橢圓封頭的應力不如半球形頭的應力均勻，但比碟形頭還要差。頂點處的應力大，周向壓應力出現(xiàn)在赤道處。當Di/（2h）=2等于壁厚時當連接圓柱體時，橢圓封頭可以達到與圓柱體相同的強度。碟形封頭在力學上的缺點是卷邊半徑r小，該包邊區(qū)域的存在使頭部的翹曲不連續(xù)，從而導致很大的翹曲彎曲應力和周向壓力。不過r/R越小，則折邊區(qū)的這些應力就越大，因而有可能發(fā)生周向裂紋，亦可能出現(xiàn)周向折皺。
管線鋼高壓封頭的幾種成形工藝特點和旋壓成形工藝
[一]、高壓封頭的幾種成形工藝特點
無論是部分凹模旋轉(zhuǎn)鍛造法還是半月砧等量旋轉(zhuǎn)下壓鍛造法，底部區(qū)金屬都受到兩側(cè)金屬的附加拉伸可致使高壓封頭
變薄，因此通過改變凸模轉(zhuǎn)動角度以及模具下壓量能夠很好地控制成形質(zhì)量。
以上高壓封頭的幾種成形工藝各有自身特點:用沖壓成形整體一次性拉深大直徑的高壓封頭，往往需要大噸位及大臺面的壓力機設備以及笨重而又昂貴的模具，故而成本較高，但效率高，適用于批量生產(chǎn)；
旋壓法可采用通用的旋壓機而又不需專用模具(無胎旋壓)，因此成本相對較低，效率也比沖壓工藝低；
爆炸成形法的優(yōu)點是模具結(jié)構(gòu)簡單，無需上模和大型沖壓設備，成本低，特別適用于某些難于變形的金屬，缺點是效率低，僅適用于單件生產(chǎn)，成形后往往還需要校形；
旋轉(zhuǎn)模壓法，是目前國內(nèi)外使用的一種較新的工藝方法，由于該方法省略了將鋼錠軋制成鋼板這一工序，生產(chǎn)效率較高。
而且所成形高壓封頭力學性能基本呈各向同性，具有優(yōu)異的內(nèi)部質(zhì)量，較大的缺點就是對設備要求高。
[二]、國標高壓封頭旋壓成形工藝
火車和汽車用罐車高壓管道封頭
、化工用罐體等大型壓力容器生產(chǎn)中，常用材料為Q345ReQ345R材料一般具有化工用板材特質(zhì)外，就材料成形性能方面，其通常還具有良好的焊接性能和沖壓成形性能。大型國標高壓封頭由于尺寸較大，其所需坯料材料一般是由國標高壓封頭制造廠商進行拼裝焊接得到。坯料焊接質(zhì)量好壞，直接關系國標高壓封頭沖壓成形質(zhì)量及其罐車實際使用壽命和安 全可靠性。對Q345R材料焊接接頭性能進行研究。過高的焊接殘余應力易造成焊縫開裂，通過焊后熱處理工藝能降低焊接殘余應力，還對合理的熱處理工藝條件進行了研究。尤其是多道次焊接過程中，各道次焊縫相互影響后所呈現(xiàn)的變形和應力分布極為復雜，殘余應力分布規(guī)律的研究顯得尤為重要，李婭娜等使用有限元法對厚板多道次焊接殘余應力進行研究。而目前國標高壓封頭及罐車制造企業(yè)對國標高壓封頭焊接質(zhì)量及焊接對后續(xù)制造工序，如焊接對國標高壓封頭沖壓工藝的影響僅靠經(jīng)驗進行控制，而無理論依據(jù)進行指導。因此，罐車國標高壓封頭產(chǎn)品制造，尤其是新品開發(fā)中，造成產(chǎn)品報廢量大、開發(fā)周期長和成本過高。
就某鐵路罐車所使用的材料厚度為30mm的國標高壓封頭材料Q345R進行焊接工藝和力學性能試驗研究，并使用SYSWELD軟件對國標高壓封頭坯料雙面多道次焊接成形過程進行數(shù)值模擬仿真。根據(jù)模擬結(jié)果，對厚板國標高壓封頭坯料焊接殘余應力進行研究，以指導國標高壓封頭旋壓成形工藝制定，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約產(chǎn)品研究和制造成本。
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產(chǎn)品廣泛用于寶鋼、首鋼、鞍鋼、鞍鋼股份(含鲅魚圈、凌鋼)、本鋼等冶金、化工、電力、制氧、煉鋼、軋鋼等企業(yè)。產(chǎn)品同時出口到東南亞、中東、歐洲、美洲、澳大利亞和南非等國家。產(chǎn)品及服務享有很高的信譽。
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