鋼材因冷作硬化會使其強(qiáng)度升高，塑性、韌性下降，或組織變化，耐腐蝕性能降低，因此，冷成形的受壓元件于成形后進(jìn)行熱處理的目的，就在于恢復(fù)因冷作硬化而損失的某些性能;

　　GB 150—1998用相對變形量作為判斷冷成形或溫成形的圓筒是否需要進(jìn)行恢復(fù)性能熱處理的依據(jù)。

　　封頭成形過程中的變形量遠(yuǎn)大于圓筒體，受鋼材的冶煉、軋制技術(shù)水平及冷成形封頭質(zhì)量不夠穩(wěn)定所限，GB 150—1998無法采用相對變形量這一簡便的辦法來判斷是否需進(jìn)行熱處理，而美、日等國標(biāo)準(zhǔn)用材料的纖維伸長率作為衡量的指標(biāo)。

　　GB 150—1998規(guī)定：冷成形封頭應(yīng)進(jìn)行熱處理，當(dāng)制造單位確保冷成形后的材料性能符合設(shè)計、使用要求時，不受此限。現(xiàn)將原因說明如下：

　　根據(jù)國外主要封頭生產(chǎn)廠家的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)冷成形封頭采用纖維伸長率來判斷是否應(yīng)進(jìn)行熱處理時，需對鋼材的純凈度(S、P等有害雜質(zhì)的含量)及性能提出某些必要的附加要求，而這些附加要求受國內(nèi)冶金裝備及技術(shù)水平所限尚難完全滿足。

　　國產(chǎn)冷成形封頭如不進(jìn)行熱處理質(zhì)量不夠穩(wěn)定，使用時、耐壓試驗(yàn)時，甚至成形過程中均有事故發(fā)生，采用纖維伸長率作為判斷指標(biāo)的條件尚未成熟，從安全角度考慮GB 150—1998做了上述規(guī)定。

　　從20世紀(jì)60年代始，我國已有壓力容器專用鋼標(biāo)準(zhǔn)，但受各種條件所限，如冶煉方法、軋制能力與水平等，鋼材標(biāo)準(zhǔn)的水平較低。

　　有關(guān)部門，如行業(yè)委員會、承壓設(shè)備研究單位、鋼材研究企業(yè)、鋼材制造單位等一直在開展高純凈度封頭等“真正意義上”的壓力容器專用鋼的研制工作，所謂“不受此限”就是當(dāng)時為今后的技術(shù)發(fā)展留有余地。

　　由于奧氏體不銹鋼的韌性儲備較大，熱處理的溫度往往位于奧氏體不銹鋼的敏化區(qū)范圍，降低其耐晶間腐蝕性能，因此，GB 150—1998規(guī)定：冷成形的奧氏體不銹鋼封頭可不進(jìn)行熱處理。

　　所謂“可不進(jìn)行熱處理”，其意為韌性儲備較大、相對的冷作硬化程度(亦即材料性能的損失程度)較低，以至于不影響材料的耐晶間腐蝕等性能。

　　經(jīng)過十幾年的發(fā)展，我國冶金裝備與技術(shù)水平得到了很大提高，可以嚴(yán)格限制碳素鋼和低合金鋼S、P等有害雜質(zhì)的含量;

　　碳素鋼、低合金鋼及不銹鋼等“真正意義上”的壓力容器專用鋼標(biāo)準(zhǔn)中的S、P等有害雜質(zhì)的含量大幅降低，標(biāo)準(zhǔn)水平與某些發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng);

　　封頭專業(yè)化制造已經(jīng)成熟，成形裝備、成形能力世界領(lǐng)先，冷成形封頭質(zhì)量穩(wěn)定。有鑒于此，GB/T 150.4參考ASME規(guī)范等，對冷成形的封頭、圓筒等受壓元件成形后是否需要恢復(fù)材料性能熱處理，依變形率(纖維伸長率)等作出了較為詳細(xì)的規(guī)定。

　　封頭成形為雙向拉伸(見圖15.7.3-4)，除變形量計算與筒節(jié)存在差別外，其恢復(fù)材料性能熱處理的條件及方法與圓筒相同。

　　其變形率(%)公式為：75δ[1-(Rf/Ro)]/Rf(δ為板材厚度，即鋼材厚度，mm;Rf為成形后中面半徑，mm;Ro為成形前中面半徑(對于平板為∞)，mm。

　　封頭成形過程中的變形量遠(yuǎn)大于圓筒體，這一點(diǎn)從二者的變形率公式中即可看出，

　　如鋼材厚度、內(nèi)徑相同的半球形封頭與圓形筒節(jié)，封頭變形率是筒節(jié)變形率的1.5倍，若是橢圓形封頭或碟形封頭，變形率計算時，Rf(成形后中面半徑)取變形區(qū)域之值，二者變形率的比值更大。

　　變形率越大對材料性能的影響也越大，恢復(fù)性能熱處理的概率越高。

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