專利名稱：封頭冷沖壓工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷沖壓技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種封頭冷沖壓工藝。
背景技術(shù)：
封頭是壓力容器的兩個(gè)端蓋，是壓力容器的主要承壓部件。封頭的品質(zhì)直接關(guān)系到壓力容器的長(zhǎng)期安全可靠的運(yùn)行。而傳統(tǒng)的封頭大部分采用熱沖壓工藝完成，熱沖壓工藝存在很多缺點(diǎn)，因加熱，會(huì)發(fā)生材質(zhì)劣化，導(dǎo)致不銹鋼封頭耐腐蝕性能下降，不適合不銹鋼封頭加工；加熱成形，導(dǎo)致模具受熱膨脹和封頭冷卻收縮，尺寸難以控制且一致性差；因加熱，封頭成形后的表面氧化嚴(yán)重，且難以去除；熱沖壓需要加熱消耗燃料，大量消耗寶貴的資源；加熱會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體，污染環(huán)境，產(chǎn)生公害，與中國(guó)國(guó)策相違背。冷沖壓加工是通過(guò)制定正確、合理沖壓工藝、材料性能、下料、模具選擇等方面考慮，在常溫下，借助于沖壓設(shè)備(壓力機(jī))所提供的壓力，使各種不同規(guī)格的圓片發(fā)生塑性變形，制成我們所需的各種不同的形狀封頭的一種加工方法。以冷沖壓代替熱沖壓，不僅能節(jié)約大量能源，同時(shí)加工出來(lái)的封頭不會(huì)發(fā)生材質(zhì)變化，對(duì)封頭的后續(xù)加工無(wú)影響，因此冷沖壓工藝的出現(xiàn)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種封頭冷沖壓工藝。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種封頭冷沖壓工藝，其特征在于包括以下步驟:(1)切圓:根據(jù)圖紙形狀在鋼板上畫好，使用等離子切割，切割面無(wú)缺口、毛刺，當(dāng)缺口深度小于5mm時(shí)進(jìn)行打磨圓滑過(guò)渡，超過(guò)5_則補(bǔ)焊處理；毛刺應(yīng)打磨干凈，打坡口時(shí)要對(duì)坡口尺寸進(jìn)行檢查確認(rèn)，將切割好的圓片按單件號(hào)順序堆放整齊；(2)焊接:將圓片放置于埋弧龍門焊機(jī)工作平臺(tái)，焊縫進(jìn)行點(diǎn)固，然后進(jìn)行焊接；(3)沖壓:沖壓前將圓片置于壓機(jī)工作平臺(tái)均勻涂抹石墨油進(jìn)行沖壓；
(4)坡口:根據(jù)要求的坡口形式，內(nèi)、外總高，確定劃線高度并確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行坡口 ；(5)無(wú)損探傷:(6)酸洗:用硝酸鹽對(duì)封頭進(jìn)行涂抹，然后用清水沖洗干凈；(7)入庫(kù)。所述步驟(3)中沖壓溫度為-10°C 40°C，無(wú)需加溫。所述步驟(I)中等離子切割的工藝條件為:等離子切割電源，必須具有足夠高的空載電壓，才能容易引弧和使等離子弧穩(wěn)定燃燒，空載電壓一般為120-600V。而弧柱電壓一般為空載電壓的一半,提高弧柱電壓,能明顯增加等離子弧的功率，因而能提高切割速度和切割更大厚度的金屬板材，弧柱電壓往往通過(guò)調(diào)節(jié)氣體流量和加大電極內(nèi)縮量來(lái)達(dá)到，但弧柱電壓不能超過(guò)空載電壓的65%，否則會(huì)使等離子弧不穩(wěn)定。本發(fā)明選用的空載電壓為160-240V。增加切割電流同樣能提高等離子弧的功率，但它受到最大允許電流的限制，否則會(huì)使等離子弧柱變粗，割縫寬度增加，電極壽命下 降。本發(fā)明選用的切割電流為185-340A，切割電壓為120-145V。
