[發(fā)明專利]一種帶金屬法蘭的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610199663.X | 申請日： | 2016-04-05 |
| 公開（公告）號： | CN105782603B | 公開（公告）日： | 2018-08-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 周勇;鄭軍;謝峰;劉君 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國船舶重工集團公司第七一二研究所 |
| 主分類號： | F16L23/032 | 分類號： | F16L23/032;F16L23/16 |
| 代理公司： | 武漢凌達知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221 | 代理人： | 劉念濤;宋國榮 |
| 地址： | 430064 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 金屬 法蘭 復(fù)合材料 結(jié)構(gòu)件 及其 制備 方法 | ||
1.一種帶金屬法蘭的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，其特征在于：由兩端金屬法蘭、復(fù)合材料體和O型密封圈（2）組成，所述的復(fù)合材料體選用與密封液體及使用溫度相匹配的材料，由填充纖維絲、第三層復(fù)合材料、第二層復(fù)合材料以及第一層復(fù)合材料組成，所述的填充纖維絲和第三層復(fù)合材料采用玻璃纖維絲，第二層復(fù)合材料和第一層復(fù)合材料采用玻璃纖維布，所述的兩端金屬法蘭采用不銹鋼，所述兩端金屬法蘭與復(fù)合材料體的兩個接觸面上依次設(shè)置有錐面、多個固定凹槽和一個密封凹槽，所述的O型密封圈（2）預(yù)埋在所述的密封凹槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶金屬法蘭的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述的金屬法蘭為圓環(huán)形金屬法蘭（62），所述的O型密封圈（2）為圓環(huán)形O型密封圈（63），所述的密封凹槽為圓環(huán)密封凹槽（623），所述的復(fù)合材料體由第一填充纖維絲（61）、圓環(huán)第三層復(fù)合材料（64）、圓環(huán)第二層復(fù)合材料（65）以及圓環(huán)第一層復(fù)合材料（66）組成，所述的固定凹槽包括設(shè)置在圓環(huán)形金屬法蘭（62）內(nèi)側(cè)的第四固定凹槽（625）、第五固定凹槽（626）、第六固定凹槽（627）、第七固定凹槽（628）以及設(shè)置在圓環(huán)形金屬法蘭（62）外側(cè)的第一固定凹槽（621）、第二固定凹槽（622）、第三固定凹槽（624），所述的錐面和圓環(huán)密封凹槽（623）設(shè)于在圓環(huán)形金屬法蘭（62）外側(cè)，其中圓環(huán)密封凹槽（623）依據(jù)選擇圓環(huán)形O型密封圈（63）型號確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶金屬法蘭的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述的第一填充纖維絲（61）采用濕繞的方式并以一定的纏繞張力纏繞于第一固定凹槽（621）、第二固定凹槽（622）、第三固定凹槽（624）、第四固定凹槽（625）、第五固定凹槽（626）、第六固定凹槽（627）以及第七固定凹槽（628）中，所述圓環(huán)形O型密封圈（63）預(yù)埋在圓環(huán)密封凹槽（623）中，以滿足自身密封要求，所述的第三層復(fù)合材料（64）采用濕繞的方式并以一定的纏繞張力纏繞于第二層復(fù)合材料（65）的外表面，纏繞長度依據(jù)工藝情況而定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶金屬法蘭的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述的金屬法蘭為端板形金屬法蘭（72），所述的O型密封圈（2）為端板形O型密封圈（71），所述的密封凹槽為端板密封凹槽（722），所述的復(fù)合材料體由第二填充纖維絲（69）、端板第三層復(fù)合材料（70）、端板第二層復(fù)合材料（68）以及端板第一層復(fù)合材料（67）組成，所述的固定凹槽包括設(shè)置在端板形金屬法蘭（72）正反兩面的第八固定凹槽（721），所述端板形金屬法蘭（72）的正反兩面均設(shè)置有錐面、端板密封凹槽（722）和凸臺（723），端板密封凹槽（722）依據(jù)選擇端板形O型密封圈（71）型號確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶金屬法蘭的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述的第二填充纖維絲（69）采用鋪放的方式放置于第八固定凹槽（721）中；所述端板形O型密封圈（71）預(yù)埋在端板密封凹槽（722）中，所述的端板第三層復(fù)合材料（70）采用濕繞的方式并以一定的纏繞張力纏繞于端板第二層復(fù)合材料（68）的外表面，纏繞長度依據(jù)凸臺（723）高度及工藝情況而定。
6.一種如權(quán)利要求1所述帶金屬法蘭的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的制備方法，其特征在于，采用纖維布鋪放結(jié)合纖維紗纏繞的工藝，其步驟是：
首先制作帶一定錐度的圓柱形金屬內(nèi)膜，同時對圓環(huán)形金屬法蘭（62）內(nèi)外表面和端板形金屬法蘭（72）雙面進行噴砂處理；
其次采用布鋪放的方式將復(fù)合材料布包裹于金屬內(nèi)膜外表面，同時依據(jù)工藝要求涂抹一定的樹脂，此為圓環(huán)第一層復(fù)合材料（66）和端板第一層復(fù)合材料（67）；
再次將第一填充纖維絲（61）放置于圓環(huán)形金屬法蘭（62）內(nèi)表面的第四固定凹槽（625）、第五固定凹槽（626）、第六固定凹槽（627）和第七固定凹槽（628），將第二填充纖維絲（69）放置于端板形金屬法蘭（72）雙面的第八固定凹槽（721）中，待第四固定凹槽（625）、第五固定凹槽（626）、第六固定凹槽（627）、第七固定凹槽（628）以及第八固定凹槽（721）填滿后，圓環(huán)形金屬法蘭（62）內(nèi)表面成一圓柱面，端板形金屬法蘭（72）雙面成一平面；
隨后通過金屬內(nèi)膜止口，將圓環(huán)形金屬法蘭（62）和端板形金屬法蘭（72）分別固定于金屬內(nèi)膜外表面，并將圓環(huán)形O型密封圈（63）預(yù)埋在圓環(huán)形金屬法蘭（62）外表面的圓環(huán)密封凹槽（623）以及端板形金屬法蘭（72）的端板密封凹槽（722）中，同時在金屬法蘭外表面涂抹粘膠；
隨后采用濕繞的方式將第一填充纖維絲（61）以一定的纏繞張力纏繞于圓環(huán)形金屬法蘭（62）外表面剩余的第一固定凹槽（621）、第二固定凹槽（622）及第三固定凹槽（624）中，待凹槽填滿后，此時圓環(huán)形金屬法蘭（62）外表面成一圓柱面；
然后采用布鋪放的方式將復(fù)合材料布包裹于兩端金屬法蘭和圓環(huán)第一層復(fù)合材料（66）外表面，并涂抹一定的樹脂，此為圓環(huán)第二層復(fù)合材料（65）和端板第二層復(fù)合材料（68）；
當(dāng)鋪放厚度達到設(shè)計要求后，在圓環(huán)形金屬法蘭（62）側(cè)，采用濕繞的方式將復(fù)合材料纖維紗以一定的纏繞張力纏繞于圓環(huán)第二層復(fù)合材料（65）的外表面，此為圓環(huán)形金屬法蘭（62）側(cè)圓環(huán)第三層復(fù)合材料（64）；
在端板形金屬法蘭（72）側(cè)，采用濕繞的方式將復(fù)合材料纖維紗以一定的纏繞張力纏繞于凸臺（723）處纖維布的外表面，此為端板形金屬法蘭（72）側(cè)端板第三層復(fù)合材料（70），固化完成后，脫模，得到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件。
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