[發明專利]不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法及結構

在審

• 申請號: 202110631969.9
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113432030A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 曹文紅;陳凡;黃國明;夏明;鄺周凌;占建新;倪寶鵬;范增超
• 申請（專利權）人: 浙江藍能燃氣設備有限公司
• 主分類號: F17C1/02
• 分類號: F17C1/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)選取直徑為406mm～660mm、厚度8.8mm～16mm和設計水容量為500L～2000L的無縫奧氏體不銹鋼鋼管為基材，對基材的兩端進行熱旋壓形成帶有瓶頸的橢圓形封頭；

(2)對瓶頸的外表面進行精加工，再將加強套環加熱至300℃～450℃后，套接于瓶頸的外表面；

(3)對步驟(2)得到的不銹鋼內膽進行連續固溶熱處理，使不銹鋼內膽的顯微組織為過飽和固溶體；

(4)采用正交纏繞與交叉纏繞的組合纏繞工藝在無縫不銹鋼內膽的外表面纏繞碳纖維，同時在碳纖維之間填充環氧樹脂，得到纏繞在不銹鋼內膽外的碳纖維纏繞承壓層；

(5)在碳纖維纏繞承壓層的外表面纏繞玻璃纖維，同時在玻璃纖維之間填充環氧樹脂，得到設于碳纖維纏繞承壓層外的玻璃纖維纏繞保護層；

(6)將纏繞完的瓶式容器轉移至固化爐中烘干和固化。

2.如權利要求1所述的不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法，其特征在于，所述步驟(1)中，熱旋壓橢圓形封頭的具體步驟為：

(1-1)將無縫奧氏體不銹鋼鋼管伸進主軸，當液壓站的壓力達到預設值時，旋壓機主軸卡爪夾緊無縫奧氏體不銹鋼鋼管的外壁；

(1-2)移動中頻爐，使無縫奧氏體不銹鋼鋼管的管口部分進入中頻爐，所述管口部分進入中頻爐中的長度為700mm～800mm，啟動中頻爐加熱，使管口部分的加熱溫度達到1000℃～1050℃；

(1-3)將管口部分從中頻爐中退出，再用補熱槍進行補熱，旋壓機主軸轉速為200r/min～300r/min，無縫奧氏體不銹鋼鋼管經旋壓輪11～18次弧形旋壓后形成不銹鋼內膽。

3.如權利要求1所述的不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)中，不銹鋼內膽進行連續固溶的熱處理的具體步驟如下：

(3-1)將不銹鋼內膽加熱到1050℃～1150℃，同時在升溫進程中溶入碳化物；

(3-2)保溫使得碳化物和各種合金元素均勻地溶解于奧氏體中；

(3-3)將不銹鋼內膽進行自轉，旋轉速度20～30r/min；淬火液從上部進行噴淋，使得不銹鋼內膽以不低于55℃/s的冷卻速度冷卻至350℃以下，得到過飽和固溶體。

4.如權利要求1所述的不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法，其特征在于，所述步驟(4)中，在無縫不銹鋼內膽外表面纏繞碳纖維，纏繞時碳纖維通過膠槽進行連續浸潤，浸潤環氧樹脂膠液的碳纖維絲纏繞在無縫不銹鋼內膽上，環氧樹脂膠液填充在碳纖維之間的空隙處。

5.如權利要求4所述的不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法，其特征在于，所述步驟(4)中，采用正交纏繞與交叉纏繞的組合纏繞工藝得到碳纖維纏繞承壓層的具體步驟如下：

交叉纏繞時，浸潤環氧樹脂膠液的碳纖維絲在瓶身范圍進行螺旋角為50°～65°的往復式纏繞；正交纏繞時，浸潤環氧樹脂膠液的碳纖維絲在瓶身范圍進行環向的往復式纏繞；進行交叉纏繞和正交纏繞的交叉組合纏繞。

6.如權利要求1所述的不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法，其特征在于，所述步驟(5)中，通過膠槽對玻璃纖維進行連續浸潤，浸潤環氧樹脂膠液的玻璃纖維絲纏繞在碳纖維纏繞層上，環氧樹脂膠液填充在玻璃纖維之間及玻璃纖維與碳纖維之間的空隙處。

7.如權利要求6所述的不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法，其特征在于，所述步驟(5)中，從瓶口的一端處沿軸向螺旋往復式環繞于兩端的瓶口之間，形成厚度為2～3mm玻璃纖維保護層。

8.一種不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的結構，包括兩端設有瓶頸的不銹鋼內膽，其特征在于，采用權利要求1-7任一所述的不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制造方法制備，所述不銹鋼內膽外設有碳纖維纏繞承壓層，所述碳纖維纏繞承壓層外設有玻璃纖維纏繞保護層；所述瓶頸處套接有加強套環，所述碳纖維纏繞承壓層的兩端均與加強套環相抵。

9.如權利要求8所述的不銹鋼內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的結構，其特征在于，所述加強套環的外環面設有螺紋。