增加氣體流量既能提高弧柱電壓，又能增強(qiáng)對(duì)弧柱的壓縮作用而使等離子弧能量更加集中，噴射力更強(qiáng)，因而可提高切割速度和質(zhì)量，但氣體流量過(guò)大，反而會(huì)使弧柱變短，損失熱量增加，使切割能力減弱，直至使切割過(guò)程不能正常進(jìn)行。本發(fā)明選擇的氣體流量為2100-28001^'所謂內(nèi)縮量是指電極到割嘴端面的距離，合適的距離可以使電弧在割嘴內(nèi)得到良好的壓縮，獲得能量集中、溫度高的等離子弧而進(jìn)行有效的切割。距離過(guò)大或過(guò)小，會(huì)使電極嚴(yán)重?zé)龘p、割嘴燒壞和切割能力下降。內(nèi)縮量一般取8-11_。割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距離。該距離一般為riOmm。它與電極內(nèi)縮量一樣，距離要合適才能充分發(fā)揮等離子弧的切割效率，否則會(huì)使切割效率和切割質(zhì)量下降或使割嘴燒壞。以上各種因素直接影響等離子弧的壓縮效應(yīng)，也就是影響等離子弧的溫度和能量密度，而等離子弧的高溫、高能量決定著切割速度，所以以上的各種因素均與切割速度有關(guān)。在保證切割質(zhì)量的如提下，應(yīng)盡可能的提聞切割速度。這不僅提聞生廣率，而且能減少被割零件的變形量和割縫區(qū)的熱影響區(qū)域。若切割速度不合適，其效果相反，而且會(huì)使粘渣增加，切割質(zhì)量下降。本發(fā)明的切割速度選擇20-45m/h。所述步驟(6)中硝酸鹽的pH值為I，質(zhì)量濃度為15%，硝酸鹽的用量為每平方米封頭用硝酸鹽100ml。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)未經(jīng)加熱，材質(zhì)不會(huì)劣化，特別適合不銹鋼封頭加工；(2)不會(huì)產(chǎn)生冷卻收縮導(dǎo)致的尺寸變化，形狀規(guī)整，尺寸精確且一致性好；(3)封頭形成后表面維持原有材料的光潔表面，外觀漂亮；(4)無(wú)需消耗燃料，節(jié)約能源，也就不會(huì)產(chǎn)生有害氣體和煙霧，避免環(huán)境污染和地球變暖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。一種封頭冷沖壓工藝，其特征在于包括以下步驟:(1)切圓:根據(jù)圖紙形狀在鋼板上畫好，使用等離子切割，切割面無(wú)缺口、毛刺，當(dāng)缺口深度小于5mm時(shí)進(jìn)行打磨圓滑過(guò)渡，超過(guò)5_則補(bǔ)焊處理；毛刺應(yīng)打磨干凈，打坡口時(shí)要對(duì)坡口尺寸進(jìn)行檢查確認(rèn)，將切割好的圓片按單件號(hào)順序堆放整齊；(2)焊接:將圓片放置于埋弧龍門焊機(jī)工作平臺(tái)，焊縫進(jìn)行點(diǎn)固，然后進(jìn)行焊接；(3)沖壓:沖壓前將圓片置于壓機(jī)工作平臺(tái)均勻涂抹石墨油進(jìn)行沖壓，沖壓溫度為-10°C 40°C;(4)坡口:根據(jù)要求的坡口形式，內(nèi)、外總高，確定劃線高度并確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行坡口 ；(5)無(wú)損探傷:(6)酸洗:用硝酸鹽對(duì)封頭進(jìn)行涂抹，然后用清水沖洗干凈，硝酸鹽的PH值為1，質(zhì)量濃度為15%，每平方米封頭用硝酸鹽IOOml ; (7)入庫(kù)。步驟I中的等離子切割滿足一下工藝條件:等離子切割電源，必須具有足夠高的空載電壓，才能容易引弧和使等離子弧穩(wěn)定燃燒，空載電壓一般為120-600V。而弧柱電壓一般為空載電壓的一半,提高弧柱電壓,能明顯增加等離子弧的功率，因而 能提高切割速度和切割更大厚度的金屬板材，弧柱電壓往往通過(guò)調(diào)節(jié)氣體流量和加大電極內(nèi)縮量來(lái)達(dá)到，但弧柱電壓不能超過(guò)空載電壓的65%，否則會(huì)使等離子弧不穩(wěn)定。本發(fā)明選用的空載電壓為160-240V。增加切割電流同樣能提高等離子弧的功率，但它受到最大允許電流的限制，否則會(huì)使等離子弧柱變粗，割縫寬度增加，電極壽命下降。本發(fā)明選用的切割電流為185-340A，切割電壓為120-145V。增加氣體流量既能提高弧柱電壓，又能增強(qiáng)對(duì)弧柱的壓縮作用而使等離子弧能量更加集中，噴射力更強(qiáng)，因而可提高切割速度和質(zhì)量，但氣體流量過(guò)大，反而會(huì)使弧柱變短，損失熱量增加，使切割能力減弱，直至使切割過(guò)程不能正常進(jìn)行。