[发明专利]直径914mm大容积钢质无缝气瓶生产工艺

说明书

直径914mm大容积钢质无缝气瓶生产工艺，属于钢质压力容器生产技术领域，先对管坯进行锯切下料，加热后穿孔、热轧，得到荒管；将荒管退火矫直后再经920多辊冷轧机冷轧机冷轧，取得无缝气瓶管，再经退火、矫直、磨削得到无缝气瓶管成品；经旋压收口后得到的无缝气瓶半成品，再经淬火和回火热处理后，对无缝气瓶进行内外表面抛丸，并对瓶口进行螺纹加工，再经检测，取合格品烘干充N₂保护，得到直径914mm大容积钢质无缝气瓶。本发明具有制造周期短，无焊缝和耐高压等优点，且制造工艺成熟，流程简单，安全可靠，便于生产。

技术领域

本发明涉及压缩天然气压力容器的生产技术领域，尤其涉及一种用冷轧无缝管制备的大容积钢质无缝气瓶的生产方法。

技术背景

钢质无缝气瓶材料总趋势是从低碳钢向中碳钢、碳锰钢、铬钼钢及合金钢发展，材料的屈服强度提高，这意味着在相同的设计参数下气瓶壁厚下降，质量减轻。20世纪60年代，美国CPI公司采用冲拔收口的方式成功开发出单体容积500L的大容积钢质无缝气瓶；20世纪90年代，德国曼内斯曼、美国CPI、意大利Dalmine和韩国NK公司使用铬钼合金钢以旋压收口的方法制造出容积达2000L以上的大容积钢质无缝气瓶。

我国气瓶制造业兴起较晚，直到20世纪90年代，我国大容积钢质无缝气瓶还主要依赖进口，21世纪初，我国开始自主制造大容积钢质无缝气瓶。

目前市场上的大容积钢质无缝气瓶直径多为559mm和715mm，如，邯郸重型机械有限公司和石家庄安瑞科气体机械有限公司以旋压收口的方法制造出最大直径559mm最大公称容积可达2000L的大容积钢质无缝气瓶，才实现大容积钢质无缝气瓶的国产化。大直径、大容积钢质无缝气瓶发展是大势所趋。

发明内容

本发明的目的在于提出一种制作直径达到914mm大容积钢质无缝气瓶生产工艺。

本发明从管坯原材料锯切下料开始，先对管坯进行锯切下料，加热后穿孔、热轧，得到荒管；将荒管退火矫直后再经920多辊冷轧机冷轧机冷轧，取得无缝气瓶管，再经退火、矫直、磨削得到无缝气瓶管成品；经旋压收口后得到的无缝气瓶半成品，再经淬火和回火热处理后，对无缝气瓶进行内外表面抛丸，并对瓶口进行螺纹加工，再经检测，取合格品烘干充N₂保护，得到直径914mm大容积钢质无缝气瓶。

本发明相比传统大容积钢质无缝气瓶生产方法其优点有：

1、采用的斜轧穿孔专用装备，通过内置顶头工模具、外部导板斜轧辊形成封闭变形空间，产生巨大剪切力、轧制力，实现特有的内挤外压双面轧制，接触面积大，变形均匀，最大限度地消除了柱状晶、偏析等铸造缺陷，提高等轴晶率、细化晶粒，实现晶界强化、马氏体板条强化、析出强化，获得性能优异的大直径气瓶钢无缝管。

2、替代传统气瓶管冷拔工艺，采用920多辊冷轧机冷轧后的钢管表面质量和壁厚质量明显提高，尤其对大直径、薄壁厚的无缝钢管产品效果更加明显。冷轧后所得到的成品管表面精度能够达到1.6，外径尺寸精度达到±1%，壁厚精度可以控制在±4%范围，达到机床切削加工精度要求。

另外，壁厚纠偏能力达75%；生产流程缩短60%，污染减少50%，节能25%，成材率高达95%，工模具寿命长，孔型寿命长达300吨，可改制多次使用；

3、采用的双旋轮旋压收口方式，具有良好的成型质量，成型效率高，能够适应大尺寸的无缝气瓶生产，生产的无缝气瓶表面光洁度好，且性能稳定。能够有效避免出现钢管收口成形尺寸、瓶口增厚、瓶口裂纹、折叠等旋压缺陷，确保直径914mm无缝钢管旋压收口质量。