不锈钢封头作为压力容器的关键部件,其材料选择直接影响设备性能。常用材质包括304、316L及2205双相钢,其中316L因含钼元素(2%-3%),在氯离子环境中耐腐蚀性显著优于304。结构设计需遵循GB/T 25198-2010标准,椭圆封头的长径比通常为2:1,直边高度≥25mm以确保焊接强度。对于高压工况(如10MPa),需采用整体补强圈设计,其厚度不低于筒体壁厚的1.5倍。
成型工艺与精度控制
冲压成型
适用于厚度≤20mm的封头,模具采用合金钢制造(寿命5000-10000次),成型后圆度偏差≤1mm,表面粗糙度Ra0.8-1.6μm。例如,化工容器封头需通过氩弧焊焊接,探伤合格率需达95%以上。
旋压成型
针对大型或超厚封头(如壁厚30mm),采用冷旋工艺控制椭圆度≤0.3%直径,同步监测层间温度≤150℃以避免晶间腐蚀。核电领域封头还需进行1050℃固溶处理,快速水淬以保持双相钢的奥氏体-铁素体平衡。
精度保障
激光切割下料公差±0.1mm,卷板成型后周长误差≤2mm,冲压封头长轴尺寸精度需控制在±1mm内。对食品级容器,内壁需镜面抛光至Ra≤0.4μm,并通过电解钝化形成1.5-3μm钝化膜。
典型应用与选型建议
化工领域:优先选用316L材质,配合蜂窝夹套设计(传热效率提升40%)。
食品医药:要求内壁NAS 1638 Class 6级清洁度,焊缝需封闭打磨避免积垢。
核电设备:需通过ASME BPVC Ⅷ认证,封头开孔处需进行100%射线探伤。