冷旋压拼焊平管板封头残余应力研究

摘要：本文介绍了大型燃油锅炉经拼板焊接和冷旋压加工制造而成的平管板封头残余应力试验。结果表明平管板封头拼板焊缝的折边部位和直边段，以及管子与管板焊接根部和管桥处，其残余应力较大，个别测点残余应力超过了材料的屈服点，但经退火后其残余应力大为降低，前者应力消除达60~96%，后者应力消除达40~85%。

关键词：残余应力   冷旋压   平管板封头

1 前言
冷旋压制造压力容器封头是一种已被国内外确认和广泛应用的工艺。采用冷旋压工艺来制造平管板封头，对生产量小、品种规格多的锅壳式锅炉具有重要意义，尤其是对于直径较大的平管板封头，如果采用热冲压法，不仅需要购置费用不菲的大型热压模具，且其生产还往往受到原有加热炉、水压机或油压机等设备能力的限制。相反，采用旋压法则可解决这些矛盾，旋压法不需要大型模具和大型加热炉等设备，其工装简单、适应范围广，能有效地降低产品的成本，提高设备的利用率。但冷旋压法加工的封头会产生冷加工残余应力，并且大型平管板封头一般由两块钢板拼焊而成，折边部位半径往往较小，采用冷旋压法生产，其焊接残余应力与折边段冷加工残余应力叠加，容易发生意外。为此，受某锅炉公司委托，我们对一直径大于2米，厚度为22mm的由冷旋压法生产的平管板封头进行了残余应力试验研究。