[發明專利]大直徑不銹鋼焊接內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制備方法

有效

• 申請號: 202111113634.4
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113909806B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 曹文紅;牛忠華;黃國明;趙佳鳴;陳凡;馮莉明;夏明;陸毓穎;鄺周凌;丁超
• 申請（專利權）人: 浙江藍能氫能科技股份有限公司;上海電氣電站設備有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B29C53/56
• 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

1.一種大直徑不銹鋼焊接內膽碳纖維全纏繞瓶式容器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)選取直徑為406mm～660mm、厚度為8.8～16mm和設計水容量為200L～2000L的無縫奧氏體不銹鋼鋼管為基材制備筒體，對所述筒體的兩端加工坡口；

(2)采用奧氏體不銹鋼鋼板經沖壓或冷旋制備橢圓形封頭，并在所述橢圓形封頭的中心開通孔，對所述橢圓形封頭的直邊段和所述通孔的邊緣加工坡口；

(3)采用鍛制整體成型制備帽形瓶頸接頭，在所述帽形瓶頸接頭上加工內外螺紋及密封面；

(4)通過各坡口之間的配合，對步驟(1)～步驟(3)分別得到的筒體、橢圓形封頭和帽形瓶頸接頭進行組焊制備不銹鋼焊接內膽，所述組焊采用單面焊雙面成型；采用自動氬弧焊機和直流脈沖電源進行組焊，通過試驗確定打底焊的峰值電流、基值電流和焊接速度；

采用組焊制備不銹鋼焊接內膽的具體步驟如下：

(4-1)對帽形瓶頸接頭和橢圓形封頭進行焊接，焊接后對得到的焊縫進行射線檢測，射線檢測合格后對焊縫的內外表面進行打磨；

(4-2)將所述橢圓形封頭和筒體進行組對，保證組對錯邊量小于預設的誤差值，再焊接橢圓形封頭和筒體；

(5)采用正交纏繞與交叉纏繞的組合纏繞工藝在不銹鋼焊接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，得到纏繞在不銹鋼焊接內膽外的碳纖維纏繞承壓層；采用正交纏繞與交叉纏繞的組合纏繞工藝在不銹鋼焊接內膽的外表面纏繞碳纖維的具體步驟如下：

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°或-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固化后，得到纏繞在所述不銹鋼焊接內膽外的碳纖維纏繞承壓層；

(6)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；

(7)將纏繞完的不銹鋼焊接內膽轉移至固化爐中烘干和固化。

2.一種大直徑不銹鋼焊接內膽碳纖維全纏繞瓶式容器，包括不銹鋼焊接內膽和端塞，其特征在于，所述的不銹鋼焊接內膽采用權利要求1所述的制備方法制造，所述不銹鋼焊接內膽包括筒體，所述筒體的兩端均焊接有中心處設有通孔的橢圓形封頭，所述橢圓形封頭的通孔處焊接有帽形瓶頸接頭；所述不銹鋼焊接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，所述碳纖維纏繞承壓層的兩端均與帽形瓶頸接頭相抵，所述的帽形瓶頸接頭與端塞相連接。

3.如權利要求2所述的大直徑不銹鋼焊接內膽碳纖維全纏繞瓶式容器，其特征在于，所述橢圓形封頭外表面的長短徑比為1.3～2.0：1。

4.如權利要求2所述的大直徑不銹鋼焊接內膽碳纖維全纏繞瓶式容器，其特征在于，所述帽形瓶頸接頭設有用于密封連接的內螺紋和用于固定連接的外螺紋。