[發明專利]雙封頭高壓氣瓶內膽的制造方法

有效

• 申請號: 201811600541.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109630862B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 王東坡;馬世成;汪宇羿;趙文龍;張月倩;孫昂
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

1.一種雙封頭高壓氣瓶內膽的制造方法，其特征在于，所述雙封頭高壓氣瓶內膽作為纏繞氣瓶的內膽用于儲存壓縮氣體，所述雙封頭高壓氣瓶內膽為兩端收口成型封頭及瓶口的一體式無縫結構的鋁合金內膽，包括A瓶口、A封頭、直筒段、B封頭和B瓶口，所述A封頭和B封頭分別位于所述直筒段的兩端，所述A瓶口和B瓶口分別位于所述A封頭和B封頭上；所述雙封頭高壓氣瓶內膽的長度為4.5m，所述直筒段的公稱外徑為Ф618mm，所述高壓氣瓶的額定壓力為25Mpa；

所述直筒段的壁厚為6mm，所述直筒段的整體直線度不大于0.5mm/m；所述直筒段的壁厚的公差小于等于±0.15mm；所述直筒段任意直線段位置局部直線度不大于0.5mm/300mm；所述直筒段任意位置的圓度不大于0.5mm；所述直筒段的內表面粗糙度小于Ra1.6μm，所述直筒段的外表面粗糙度小于Ra3.2μm；

所述制造方法包括如下步驟：

S1，鋁合金內膽旋壓管制備，采用數控強力外旋壓機對無縫管坯的直筒段進行多道次強力外旋壓成形處理，得到鋁合金內膽旋壓管；

所述步驟S1具體包括如下步驟：

S11，鋁合金內膽旋壓管直筒段的旋壓成型，采用三輪錯距正旋或反旋的旋壓方法對無縫管坯進行2-4次旋壓過程，得到旋壓件A，所述三輪錯距正旋或反旋旋壓方法中的錯距量設置為6-12mm；正旋旋壓時采用加工長度等于設定產品長度1.2-1.4倍的芯模進行旋壓輔助加工；反旋旋壓時采用加工長度等于設定產品長度0.6-0.8倍的芯模進行旋壓輔助加工；

S12，鋁合金內膽旋壓管的定長加工，對步驟S11中得到的旋壓件A進行定長加工，得到鋁合金內膽旋壓管；

S13，鋁合金內膽旋壓管的清洗，采用清洗機對步驟S12中得到的鋁合金內膽旋壓管進行清洗；

S14，修磨鋁合金內膽旋壓管，采用數控內外圓修磨機對步驟S13中清洗后的鋁合金內膽旋壓管進行內外表面劃傷、碰傷的修磨；

S15，采用超聲波自動探傷機對步驟S14中得到的鋁合金內膽旋壓管進行直筒段的全自動探傷，檢驗是否有起皮、褶皺、裂紋的加工缺陷；

S2，封頭和瓶口的旋壓成型，采用加熱收口旋壓機對所述鋁合金內膽旋壓管兩端的開口處分別進行封頭和瓶口的旋壓成型，得到旋壓成型件B；所述旋壓成型件B包括直筒段和直筒段兩端的A封頭和B封頭；所述步驟S2具體包括如下步驟：

S21，裝夾，采用分瓣式中空主軸進行鋁合金內膽旋壓管的裝夾；

S22，加熱，對鋁合金內膽旋壓管的待收口旋壓處加熱至180-380℃；所述步驟S22中的加熱采用氧氣、丙烷/LNG進行燃燒噴焰加熱；

S23，封頭及瓶口的成型旋壓，采用單側X直線、Z直線和旋轉三向插補式收口旋壓機對步驟S22中加熱的鋁合金內膽旋壓管進行多道次收口旋壓，收口旋壓第1-8道次帶有反旋；

S24，對鋁合金內膽旋壓管的另一端重復步驟S21、S22、S23的操作，得到旋壓成型件B；所述旋壓成型件B包括直筒段和直筒段兩端的A封頭和B封頭；

S3，瓶口中心孔的加工，對步驟S2中得到的旋壓成型件B兩端的A封頭和B封頭分別進行瓶口中心孔的機加工，得到旋壓成型件C；

S4，曲面探傷，對步驟S3中得到的旋壓成型件C進行收口質量探傷，檢驗封頭位置是否有橘皮、折疊的加工缺陷；

S5，曲面內表面修磨，根據探傷結果，采用封頭內表面修磨機床對步驟S4中發現的封頭內表面缺陷進行修磨，得到質量合格的旋壓成型件C；

S6，熱處理，對步驟S5中得到的旋壓成型件C進行T6工藝處理，得到雙封頭高壓氣瓶內膽坯；所述步驟S6具體包括如下步驟：

S61，淬火處理，將步驟S5中制得的旋壓成型件C放入淬火爐進行淬火處理，將旋壓成型件C加熱至525-531℃，并在525-531℃環境中保溫2.2-4小時，接著將旋壓成型件C進行淬火，淬火時應保證從淬火爐爐門開啟至雙封頭高壓氣瓶內膽全部入水時間不得大于8s；

S62，時效處理，將淬火后的旋壓成型件C轉移至時效爐進行時效處理，最后在160-200℃環境中保溫6-10小時，制得雙封頭高壓氣瓶內膽坯；

S7，瓶口加工，采用瓶口加工中心對步驟S6中得到的雙封頭高壓氣瓶內膽坯的A瓶口和B瓶口的內徑和外徑分別進行機加工，并加工出瓶口內螺紋，得到雙封頭高壓氣瓶內膽；

S8，內膽清洗。