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天然气作为清洁能源越来越受到青睐,CNG即压缩天然气,是天然气加压以气态储存在大容积钢质无缝气瓶中。随着我国大容积钢质无缝高压气瓶产量的提高,大容积气瓶的生产工艺也在不断创新发展。传统高压气瓶工艺落后效率低下。刮板式旋压工艺旋压成型,旋压过程中极易产生裂纹、折叠、内褶皱等缺陷,严重影响大容积钢质无缝高压气瓶使用安全性。 本文针对刮板式旋压工艺存在的瓶头内外表面成型缺陷、瓶头内褶皱、旋压效率低等问题,提出替代解决方案:探索大容积钢质无缝高压气瓶旋压工艺创新,引入多道次普通旋压技术,研究旋轮式热旋压工艺,确定旋轮式热旋压工艺的主要技术参数:旋轮轨迹、进给比、旋压道次等,为进一步研究旋轮式热旋压设备奠定了基础。 从数控系统、主轴箱和导轨、旋轮座和旋轮头、技术参数等方面进行旋轮式旋压设备选型,确定旋轮式热旋压机硬件由主轴系统、模具系统、中频加热系统、自动补热穿孔系统、定位夹紧系统、自动进退料系统、液压系统、润滑系统、电气控制系统等组成。 根据企业标准Q/HSQP01-2011《大容积钢质无缝气瓶》、《气瓶安全监察规定》,应用旋轮式热旋压工艺对规格Φ559×16.5、材料牌号4130X无缝钢管试件,进行27次旋轮式热旋压试验。依据GB/T4730-2005标准对27个试件经过磁粉检测和瓶头检验,得出最佳试件14号:瓶颈、瓶肩内外表面光滑圆整,未发现裂纹、折叠、内褶皱等缺陷。根据3次试验验证,得出最优旋轮式热旋压工艺参数:采用中频感应加热成套设备实施无缝钢管端部加热1150±20℃,始旋温度1100±50℃、终旋温度800±50℃、旋压道次9次、进给比2.2 mm/r等参数。 旋轮式热旋压工艺,较之传统刮板式旋压工艺,不仅提高了旋压成型的生产效率、气瓶更美观,而且解决了气瓶内部易产生内褶皱的问题。