一种大直径薄壁弓形奥氏体不锈钢封头的加工方法与流程

本发明涉及封头的制造工艺，特别涉及一种大直径薄壁弓形奥氏体不锈钢封头的加工方法。

背景技术：

目前，国内弓底封头主要是应用在干燥设备以及发酵罐。弓底封头一般采用较大的凹形sr球面部分和较小的r部分及直边段构成。国内没有生产此类产品的专业设备，对于直径较小的弓底封头，制造企业一般采用冲压或旋压方法先制作成凸形底部sr球面部分的封头，然后再利用相近sr球面的凸模将凸形封头反过来压制形成凹形sr球面部分(见图1)。这样封头直边段受力较大，会造成尺寸变化，需要制作夹紧工装重新在翻边旋压机上修正尺寸便于与筒体对接；反冲凹形sr部位成形时r部位没有工装模具约束，会导致弓形封头形状尺寸不好。另外反冲凹形sr部位受到企业是否有相近sr的模具限制。对于大直径薄壁的弓形封头一般是没有生产制造厂家。国内的冷旋压机是为凸形封头设计制作的，压鼓成形的sr球面半成品，端口朝上固定在旋压机的主轴上，内成形轮在坯料内壁，外压力轮在坯料外壁，旋压成形的封头是凸形封头。

采用传统冲压成型或普通旋压成形不能满足该弓形封头的轮廓形状要求，另外奥氏体不锈钢材料在冲压成形过程中存在弹性形变，冲压完成后导致弓形封头轮廓形状变形不能满足图纸要求而报废。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种产品报废率低、生产效率高的大直径薄壁弓形奥氏体不锈钢封头的加工方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种大直径薄壁弓形奥氏体不锈钢封头的加工方法，包括以下步骤：

s10：选材；

s20：划线，根据设计的尺寸要求在板材上划一个圆，作为下料尺寸的依据；

s30：下料，对板材进行切割，形成圆片，圆片的棱角进行去毛刺、打磨处理；

s40：焊接，钢厂提供的奥氏体不锈钢大部分板宽1500mm,部分为1800mm，2000mm,大直径薄壁弓形封头需要2块或3块板进行焊接拼板达到宽度；

s50：压鼓成形sr球面，通过压鼓机和压鼓模具对圆片进行冷打鼓成形；

s60：旋压，对压鼓成型的sr球面(半成品)进行端口朝下利用特殊工装固定(反装)冷旋压翻边成形，形成弓形封头的半径r及直边部位；并进行校形；

s70：坡口并研磨，对旋压成形的弓形封头进行坡口处理，并对坡口处进行研磨处理，以保证坡口的平整度；

s80：无损检测，对封头焊缝按照nb/t47013进行表面渗透pt,x射线探伤rt,

s90：酸洗，将酸洗液均匀涂抹在封头表面上，用以去除氧化层、油液和锈蚀物，然后用清水冲洗干净，弓形封头最终成型。

上述技术方案所述步骤s50中的压鼓模具包括动模和定模，将动模安装于压鼓机上，圆片置于定模上，启动压鼓机，将动模压于定模内，打鼓圆片成形为球面形状。

上述技术方案所述步骤s60中的旋压翻边成形r及直边部位的形状时，采用普通旋压设备对步骤s50中压鼓后封头半成品的端口朝下(反装)进行冷旋压处理，将装卡工装卡到旋压机夹具的上夹紧气缸和下夹紧气缸之间，保持压鼓成型的sr球面(半成品)端口朝下(反装)，半成品的中心线与旋压机主轴中心线重合，将旋压机的内成形轮、外压力轮分别置于半成品壁外、内两侧旋压起点处；在半成品和内成形轮、外压力轮安装到位后，启动旋压机5，使半成品随旋压机主轴自转，而后使内成形轮、外压力轮沿预设的旋压轨迹方向进给并自转，内成形轮、外压力轮配合进行冷旋压整体成形；经多道旋压加工最终成形直边部分和转角过渡r部分的结构与尺寸，获得加工成型的弓形封头成品。

