一个超大薄壁椭圆封头经过武汉封头加工、正火处理正火后有两炉下封头做鼓部位变形超标。造成变形超差的原因是支座制造时椭圆,封头重力集中于椭圆支座短轴处,接触部位内凸。由于封头是点压做鼓,即使支座不椭圆,也不可能与做鼓部位均匀接触。
5只上封头正火均未变形,说明封头的刚度足以承受自重可能引发的高温蠕变。两只相连封头自重达23t,集中于支座上,由于不能与支座均匀接触,重力集中在与支座接触处,材料在900℃以上屈服强度很低,从而造成接触部位变形。支座设计虽满足高温承重需要,但仅置于封头做鼓部位欠妥。
支座与封头间加垫板虽能增加接触面积,但垫板与封头和支座相焊,增加了应力,也会增加变形。
在封头直边相连处加焊支柱,虽能分担支座承重,但热胀冷缩方向与封头不同,支柱仅上下方向胀缩,封头既上下方向胀缩,又水平方向胀缩,导致支柱弯曲,起不到支撑作用。鉴于以上分析,建议采用图8支撑结构。带托板的支座仅与封头点固,焊接应力小,胀缩方向与封头一致。上下封头的自重分散由托板和封头不同部位承受,可避免在武汉封头加工中,封头局部变形。