應變強化容器的優點
(1)輕量化
無錫304不銹鋼卷的屈強比低,按照常規設計方法得到的容器壁厚較大,造成材料浪費、設備增重,無錫304不銹鋼卷的較高抗拉強度和極高的塑性儲備沒有得到利用,其塑性承載能力沒有充分發揮。應變強化容器的設計思路是先設計后強化。即假定304不銹鋼卷壓力容器達到了強化后的預期強度,選擇作為新的屈服強度,按照常規設計方法進行設計和制造。采用強化處理工藝使容器的總體應力水平達到或超過強化應力,根據鳳計算容器應變強化處理時的強化壓力。由于強化應力鳳明顯高于材料的初始屈服強度RDO.2,采用應變強化技術設計出的容器比按常規方法設計的容器壁厚減薄約1/3,容器重量大大減輕,同時大幅度的降低了材料成本。此外,由于容器在強化壓力下發生了塑性膨脹,強化后容器的體積增大,容積增加約2%~10%。容器單位質量所能承載的液體量增大(即重容比降低),實現了輕量化。
(2)應力分布均勻化
成形以及焊接等制造工藝都會使材料中產生少量殘余壓應力,容器成形后常需要進行去應力退火。強化過程中產生的拉應力抵消了制造過程產生的殘余壓應力,焊接殘余應力也得到了一定的釋放。應變強化使容器在強化壓力下發生塑性膨脹,變形向約束作用最小的方向發展。由于沒有外界的約束,各個方向的變形均勻,強化后各結構趨向于曲面,減緩了容器的應力集中及區域結構不連續。由于制造工藝及作用力的較大差異,容器各部分應力分布不均勻,加工程度較深的部位應力較高,未加工部位仍維持在較低的應力水平。強化應力一般高于成形及冷加工產生的作用力,應變強化后,容器各區域均達到強化應力水平,應力分布更加均勻。
(3)疲勞性能提高
已有實驗結果表明,應變強化可以提高304不銹鋼卷材料的抗疲勞性能。強化后材料的屈服強度由R,眈提高到了R,卸載后重新加載,材料的應力在達到R前處于彈性狀態,當加載應力超過R后才重新進入塑性。屈服強度的提高,使材料通過產生彈性變形而儲存的能量增大,這部分能量能有效減少和調節因應力的變化而產生的能量沖擊.應變強化后客器在完壘彈性狀態下使用,由于沒有新的塑性能量消耗,循環使用過程中沒有斯的能量損失,從而使材料的疲勞性能得到改善,容器的使用壽命得到提高眥”.如固溶處理的ICrlSNi9Ti經60%變形后,其疲勞強度提高65%左右。
無錫304不銹鋼卷的屈強比低,按照常規設計方法得到的容器壁厚較大,造成材料浪費、設備增重,無錫304不銹鋼卷的較高抗拉強度和極高的塑性儲備沒有得到利用,其塑性承載能力沒有充分發揮。應變強化容器的設計思路是先設計后強化。即假定304不銹鋼卷壓力容器達到了強化后的預期強度,選擇作為新的屈服強度,按照常規設計方法進行設計和制造。采用強化處理工藝使容器的總體應力水平達到或超過強化應力,根據鳳計算容器應變強化處理時的強化壓力。由于強化應力鳳明顯高于材料的初始屈服強度RDO.2,采用應變強化技術設計出的容器比按常規方法設計的容器壁厚減薄約1/3,容器重量大大減輕,同時大幅度的降低了材料成本。此外,由于容器在強化壓力下發生了塑性膨脹,強化后容器的體積增大,容積增加約2%~10%。容器單位質量所能承載的液體量增大(即重容比降低),實現了輕量化。
(2)應力分布均勻化
成形以及焊接等制造工藝都會使材料中產生少量殘余壓應力,容器成形后常需要進行去應力退火。強化過程中產生的拉應力抵消了制造過程產生的殘余壓應力,焊接殘余應力也得到了一定的釋放。應變強化使容器在強化壓力下發生塑性膨脹,變形向約束作用最小的方向發展。由于沒有外界的約束,各個方向的變形均勻,強化后各結構趨向于曲面,減緩了容器的應力集中及區域結構不連續。由于制造工藝及作用力的較大差異,容器各部分應力分布不均勻,加工程度較深的部位應力較高,未加工部位仍維持在較低的應力水平。強化應力一般高于成形及冷加工產生的作用力,應變強化后,容器各區域均達到強化應力水平,應力分布更加均勻。
(3)疲勞性能提高
已有實驗結果表明,應變強化可以提高304不銹鋼卷材料的抗疲勞性能。強化后材料的屈服強度由R,眈提高到了R,卸載后重新加載,材料的應力在達到R前處于彈性狀態,當加載應力超過R后才重新進入塑性。屈服強度的提高,使材料通過產生彈性變形而儲存的能量增大,這部分能量能有效減少和調節因應力的變化而產生的能量沖擊.應變強化后客器在完壘彈性狀態下使用,由于沒有新的塑性能量消耗,循環使用過程中沒有斯的能量損失,從而使材料的疲勞性能得到改善,容器的使用壽命得到提高眥”.如固溶處理的ICrlSNi9Ti經60%變形后,其疲勞強度提高65%左右。
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