一、大氣瓶(ping)的制造工藝
大口(kou)(kou)徑(jing)氣瓶采用大直徑(jing)無(wu)縫鋼管兩端經(jing)鍛壓收底、收口(kou)(kou)制成.其主(zhu)要制造工藝如下:
A. 鋼管(guan)(guan)(guan)檢查:由于直徑較(jiao)大,長度較(jiao)長的(de)(de)無縫鋼管(guan)(guan)(guan)是軋制(zhi)(zhi)或(huo)鍛制(zhi)(zhi)產品(pin),制(zhi)(zhi)造過程(cheng)中不(bu)可避(bi)免會引起鋼管(guan)(guan)(guan)內(nei)、外表面的(de)(de)缺陷。鋼管(guan)(guan)(guan)質(zhi)量(liang)是決(jue)(jue)定(ding)氣瓶質(zhi)量(liang)的(de)(de)先決(jue)(jue)條(tiao)件,因(yin)此在鋼管(guan)(guan)(guan)下(xia)料之前,通常采用超(chao)聲波(bo)沿鋼管(guan)(guan)(guan)長度進(jin)行100%的(de)(de)探(tan)傷,檢查軸(zhou)向(xiang)和環向(xiang)缺陷。其缺陷深度不(bu)得超(chao)過壁厚(hou)的(de)(de)5%,與(yu)此同時采用超(chao)聲波(bo)進(jin)行壁厚(hou)測定(ding)。
B. 鋼管(guan)下(xia)料:采用機械方法或火焰切割(ge)將鋼管(guan)切割(ge)成(cheng)所(suo)要求的尺寸。
C. 管(guan)端(duan)加(jia)熱:采用火焰或(huo)電將管(guan)端(duan)加(jia)熱,以便將管(guan)端(duan)加(jia)工成(cheng)型。
D. 端部成型:采用模鍛(duan)設備,將加熱好的(de)管端鍛(duan)壓成所需要(yao)的(de)形狀和尺寸(cun)。
E. 熱處(chu)理(li):將(jiang)成型后的(de)(de)氣(qi)(qi)瓶進行熱處(chu)理(li),以獲得所需的(de)(de)機械性能(neng)(neng)。熱處(chu)理(li)方(fang)法為淬火(huo)一(yi)回(hui)火(huo)。為檢驗氣(qi)(qi)瓶熱處(chu)理(li)的(de)(de)機。盤性能(neng)(neng)是否能(neng)(neng)夠滿足規定的(de)(de)要(yao)求,在對氣(qi)(qi)瓶進行熱處(chu)理(li)的(de)(de)同時,試樣所用的(de)(de)鋼管也同一(yi)爐(lu)進行熱處(chu)理(li)。
F. 噴砂除銹:將熱處理(li)后的氣瓶噴砂,除去表面的氧化皮(pi),以便進行磁(ci)粉探傷;
G. 磁粉探傷(shang):檢查氣瓶有無(wu)因淬(cui)火(huo)不當而(er)產(chan)生(sheng)的表面裂紋(wen);
H. 瓶口螺紋加工(gong):以(yi)裝配連接時所需(xu)的附件;
I. 水壓試驗:采用水套法測定氣(qi)瓶的重量(liang)、容積和容積殘余變形率;
J. 內表(biao)面(mian)清(qing)理(li):采用蒸汽吹掃后。再(zai)進行內表(biao)面(mian)噴砂(sha),以獲得清(qing)潔(jie)、干燥、光滑的內表(biao)面(mian)。
K. 瓶口插塞:以保護瓶口螺紋(wen)和保持內表(biao)面清潔。
L. 外表面噴(pen)砂、打鋼印、噴(pen)漆。
二(er)、大口徑氣瓶(ping)管生產工藝介(jie)紹
在大口(kou)徑氣瓶管國產(chan)化十年(nian)的發展過程中,其制造工藝(yi)經(jing)歷了連(lian)軋(ya)(ya)管+斜軋(ya)(ya)式(shi)(shi)熱(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)工藝(yi)、周期軋(ya)(ya)管(Φ508、720機組)+拉(la)拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)工藝(yi)、連(lian)軋(ya)(ya)管+推(tui)制式(shi)(shi)熱(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)+冷(leng)拔(ba)工藝(yi)三個階段(duan)。
