球形封头坯料尺寸的计算方式

    球形封头成形前的坯料圆面积近似等于成形后封头板厚中心面的面积。这是因为钢板晶粒在高温状态下受力后产生了很好地“流动"。封头坯料在较慢地成形中因环向收缩而聚积的晶粒受挤拉，或多或少的被均匀分散到径向圆周上去了。        

    但封头各部位受挤拉的程度有差异，其成形中晶粒在各部位分散和聚积程度也有差异，这样封头上有的部位厚度碱薄，有的部位厚度增厚.所以可以认为封头成形前的坏料圆面积近似等于成形后钢板板厚中心面的面积。

  各种连接的结构特点 在压力容器设计中常常遇到半球形封头与筒体的连接的结构。厚度不太厚的情况下可以封头和筒体等厚，但是在压力较高，筒体和封头都比较厚并且筒体和封头厚度相差较多的时候，采用等厚度结构显然是不合理的。关于封头比筒体薄的情况，GB150的附录J和JB4732附录H都推荐了几种结构尺寸（如GB150图J1（d）、（e）、（f））。其中： 结构1：图J1（d）是筒体和封头中径对齐的结构。 结构2：图J1（e）的结构，筒体和封头中径有≤0.5（δn－δb）的偏离。 结构3;图J1（f）的结构，筒体和封头内径对齐。 这几种结构都是在筒体和封头连接的切线处向封头方向逐渐减薄形成锥形（单面或双面的）过渡，而在制造时这是一段单独的筒节—过渡段。所以封头在底边有所加强，封头的等厚部分实际不是完整的半球而是一个球冠。这样实际上就成了圆筒、过渡段和球冠的连接，例如结构2，有的球冠的深度仅为球半径的0.8。 结构4：还有一种结构，就是完整的半球形封头与筒体连接，在连接处内径对齐，在筒体外侧倒角过渡。这种情况是完整的半球形封头与筒体连接，不用过渡段，而在筒体外侧有1：3倒角过渡。 2、局部应力分析 下面是一个用ANSYS分析的实际的例子： 计算压力p=16.3MPa，设计温度150°C。 封头材料是16MnR，设计应力强度Smh=150MPa，筒体材料为16Mn锻件，设计应力强度Smn=157MPa。 筒体内直径2400mm，筒体厚度148mm，封头厚度96mm。各种结构的封头内半径略有不同。这个例子厚度的余量是比较大的，圆整后的有效厚筒体仅为142mm，封头是70mm。所以应力值都比较小。 分析所用单元是三角形6节点轴对称单元。

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 关于球形与椭圆不锈钢封头的用途和优点比较，在对球形与椭圆不锈钢封头选择的时候，我们多地会选择以不锈钢为材质的球形不锈钢封头。球形封头的加工工艺相对复杂。球形不锈钢封头的深度比椭圆封头大，如果是大直径的需要拼接的球形封头，在冲的时候有可能会把焊缝冲开。球形封头的周向应力和纵向应力是相等的，计算厚度比圆筒体小将近一半。球形封头与筒体连接处一般是将筒体削薄，连接焊缝处的纵向应力应该不小于筒体纵缝处的周向应力， 所以球形封头与筒体的环缝和筒体纵缝一样属于A类焊缝。