本發(fā)明選擇的氣體流量為2100-28001^'所謂內(nèi)縮量是指電極到割嘴端面的距離，合適的距離可以使電弧在割嘴內(nèi)得到良好的壓縮，獲得能量集中、溫度高的等離子弧而進(jìn)行有效的切割。距離過(guò)大或過(guò)小，會(huì)使電極嚴(yán)重?zé)龘p、割嘴燒壞和切割能力下降。內(nèi)縮量一般取8-11_。割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距離。該距離一般為riOmm。它與電極內(nèi)縮量一樣，距離要合適才能充分發(fā)揮等離子弧的切割效率，否則會(huì)使切割效率和切割質(zhì)量下降或使割嘴燒壞。以上各種因素直接影響等離子弧的壓縮效應(yīng)，也就是影響等離子弧的溫度和能量密度，而等離子弧的高溫、高能量決定著切割速度，所以以上的各種因素均與切割速度有關(guān)。在保證切割質(zhì)量的如提下，應(yīng)盡可能的提聞切割速度。這不僅提聞生廣率，而且能減少被割零件的變形量和割縫區(qū)的熱影響區(qū)域。若切割速度不合適，其效果相反，而且會(huì)使粘渣增加，切割質(zhì)量下降。本發(fā)明的切割速`度選擇20-45m/h。
權(quán)利要求
1.一種封頭冷沖壓工藝，其特征在于包括以下步驟:(1)切圓:根據(jù)圖紙形狀在鋼板上畫好，使用等離子切割，切割面無(wú)缺口、毛刺，當(dāng)缺口深度小于5mm時(shí)進(jìn)行打磨圓滑過(guò)渡，超過(guò)5_則補(bǔ)焊處理；毛刺應(yīng)打磨干凈，打坡口時(shí)要對(duì)坡口尺寸進(jìn)行檢查確認(rèn)，將切割好的圓片按單件號(hào)順序堆放整齊；(2)焊接:將圓片放置于埋弧龍門焊機(jī)工作平臺(tái)，焊縫進(jìn)行點(diǎn)固，然后進(jìn)行焊接；(3)沖壓:沖壓前將圓片置于壓機(jī)工作平臺(tái)均勻涂抹石墨油進(jìn)行沖壓；(4)坡口:根據(jù)要求的坡口形式，內(nèi)、外總高，確定劃線高度并確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行坡口 ；(5)無(wú)損探傷；(6)酸洗:用硝酸鹽對(duì)封頭進(jìn)行涂抹，然后用清水沖洗干凈；(7)入庫(kù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封頭冷沖壓工藝，其特征在于所述步驟(3)中沖壓溫度為-10°C 40°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封頭冷沖壓工藝，其特征在于所述步驟(I)中等離子切割的工藝條件為:空載電壓為160-240V，切割電流為185-340A，切割電壓為120-145V，氣體流量為2100-280001-1,切割速度為20-45m/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封頭冷沖壓工藝，其特征在于所述步驟(6)中硝酸鹽的pH值為1，質(zhì)量濃度為15%,硝酸鹽的用量為每平方米封頭用硝酸鹽100ml。
全文摘要
本發(fā)明公開一種封頭冷沖壓工藝，其特征在于包括以下步驟(1)切圓根據(jù)圖紙形狀在鋼板上畫好，使用等離子切割，切割面無(wú)缺口、毛刺，打坡口時(shí)要對(duì)坡口尺寸進(jìn)行檢查確認(rèn)，將切割好的圓片按單件號(hào)順序堆放整齊；(2)焊接將圓片放置于埋弧龍門焊機(jī)工作平臺(tái)，焊縫進(jìn)行點(diǎn)固，然后進(jìn)行焊接；(3)沖壓沖壓前將圓片置于壓機(jī)工作平臺(tái)均勻涂抹石墨油進(jìn)行沖壓；(4)坡口根據(jù)要求的坡口形式，內(nèi)、外總高，確定劃線高度并確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行坡口；(5)無(wú)損探傷(6)酸洗用硝酸鹽對(duì)封頭進(jìn)行涂抹，然后用清水沖洗干凈；(7)入庫(kù)。本發(fā)明工藝未經(jīng)加熱，材質(zhì)不會(huì)劣化。
文檔編號(hào)B23P15/00GK103192233SQ20131009697
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者王 華, 陳建東, 張斌峰, 高艷華, 張立群 申請(qǐng)人:宜興北海封頭有限公司