1. 連軋管+斜軋熱擴工藝(天津鋼管)
這(zhe)種生產(chan)工藝的主要(yao)流程如(ru)下:
a. 坯(pi)管準備:管坯(pi)加熱(re)→定心→穿孔→連軋(ya)→定徑(jing)→冷(leng)卻→鋸切→矯直→探傷→檢驗。
b. Φ720mm斜軋擴管機組工藝(yi)流(liu)程見(jian)圖8-20所(suo)示。

斜(xie)軋(ya)熱(re)擴的母管來自Φ460mm連軋(ya)管機組,鋼管送入加(jia)熱(re)爐中(zhong)加(jia)熱(re)1130~1200℃,由(you)輥道送出(chu),經高(gao)壓水進行外表面(mian)除鱗后,以螺旋(xuan)狀旋(xuan)轉(zhuan)的運(yun)動方(fang)(fang)式送入旋(xuan)擴軋(ya)管機進行擴管軋(ya)制。斜(xie)軋(ya)擴管機主要是(shi)由(you)兩個轉(zhuan)向相同(tong)的錐(zhui)形輥、一(yi)個錐(zhui)形頂頭和一(yi)個沿軋(ya)制中(zhong)心線方(fang)(fang)向支撐頂頭的頂桿組成,在軋(ya)制過程中(zhong),管徑擴大,壁厚減薄,總延伸(shen)系數(shu)接近1。
2. 周期軋管+拉拔式(shi)熱擴(kuo)工藝
該(gai)工藝(yi)的熱(re)軋(ya)(ya)母管(guan)(guan)來自周期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組,由于(yu)周期軋(ya)(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組不(bu)設(she)均整機(ji)(ji)(ji)(ji),對母管(guan)(guan)的壁厚均勻性和(he)表面(mian)質量有較(jiao)大(da)(da)影響。拉(la)拔(ba)式(shi)擴(kuo)(kuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組由擴(kuo)(kuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)架、拔(ba)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)架、托管(guan)(guan)升降臺、擴(kuo)(kuo)管(guan)(guan)卡頭(tou)、拔(ba)管(guan)(guan)小車、擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)頂頭(tou)(帶(dai)拉(la)桿(gan)(gan))和(he)直流(liu)電機(ji)(ji)(ji)(ji)帶(dai)動的齒輪減速機(ji)(ji)(ji)(ji)構7大(da)(da)部(bu)分(fen)組成。進行拉(la)拔(ba)熱(re)擴(kuo)(kuo)之(zhi)前(qian),先在坯料管(guan)(guan)的管(guan)(guan)端(duan)(duan)擴(kuo)(kuo)出一(yi)個(ge)喇叭口,便(bian)于(yu)熱(re)擴(kuo)(kuo)時用(yong)內外(wai)(wai)(wai)卡環(huan)卡住管(guan)(guan)端(duan)(duan)并進行水冷(leng),然(ran)后由鏈條(tiao)牽引芯棒桿(gan)(gan)并帶(dai)動頂頭(tou)穿過坯料管(guan)(guan),從而(er)實現擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)減壁。該(gai)工藝(yi)的特點是(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)組設(she)備簡單(dan),便(bian)于(yu)組織生產,產品(pin)(pin)規(gui)格靈活多樣,可加工較(jiao)長的成品(pin)(pin)。