一、大氣瓶的制造工(gong)藝
大(da)口(kou)徑氣瓶采用大(da)直徑無縫鋼管兩(liang)端經鍛(duan)壓收(shou)底、收(shou)口(kou)制(zhi)成.其主(zhu)要制(zhi)造工藝如下:
A. 鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)檢查(cha):由于(yu)直(zhi)徑(jing)較大,長度較長的無縫(feng)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)是軋制或(huo)鍛制產品,制造過程中不可(ke)避免會引起鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)內、外表(biao)面的缺(que)陷。鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)質量是決(jue)定(ding)(ding)氣瓶質量的先決(jue)條件,因此(ci)在鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)下料之前,通常采(cai)用(yong)超(chao)(chao)聲(sheng)波沿鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)長度進行(xing)100%的探(tan)傷,檢查(cha)軸(zhou)向和環向缺(que)陷。其缺(que)陷深度不得(de)超(chao)(chao)過壁(bi)厚的5%,與(yu)此(ci)同時采(cai)用(yong)超(chao)(chao)聲(sheng)波進行(xing)壁(bi)厚測定(ding)(ding)。
B. 鋼(gang)管(guan)下料:采(cai)用機械方法或火焰切割將鋼(gang)管(guan)切割成所要求的尺寸(cun)。
C. 管(guan)(guan)端(duan)加熱:采用火焰或電(dian)將(jiang)管(guan)(guan)端(duan)加熱,以便將(jiang)管(guan)(guan)端(duan)加工成(cheng)型。
D. 端部成(cheng)型:采用模(mo)鍛設備,將加熱好的(de)管端鍛壓成(cheng)所需要的(de)形狀和尺寸。
E. 熱處(chu)(chu)理(li):將成型后的(de)氣(qi)瓶進行(xing)熱處(chu)(chu)理(li),以獲(huo)得所需(xu)的(de)機械性(xing)(xing)能。熱處(chu)(chu)理(li)方法為(wei)淬(cui)火一回火。為(wei)檢驗氣(qi)瓶熱處(chu)(chu)理(li)的(de)機。盤性(xing)(xing)能是否能夠滿足規定(ding)的(de)要(yao)求,在對氣(qi)瓶進行(xing)熱處(chu)(chu)理(li)的(de)同(tong)時,試樣所用的(de)鋼管也同(tong)一爐進行(xing)熱處(chu)(chu)理(li)。
F. 噴砂(sha)除銹(xiu):將熱處理后的(de)氣(qi)瓶噴砂(sha),除去表(biao)面的(de)氧化皮(pi),以便進行磁粉探(tan)傷(shang);
G. 磁粉探傷(shang):檢查氣瓶有無因(yin)淬火不當而產生的(de)表面裂紋;
H. 瓶口螺紋加工:以裝配連接時所需的附件;
I. 水壓試驗(yan):采(cai)用(yong)水套(tao)法測定氣瓶的重量(liang)、容積(ji)和容積(ji)殘余變形(xing)率;
J. 內(nei)表面(mian)清理(li):采(cai)用蒸汽吹(chui)掃后。再進行內(nei)表面(mian)噴砂,以獲得清潔、干燥(zao)、光滑的內(nei)表面(mian)。
K. 瓶口插塞(sai):以保護瓶口螺紋和保持內表面清潔。
L. 外表面噴砂、打鋼印、噴漆。
二(er)、大口徑(jing)氣瓶(ping)管生產(chan)工藝介紹(shao)
在大(da)口徑(jing)氣瓶(ping)管(guan)(guan)國產化十年的發(fa)展過程中,其(qi)制(zhi)造工(gong)(gong)藝經(jing)歷了連軋管(guan)(guan)+斜軋式熱擴工(gong)(gong)藝、周期軋管(guan)(guan)(Φ508、720機組)+拉拔(ba)式熱擴工(gong)(gong)藝、連軋管(guan)(guan)+推制(zhi)式熱擴+冷拔(ba)工(gong)(gong)藝三(san)個階段(duan)。
