻造比。不锈钢的锻造比可选取为4-6，而高速钢的锻造比则需5-12。

liudongday 发表于 2017-6-7 06:56
不知制造要求中要求大于3的锻造比有何意义？？

锻造比，是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻造比的大小影响金属的力学性能和锻件质量，增加锻造比有利于改善金属的组织与性能，但锻造比过大也无益。按变形温度锻造又可分为热锻（加工温度高于坯料金属的再结晶温度）、温锻（低于再结晶温度）和冷锻（常温）。F1, H1—镦粗后钢锭或钢坯的横截面积和高度。锻造比通常是用拔长时的变形程度来衡量。锻造比选择的原则是在保证锻件各种要求的前提下，尽量选择小一些。