上述技术方案所述步骤s70中的坡口加工方式为等离子坡口。

上述技术方案所述步骤s70中的研磨方式为手工研磨且采用干研，所用微粉磨料粒度细于w7，以达到精研磨的目的。

上述技术方案所述步骤s10中的材料选用牌号为304的不锈钢板材。

上述技术方案所述步骤s70中配用数控切割机进行坡口处理。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明先对圆片进行一次压鼓成形sr球面部分，成型的sr球面部分(半成品)端口朝下(反装)进行旋压成形r部分及直边部位；使其达到目标轮廓形状。

(2)本发明与传统的国内采用模压的加工方法相比，解决了小直径弓形封头(2米以下)受模具限制的要求，填补目前国内无大直径薄壁弓形封头制造厂家的空白，同时，再通过反装压鼓成形的半成品端口朝下，冷旋压成形直边部位和封头过渡段r部分从而获得弓形封头形状要求，扩大了产能，降低了产品报废率，提高了生产效率，大大增加了经济效益。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是传统的制备工装示意图；

图2是本发明的加工方法的流程图；

图3是本发明的压鼓模具的工装示意图；

图4是本发明的旋压制备工装示意图；

图5是本发明的产品封头示意图。

具体实施方式

(实施例1)

见图2，本发明为一种大直径薄壁弓形奥氏体不锈钢封头的加工方法，包括以下步骤：

s10：选材，选用牌号为304的不锈钢板材，厚度为t；

s20：划线，根据设计的尺寸要求在板材上划一个圆，作为下料尺寸的依据；

s30：下料，对板材进行切割，形成圆片，圆片的棱角进行去毛刺、打磨处理；

s40：焊接，钢厂提供的奥氏体不锈钢大部分板宽1500mm,部分为1800mm，2000mm,大直径薄壁弓形封头需要2块或3块板进行焊接拼板达到宽度；

s50：压鼓成形sr球面，通过压鼓机3和压鼓模具对圆片进行冷打鼓成形；见图3，该压鼓模具包括动模1和定模2，将动模1安装于压鼓机3上，圆片置于定模2上，启动压鼓机3，将动模1压于定模2内，打鼓圆片成形为sr球面4形状。

s60：旋压，对压鼓成型的sr球面4(半成品)进行端口朝下利用特殊工装固定(反装)冷旋压翻边成形，形成弓形封头的半径r及直边部位10，见图4；并进行校形；

s70：坡口并研磨，对旋压成形的弓形封头进行坡口处理，并对坡口处进行研磨处理，以保证坡口的平整度；

s80：无损检测，对封头焊缝按照nb/t47013进行表面渗透pt,x射线探伤rt,

步骤s90：酸洗，将酸洗液均匀涂抹在封头表面上，用以去除氧化层、油液和锈蚀物，然后用清水冲洗干净，弓形封头最终成型。

所述步骤s60中的旋压翻边成形r及直边部位的形状时，将装卡工装卡到旋压机5夹具的上夹紧气缸6和下夹紧气缸7之间，保持压鼓成型的sr球面4(半成品)端口朝下(反装)，见图4，半成品的中心线与旋压机5主轴中心线重合，将旋压机5的内成形轮8、外压力轮9分别置于半成品壁外、内两侧旋压起点处；在半成品和内成形轮8、外压力轮9安装到位后，启动旋压机5，使半成品随旋压机5主轴自转，而后使内成形轮8、外压力轮9沿预设的旋压轨迹方向进给并自转，内成形轮8、外压力轮9配合进行冷旋压整体成形；经多道旋压加工最终成形直边部分10和转角过渡r部分的结构与尺寸，获得加工成型的弓形封头成品，直径为φd。

所述步骤s70中配用数控切割机进行坡口处理。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。