超高壓套筒鍛件主要是圓筒容器，其應(yīng)力分布特點(diǎn)是軸向應(yīng)力在三個(gè)主應(yīng)力中萌琉；內(nèi)壁應(yīng)力在周向應(yīng)力分布中灶昏，沿壁厚分布不均勻鄙幸。K值越大铆遭，不均勻性越嚴(yán)重(K是圓筒外徑與內(nèi)徑的比值)脑苫；當(dāng)操作壓力時(shí)聋丝，內(nèi)壁不可避免地會(huì)屈服收捣。根據(jù)上述應(yīng)力特性棉姐，在設(shè)計(jì)超高壓套筒鍛件時(shí)阅茶，應(yīng)從結(jié)構(gòu)上改變應(yīng)力分布，而不是簡(jiǎn)單地增加厚度和材料強(qiáng)度來(lái)降低操作條件下的應(yīng)力水平谅海。超高壓套筒鍛件的設(shè)計(jì)大致包括預(yù)應(yīng)力圓筒和液體支撐圓筒(充液或直接外壓)脸哀、各種結(jié)構(gòu)的筒體在工業(yè)上都有應(yīng)用蹦浦，如剖分式圓筒、綜合式圓筒摧垄、框架式繞線結(jié)構(gòu)等跃恍。

預(yù)應(yīng)力套筒鍛件結(jié)構(gòu)是在制造過(guò)程中首先對(duì)圓柱體產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，利用與工作應(yīng)力方向相反的預(yù)應(yīng)力來(lái)部分抵消工作應(yīng)力匕蚁。具體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括多層壓縮套筒态置、繞線套筒、繞線套筒渊唁、自增強(qiáng)套筒等垄获。其中，多層熱套筒是早使用的結(jié)構(gòu)仆玖，自增強(qiáng)套筒接管用于制造高壓聚乙烯管式反應(yīng)器彻虾，可承受320MPa壓力。但預(yù)應(yīng)力筒體有一個(gè)共同的缺點(diǎn)歪低，即當(dāng)筒壁溫度超過(guò)500℃或使用壽命較長(zhǎng)時(shí)溅宅，就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力松弛，從而大大降低或喪失預(yù)應(yīng)力盔曼，在生產(chǎn)中存在隱患搪书。

液體支撐套筒結(jié)構(gòu)利用結(jié)構(gòu)中夾套液體的壓力對(duì)內(nèi)筒施加外壓，代替內(nèi)筒的預(yù)應(yīng)力吴侦，夾套壓力可以調(diào)節(jié)和控制屋休。此外，直接向內(nèi)筒施加外壓也可以限度地減少內(nèi)筒壁垂直于徑向平面的剪切應(yīng)力备韧，使平均周向應(yīng)力成為壓縮應(yīng)力博投，提高抗疲勞強(qiáng)度，抑制裂紋擴(kuò)散盯蝴。因此毅哗，這種類(lèi)型的超高壓容器可用于超過(guò)1000MPa和超過(guò)1000℃的操作條件。但液體支撐結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜捧挺，需要設(shè)置可控液壓系統(tǒng)虑绵，夾套內(nèi)壓力必須適當(dāng)調(diào)節(jié)。

剖分筒結(jié)構(gòu)根據(jù)筒體內(nèi)壁表面周向應(yīng)力的應(yīng)力分布特點(diǎn)闽烙，將筒體分成2-3層翅睛，將應(yīng)力的套筒做成扇形剖分，使介質(zhì)只接觸內(nèi)表面(扇形塊之間墊薄墊片黑竞，防止接觸面泄漏)捕发。由于剖分層在周向上不連續(xù)，剖分塊上不產(chǎn)生周向應(yīng)力，從而消除了內(nèi)壁的周向應(yīng)力刷寨。但外筒的周向應(yīng)力只是由扇形塊的徑向壓力產(chǎn)生的翁骗，周向應(yīng)力值會(huì)隨著受力點(diǎn)半徑的增加而大大降低。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是扇形塊的加工要求高铭懂，應(yīng)采用抗壓性能墊片引笛。

綜合筒體結(jié)構(gòu)是將扇形塊切割套筒、充液夾套和預(yù)應(yīng)力縮小套筒結(jié)合在一起肉诚。它綜合了上述三種類(lèi)型的優(yōu)點(diǎn)决毕，但結(jié)構(gòu)和制造復(fù)雜，可用于24000MPa痊撤。留满、1500℃操作條件。

框架繞線結(jié)構(gòu)由兩部分組成:工作圓筒和框架榔夹。繞線筒體和平封頭承受介質(zhì)壓力喻谭，框架由兩根柱子和兩個(gè)半圓梁組成，起到壓緊平封頭和承受軸向力的作用偏序。該結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、抗疲勞胖替、結(jié)構(gòu)緊湊研儒、制造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)《懒睿可用于金屬壓力成型的靜液壓擠壓過(guò)程端朵，操作壓力和溫度可達(dá)1200MPa和1500℃。

我國(guó)超高壓容器套筒的發(fā)展過(guò)程與國(guó)外大致相似燃箭。工作壓力100-300MPa的設(shè)備大多采用超高強(qiáng)度鋼單層鍛造或雙層熱套(近多采用熱套)冲呢。；300-800MPa設(shè)備招狸，多采用雙層或三層熱套(在壓力不高的情況下可采用續(xù)絲結(jié)構(gòu));采用三層熱套加自增強(qiáng)筒體結(jié)構(gòu)的800-1000MPa設(shè)備敬拓；＞采用內(nèi)層剖分扇形塊結(jié)構(gòu)的1000MPa設(shè)備。