奥氏体不锈钢应变强化容器冷加工与承载能力研究

　　本文在“中澳天然气技术伙伴关系基金”项目（项目编号：B）的支持下以及在广东某压力容器制造厂的帮助下，通过数值模拟、实验验证以及理论推导，分析了封头承载的数值模拟方法，探讨了应变强化制造工艺中强化压力的取值方法；建立了封头冲压成形的数值模型并验证了其可行性，分析了冷加工对封头的强化作用；开展了对固溶处理和冷冲压封头极限承载能力和稳定性的研究；最后探讨了筒体冷卷成形的塑性应变规律以及冷加工筒体（不经固溶热处理）在应变强化容器中的应用。主要工作内容及结论如下：

　　2.应变强化工艺中强化压力pk需根据容器实际厚度确定，而非计算厚度。本文给出强化压力的范围：2skp4skDk。其中i3Ds为筒体实际厚度，Di为容器直径，ki为强化应力。

　　4.从安全性和稳定性的角度，证实了可以将冷冲压的封头（不经固溶处理）和椭圆封头引入到应变强化容器中。以垮塌载荷为依据知：冷冲压封头（考虑冷冲压强化效果）与固溶热处理封头（不考虑冲压强化效果）承载能力相差很小；椭圆封头的承载能力与10%和2:1碟形封头非常接近。另就稳定性而言，固溶处理的封头与冷冲压封头在强化压力下，都不会出现局部屈曲的现象。

　　6.针对强化过程中，经固溶处理的筒体产生明显塑性变形的问题，建议选取强化应力k略小于标准规定的最大值，并利用冷卷成形的筒体（不经固溶热处理）代替固溶处理的筒体。这样可以有效减小强化过程中的塑性变形，又不影响容器的厚度。筒体冷加工产生的塑性变形不能人为控制或调整，因此不能取代应变强化工艺。