1. 連(lian)軋(ya)管+斜(xie)軋(ya)熱(re)擴(kuo)工藝(天(tian)津鋼(gang)管)
這種生產工藝的主要流(liu)程如(ru)下(xia):
a. 坯(pi)管準備(bei):管坯(pi)加熱(re)→定心→穿(chuan)孔→連軋→定徑→冷卻→鋸(ju)切→矯(jiao)直→探傷→檢驗(yan)。
b. Φ720mm斜(xie)軋(ya)擴管(guan)機組(zu)工(gong)藝流程見(jian)圖8-20所(suo)示。

斜軋(ya)熱擴(kuo)的(de)母(mu)管(guan)來自Φ460mm連軋(ya)管(guan)機組,鋼(gang)管(guan)送(song)(song)入加熱爐(lu)中加熱1130~1200℃,由輥(gun)道送(song)(song)出,經(jing)高壓水進行外表(biao)面除鱗后,以螺旋狀旋轉的(de)運動方(fang)式送(song)(song)入旋擴(kuo)軋(ya)管(guan)機進行擴(kuo)管(guan)軋(ya)制(zhi)。斜軋(ya)擴(kuo)管(guan)機主(zhu)要是由兩個(ge)轉向相同的(de)錐(zhui)形(xing)輥(gun)、一(yi)個(ge)錐(zhui)形(xing)頂頭(tou)(tou)和(he)一(yi)個(ge)沿軋(ya)制(zhi)中心線方(fang)向支撐(cheng)頂頭(tou)(tou)的(de)頂桿組成(cheng),在軋(ya)制(zhi)過程(cheng)中,管(guan)徑擴(kuo)大(da),壁厚減薄,總延(yan)伸系數接近(jin)1。
2. 周(zhou)期軋管(guan)+拉拔式熱擴(kuo)工(gong)藝
該(gai)工(gong)藝(yi)的(de)(de)熱軋(ya)母管(guan)(guan)(guan)(guan)來自(zi)周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu),由于(yu)周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)不設(she)均整機(ji)(ji)(ji),對母管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)壁厚均勻性(xing)和表(biao)面(mian)質量(liang)有(you)較(jiao)大影(ying)響。拉拔(ba)(ba)式擴(kuo)(kuo)(kuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu)由擴(kuo)(kuo)(kuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)架、拔(ba)(ba)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)架、托管(guan)(guan)(guan)(guan)升降臺、擴(kuo)(kuo)(kuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)卡頭(tou)、拔(ba)(ba)管(guan)(guan)(guan)(guan)小車、擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)頂(ding)頭(tou)(帶(dai)拉桿(gan))和直流電機(ji)(ji)(ji)帶(dai)動的(de)(de)齒輪(lun)減速(su)機(ji)(ji)(ji)構7大部分組(zu)成(cheng)。進行拉拔(ba)(ba)熱擴(kuo)(kuo)(kuo)之前,先在坯料管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)端擴(kuo)(kuo)(kuo)出一個喇叭口(kou),便(bian)于(yu)熱擴(kuo)(kuo)(kuo)時(shi)用內外卡環卡住管(guan)(guan)(guan)(guan)端并(bing)進行水冷,然后由鏈條牽引芯棒桿(gan)并(bing)帶(dai)動頂(ding)頭(tou)穿過(guo)坯料管(guan)(guan)(guan)(guan),從(cong)而實現(xian)擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)減壁。該(gai)工(gong)藝(yi)的(de)(de)特(te)點是機(ji)(ji)(ji)組(zu)設(she)備簡單,便(bian)于(yu)組(zu)織生產,產品(pin)(pin)規格靈活多(duo)樣,可(ke)加工(gong)較(jiao)長的(de)(de)成(cheng)品(pin)(pin)。