鋯以其優(yōu)良的耐腐蝕性能，在化工、石化、環(huán)保等行業(yè)得到越來越廣泛的應用。我國自1992年起進行鋯制容器設計和相關技術開發(fā)，1996年進行大型鋯制壓力容器研制，2003年批量生產(chǎn)鋯容器。鋯封頭成型作為制造的一大難點，一直為研制各方所關注。期間，進行過溫旋壓和溫沖壓成形試驗，但均未能有效杜絕開裂。為此，2002年起針對鋯封頭成形進行了專項研究，2003年確定了現(xiàn)在使用的高溫成形鋯封頭方法。以下將結合確定高溫成形鋯封頭方法的試驗研究成果、相關分析及其最初成形的幾只鋯封頭情況，對高溫成形鋯封頭方法的控制要點進行討論。
鋯封頭成型初步試驗
研制鋯制壓力容器初期，國內(nèi)缺乏相關經(jīng)驗，的鋯封頭成形試驗方案及工藝主要是參照為照不多的國外資料確定的。鋯封頭成形試驗分別采用沖壓和旋壓兩種成形方法進行，均未成功。
對試驗封頭的檢查發(fā)現(xiàn)鋯材起邊過程中的開裂是脆性斷口，開裂部位硬度較原始母材高1/2左右，是典型的低應力脆斷。進一步分析認為，鋯成形時的低應力脆斷主要原因是鋯的塑性較差，原材料常溫實測斷后伸長率為20%；同時冷作硬化嚴重，且硬化在450度以下無法消除。因此為防止鋯封頭成形時的低應力脆斷，需進一步提高成形溫度。
鋯的成形溫度
合理確定鋯封頭的成形溫度，需有高溫拉伸試驗數(shù)據(jù)支持。經(jīng)查閱相關資料，僅有美國Wah Chang公司發(fā)表過鋯在427度以下的高溫拉伸試驗結果。為此，補充進行了鋯板的高溫拉伸試驗。
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