大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105363867A(43)申请公布日2016.03.02(21)申请号201510619874.X(22)申请日2015.09.25(71)申请人石家庄安瑞科气体机械有限公司地址051430河北省石家庄市裕翔街169号(72)发明人邹建立王红霞王五开张强刘玉红李强(74)专利代理机构石家庄众志华清知识产权事务所(特殊普通合伙)13123代理人墨伟(51)Int.Cl.B21D22/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺(57)摘要本发明公开了一种大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，选用无缝钢管经两端旋压缩口而成，所述旋压工艺包括以下步骤：步骤一、将无缝钢管坯料的收口段加热到1000~1180℃；步骤二、旋压封头和聚料头：对所述收口段进行补热，用旋压机主轴卡爪夹紧无缝钢管坯料外壁，并以180~220r/min的转速旋转，同时将旋轮的工作面靠近无缝钢管坯料收口段外壁对其进行6~7道次半球形旋压；步骤三、聚料头增厚：继续补热使收口段温度保持在950~1180℃，旋轮臂带动旋轮按照圆弧轨迹以0.10~0.14rad/s的速度进行5~6道次旋压，每道次步进量与收口段壁厚的比值为0.74~0.52：1，形成壁厚增加的封头和聚料头；步骤四、将旋轮臂旋转12~14°，然后模座沿无缝钢管坯料轴线方向的进给、同时旋轮臂带动旋轮摆动旋压，经2~3道次形成椭球形瓶肩圆滑外延一直段瓶颈的结构。CN105363867ACN105363867A权利要求书1/1页1.一种大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，选用无缝钢管坯料经两端旋压缩口而成，所述钢内胆设计水容积不小于500L、厚度不小于15mm，其特征在于旋压工艺包括以下步骤：步骤一、将无缝钢管坯料的收口段加热到1000~1180℃；步骤二、旋压封头和聚料头：对所述收口段进行补热，用旋压机主轴卡爪夹紧无缝钢管坯料外壁，并以180~220r/min的转速旋转，同时将旋轮的工作面靠近无缝钢管坯料收口段外壁、对其进行7~8道次半球形旋压；每道次中，模座沿无缝钢管坯料轴向进给后，旋轮臂带动旋轮按照圆弧轨迹从无缝钢管坯料轴线垂直位置起始、以0.10~0.14rad/s的速度摆动设计角度，再按照相同的轨迹以0.25~0.35rad/s的转速回位；其中，第1~3道次旋轮臂摆动的角度为45~55°，其后各道次中，旋轮臂摆动的角度依次增加4~8°，最后一次摆动的角度为60~82°，形成半球形封头圆滑外延一聚料头的结构；步骤三、聚料头增厚：继续补热使收口段温度保持在950~1180℃，旋轮臂带动旋轮按照圆弧轨迹以0.10~0.14rad/s的速度进行5~6道次旋压，每道次步进量与收口段壁厚的比值为0.74~0.52：1，聚料头的壁厚逐次增加为无缝钢管坯料壁厚的1.3~2.5倍；步骤四、将旋轮臂首先摆动0.1~0.5rad，然后模座沿无缝钢管坯料轴线方向的进给、同时旋轮臂带动旋轮摆动旋压，经2~3道次形成椭球形瓶肩（2-2）圆滑外延一直段瓶颈（2-3）的结构；按照相同旋压工艺完成无缝钢管坯料两端头的缩口成型。2.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于步骤二中每道次步进量与收口段壁厚的比值为3.91~0.22：1。3.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于步骤二和步骤三，旋压过程中模座的正向进给速度为200~500mm/min，返回速度为1000~3000mm/min。4.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于收口段的长度为400~700mm，终旋温度不低于900℃。5.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于步骤四中，旋轮臂的摆动速度为0.10~0.14rad/s、模座的进给速度为200~500mm/min。6.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于所述加工工艺还包括以下步骤：步骤五、将步骤四中的瓶颈（2-3）平头、磨削去除瓶肩（2-2）内外壁上可能出现的褶皱、抛丸处理，形成旋压气瓶；步骤六、将旋压气瓶加热至935~965℃，保温时间60~100min后出炉淬火，完成淬火后立即进行回火处理，回火加热温度为620~690℃，保温时间40~80min，出炉后在空气中自然冷却；步骤七、对瓶颈（2-3）内、外壁分别加工螺纹，然后进行二次抛丸处理。7.根据权利要求6所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于瓶颈内径不小于50mm、长度不小于80mm、壁厚是旋压气瓶的瓶身（2-1）壁厚的1.5~2.5倍。8.根据权利要求7所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