论文压力容器设计制造材料代用问题是关于本文可作为相关专业压力容器论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文压力容器制造厂排名论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
[摘 要]在压力容器设计制造之初,由于设计人员根据设计需求,会需要一些特定的、特殊的材料.但是这些材料在市场上并不多见,或存量不足,或缺货,給采购工作带来较大难度.在这种情况下,材料代用就产生了.本文就材料代用中“以优代劣”、“以厚代薄”展开了分析,以期提供一定的参考.
[关键词]压力容器 设计制造 材料代用 问题
引言
在压力容器的设计制造中,选择代用材料时,要对被选用材料的材质、厚度等方面进行综合考量.尽管在材料代用过程中,通常会采用好替差、厚替薄办法,但是这并不能够很好地解决存在的问题.只有在根本上探索最为合适的材料,其性能才符合压力容器设计制造的需求,才不会影响整体设计方案的执行.
一、材料代用中的“以优代劣”问题
在材料代用中,代用材料的选择非常关键.在压力容器的设计制造中,金属材料被用来做代用材料显然有更好的优势.这些被选中的材料具备耐高温、耐腐蚀的作用,而且从力学和制造工艺方面考虑,也是较为理想的.但是,有些材料尽管在有些方面具备优势,却在其他方面可能存在缺陷.所以,在材料选用中,面对这些问题,要尽量扬长避短.比方说,对于强度很高的代用材料而言,它的可焊性怎么样也是个问题.由于这种类型的材料,通常可焊性都比较差.所以,在这样的条件下,假使以强度更高的材料来替代,这不仅会增加焊接难度,还会产生相应的问题来.有鉴于此,需要采取更改材料的措施,避免这方面因素带来的不良影响.
在压力容器设计制造中,使用低合金钢的时候,尽管在价格和强度方面比碳素钢更好,但是冷加工时的性能就要比碳素钢更差.据我们所知,通过对钢进行塑性和变形处理时,如果超过一定程度,可能产生晶格扭曲,冷作硬化现象.这样的条件下,采取“以优代劣”的方式,就要求热处理也相应地变化才行.
在“以优代劣”的材料代用中,不能单纯地进行材料选择.以为好的材料用来替代差的材料就一定行得通,却不知材料性格各异,合适最好.所以,要根据具体的情况来选择代用材料.比如镇静钢的使用,它的强度和价格都要明显比沸腾刚更好,如果比较二者在搪玻璃容器制造中的性能,就不是那么一回事了.又如,在耐腐蚀性方面比较优秀的不锈钢,如果有氯离子的作用,这种性能就要比碳素钢和低合金钢还要差.同样,一般的不锈钢在耐腐蚀性和价格方面都比超低碳不锈钢更差,但是他的高温热强行更优秀.
通常讲来,只有降低钢材料中碳的含量,才能够使材料的耐腐蚀性得到增强.但是,材料中碳的含量高,却能使其高温性更好.所以,在压力容器设计制造的实际情况中,采取“以优代劣”的方式时,应根据不同的情况来进行选择.如果有需要,则要对其进行相关的计算才能决定.
二、材料代用中的“以厚代薄”问题
在压力容器的制造过程中,由于制造方面的特殊原因,制造方可能会在尽可能遵守相关规范的条件下,选择“以厚代薄”的材料代用方式.按照制造方面的理论,这种方式并非很合理,但却在实际情况中屡有出现.采用这种代用方式,容器的壳体就会受力,并由平面应力变为平面应变的状态.这样的结果,无疑会对容器造成伤害,导致容器在相关方面的力的作用过程中,产生脆性断裂的现象.所以,这种材料代用方式还是存在着不少问题,需要去分析和改善.
在材料代用选择过程中,不少零件不能成为被选择对象,特别是像爆破片、挠性管等零件.它们不能够直接出现在“以优代劣”的方式中.如果真的要选用,也需要对其进行相关的生产处理后,才能应用.处理这些零件也要在材料代用的实际情形下进行,通过对其计算,削减其厚度,使厚度值在规定范围内.这个环节相当重要,如果不予以重视,甚至直接跳过这个步骤,可能导致容器元件及邻近的零部件失效.
当使用厚的取代薄的时候,会导致连接结构方面产生一定的改变.所以,将简体同封头连接,一定要计算检测封头的厚度,如果厚度超过需求范围,就应当进行适当的削边处理.厚度不仅同连接结构相关,还能对焊接结构产生影响.这可能导致接管、壳体焊缝、接焊缝等由单v型转化为x型的破口,在很大程度上改变了焊接的结构.在使用开孔补强板的过程中,如果板身太厚的话,外周的应力集中就会偏高,导致焊接处开裂,影响容器质量.所以,要避免补强板太后带来的连锁影响.
然而,在材料代用过程中,尽管能采取一系列的措施应对“以厚代薄”带来的问题,也会有一些新的状况出现.比如在热处理、焊接、无损检测等方面,都可能发生一定变动.压力容器的重量会随材料的加厚而变重,对于压力容器的支座来说,就又形成了一大考验.此外,也会相应地影响容器传热的性能.
结束语
总体而言,只要在压力容器的设计制造中出现材料代用的情形,就存在重新计算数据、调整方案的可能性.材料代用目前尚存在一些问题,这不仅对企业的生产技术形成考验,也同容器质量安全和经济效益相关联.所以,容器设计人员要充分考虑各方面的因素,慎重对待材料代用的问题,在使用过程中不断完善,使后续工作中的问题越来越少.
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参考文献：
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