但(dan)是,拉拔(ba)(ba)式熱擴(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)組(zu)成(cheng)材(cai)率(lv)低、工(gong)件費用高,并(bing)且產品(pin)(pin)的(de)(de)外徑(jing)(jing)精度低、外表(biao)面(mian)呈波浪形、表(biao)面(mian)不光滑、坡口(kou)質量(liang)差。現(xian)在國(guo)外許多(duo)國(guo)家已不再(zai)新(xin)上拉拔(ba)(ba)式擴(kuo)(kuo)(kuo)管(guan)(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)組(zu),國(guo)內也不再(zai)使用該(gai)工(gong)藝(yi)制造大口(kou)徑(jing)(jing)氣瓶管(guan)(guan)(guan)(guan)。
3. 連軋管+推制式(shi)熱擴(kuo)+冷(leng)拔(ba)工藝(yi)
推(tui)制式熱擴徑工藝(yi)也稱中頻熱擴無縫鋼管工藝(yi)、頂推(tui)式熱擴徑工藝(yi)、推(tui)進式熱擴徑工藝(yi)。該工藝(yi)起源于(yu)20世紀50年代的(de)德(de)國(guo),并在中國(guo)得到快速發展、改(gai)進及完善。其工藝(yi)原理是(shi)將(jiang)毛(mao)坯管置于(yu)中頻加熱環(huan)中進行局部連(lian)續快速加熱,依靠(kao)液壓缸(gang)活塞的(de)運動推(tui)動毛(mao)坯管,使其逐步通過錐形(xing)的(de)內模芯棒(bang)從(cong)而實(shi)現擴徑。
德新(xin)鋼管(guan)(中國)有限公司具有多年制造(zao)大口徑無縫鋼管(guan)的(de)生(sheng)產經驗,通過不(bu)斷地進行技(ji)術(shu)創新(xin),促使推進式熱擴工藝和技(ji)術(shu)不(bu)斷完善發展,突出的(de)成就可歸納為以(yi)下兩(liang)方面(mian):
在不斷完善推制(zhi)(zhi)式熱擴(kuo)工(gong)藝(yi)的(de)基礎上,德新(xin)鋼管(guan)于(yu)2014年成(cheng)(cheng)功(gong)地將該工(gong)藝(yi)與冷拔工(gong)藝(yi)結合用于(yu)制(zhi)(zhi)造大(da)口徑氣(qi)(qi)瓶管(guan)。其基本流(liu)程見圖8-21所示。現在該工(gong)藝(yi)已經成(cheng)(cheng)為制(zhi)(zhi)造大(da)口徑氣(qi)(qi)瓶管(guan)的(de)主流(liu)工(gong)藝(yi)。

三(san)、大(da)口徑氣(qi)瓶管的發展趨勢
輕(qing)量化(hua)(hua)設計(ji)(ji)和制造是(shi)今后長(chang)管拖(tuo)車的(de)(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi),是(shi)響應國家(jia)(jia)節能減排戰略的(de)(de)重要舉措。國家(jia)(jia)的(de)(de)“十(shi)三五”重點(dian)研(yan)發(fa)計(ji)(ji)劃“移動式(shi)承壓類特種設備(bei)風險防控與治理關鍵技術研(yan)究(jiu)”已經將(jiang)“長(chang)管拖(tuo)車用大容(rong)積氣(qi)瓶(ping)的(de)(de)設計(ji)(ji)方(fang)法(fa)、上(shang)裝與行走機(ji)構的(de)(de)輕(qing)量化(hua)(hua)設計(ji)(ji)方(fang)法(fa)等研(yan)究(jiu)”列為一項(xiang)重要的(de)(de)研(yan)究(jiu)內(nei)容(rong)。依靠技術進(jin)步(bu)和科技創新開發(fa)新材料、新方(fang)法(fa)和新工藝(yi),促進(jin)大容(rong)積氣(qi)瓶(ping)的(de)(de)輕(qing)量化(hua)(hua),保障氣(qi)瓶(ping)的(de)(de)安全性(xing)和可(ke)靠性(xing)是(shi)今后大口徑氣(qi)瓶(ping)管的(de)(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)。