但(dan)是(shi),拉(la)拔(ba)式(shi)熱(re)擴(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)組成材(cai)率低(di)(di)、工件費(fei)用(yong)高,并且產品(pin)(pin)的外(wai)(wai)(wai)徑(jing)(jing)精度(du)低(di)(di)、外(wai)(wai)(wai)表面(mian)呈波浪形、表面(mian)不(bu)光滑、坡口質量差。現在國外(wai)(wai)(wai)許多國家已(yi)不(bu)再新上拉(la)拔(ba)式(shi)擴(kuo)(kuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組,國內也不(bu)再使用(yong)該(gai)工藝(yi)制(zhi)造大(da)(da)口徑(jing)(jing)氣瓶管(guan)(guan)。
3. 連軋管(guan)+推制(zhi)式熱擴+冷拔工藝
推(tui)制式(shi)熱(re)擴(kuo)徑工(gong)藝也(ye)稱中頻熱(re)擴(kuo)無縫(feng)鋼管工(gong)藝、頂推(tui)式(shi)熱(re)擴(kuo)徑工(gong)藝、推(tui)進式(shi)熱(re)擴(kuo)徑工(gong)藝。該(gai)工(gong)藝起源(yuan)于20世紀50年代的(de)德國,并在中國得到快速(su)發展、改進及完善。其工(gong)藝原理是(shi)將(jiang)毛坯(pi)管置于中頻加熱(re)環中進行局部連續快速(su)加熱(re),依靠液壓缸(gang)活塞的(de)運動推(tui)動毛坯(pi)管,使其逐步通過錐形(xing)的(de)內模芯棒從而實現擴(kuo)徑。
德新(xin)鋼管(guan)(中國)有限(xian)公司具有多年制造大口(kou)徑無縫(feng)鋼管(guan)的生(sheng)產經驗,通過不斷地(di)進(jin)(jin)行技術(shu)創新(xin),促使推進(jin)(jin)式(shi)熱擴工藝和技術(shu)不斷完善(shan)發(fa)展,突(tu)出(chu)的成就(jiu)可歸納為以下兩方面:
在不(bu)斷(duan)完善推制(zhi)式熱擴工(gong)藝(yi)(yi)的(de)基礎上,德新鋼(gang)管(guan)于2014年成功地將(jiang)該工(gong)藝(yi)(yi)與冷拔工(gong)藝(yi)(yi)結合(he)用于制(zhi)造大口(kou)(kou)徑氣瓶管(guan)。其基本(ben)流(liu)(liu)程見圖(tu)8-21所示。現在該工(gong)藝(yi)(yi)已經成為制(zhi)造大口(kou)(kou)徑氣瓶管(guan)的(de)主流(liu)(liu)工(gong)藝(yi)(yi)。

三、大口徑氣瓶(ping)管的(de)發展趨(qu)勢
輕量化設(she)計(ji)和(he)(he)制(zhi)造是今(jin)后長(chang)管(guan)拖(tuo)車的(de)發(fa)展(zhan)趨勢,是響(xiang)應國(guo)家節能減排戰略(lve)的(de)重要舉(ju)措。國(guo)家的(de)“十三(san)五”重點研(yan)發(fa)計(ji)劃“移動式(shi)承壓類特種(zhong)設(she)備(bei)風險防控與治(zhi)理(li)關(guan)鍵技術研(yan)究(jiu)”已經將“長(chang)管(guan)拖(tuo)車用(yong)大(da)容積(ji)氣瓶的(de)設(she)計(ji)方(fang)法、上裝與行走機(ji)構的(de)輕量化設(she)計(ji)方(fang)法等研(yan)究(jiu)”列為一項(xiang)重要的(de)研(yan)究(jiu)內容。依靠技術進步和(he)(he)科技創新(xin)開發(fa)新(xin)材(cai)料(liao)、新(xin)方(fang)法和(he)(he)新(xin)工藝,促進大(da)容積(ji)氣瓶的(de)輕量化,保(bao)障氣瓶的(de)安全性(xing)和(he)(he)可(ke)靠性(xing)是今(jin)后大(da)口徑氣瓶管(guan)的(de)發(fa)展(zhan)趨勢。

