[发明专利]无模高能成型椭形球容器技术

说明书

本发明涉及的是椭型球容器制造领域的无模高能成形技术，用于椭型球容器的制造。

目前国内外生产椭型球容器的方法是首先是在经过复杂计算后，将金属板材下料成梯形板，通过油压机将板料在专用模具压制下成一定尺寸规格的椭球瓣，最后将椭球瓣组焊成椭型球体。这种方法的缺点是计算复杂、加工难度大，需要昂贵的大型油压机、模具和工装。此外，用这种方法不易扩大或缩小椭型球壳直径，因为每一种尺寸规格的椭球瓣均需要一套与之相适应的专用模具。这就会大大地增加所生产出的椭型球罐的生产成本。也影响了这种兼有球型罐受力合理、节省材料和卧罐的重心低稳定性好的双重优点的椭型球的推广和使用。见GB150-89和GB12337-90;化工设备设计全书编辑委员会1983年编辑出版的《球形容器设计》。1991年第三期《压力容器》中介绍到的由于工艺难度大，到目前为止只有很少的一些工业发达国家生产少量的椭型球容器。而内外层壳体紧密贴合没有间隙的异种材料复合椭型球容器的制造就更困难了，目前对于异种材料复合的椭型球容器的生产目前还未见到有介绍。美国、日本和前苏联也只是制造了少量的有间隙的双层椭型球容器。到目前为止还未见到报导介绍有哪个国家的厂家具有能生产没有间隙的异种材料复合和椭型球容器同步完成的技术。

本发明的目的是：克服上述现有技术的缺点，提出一种新的“椭型球容器无模高能成形技术”。其特征是：首先将金属材料下料成一定尺寸和形状的板料，并将其在卷板上卷制成圆柱体和锥台体（或者全部为锥台体）将其组焊成椭型球内接多面壳体，例如附图2中的（1）、（2）、（3）、（9）、（10）;再将一定参数的炸药放在壳体内经过精确计算后的规定位置上，例如附图2中的（5）、（7）、（8）;通过水将炸药爆炸时产生的能量转递给金属板例如附图2中的（1）、（2）、（3）、（9）、（10），使椭型球容器无模高能成形，从而得到椭型球金属容器。例如附图1。如果改变金属材料的下料尺寸、形状及炸药参数还可以制造出蛋壳球、雨滴球等异型球体。以及多层异种材料的复合与椭型球、蛋壳球或雨滴型球体等多种异形球体无模高能成形同步完成的椭型球、蛋壳球或雨滴型球体等多种异形球体。本发明从根本上解决了生产单层、双层（或双层以上）复合椭型球、蛋壳球或雨滴型球体等多种异形球容器生产中的多个关键技术。其主要特点是：①.不需要大型油压机、模具和压力泵即可生产出多种单层金属椭型球、蛋壳球或雨滴型球体;②.不需要大型油压机、模具和压力泵即可生产多种金属材料之间的任意组合复合（铝、铜、低合金钢、碳钢、不锈钢和钛等金属之间任意组合复合均可以完成）、多层数、任意壁厚和任意异型球球壳直径的异种材料复合与椭型球、蛋壳球或雨滴型异型球体容器无模高能成形同步完成的复合异型球容器;③.材料复合与椭型球、蛋壳球或雨滴型球体成形时金属性能不受影响，金属材料的塑性指标没有明显损耗;④.焊缝相对少，复合与成形过成还可以消除焊接应力，改善椭型球、蛋壳球或雨滴型球壳的焊缝受力情况;⑤.椭型球、蛋壳球或雨滴型球体球壳壁厚减薄量小，由于用水作传压介质，所以复合成形后的椭型球、蛋壳球或雨滴型球壳表面质量好;⑥.复合成形过成快，生产周期短，仅为传统工艺制造相同单层椭型球、蛋壳球或雨滴型球体和复合椭型球、蛋壳球或雨滴型球壳生产周期的三十分之一;⑦.利用廉价的炸药作为能源，节省了其他能源，使生产成本进一步降低，成本仅为传统工艺制造相同单层或复合材料椭型球、蛋壳球或雨滴型球体的十分之一;⑧.生产过程所需设备简单，一般中小型压力容器制造厂和一般的金属结构厂均具备生产条件，并适合现场施工和安装。