[发明专利]薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法

权利要求书

1.一种薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、将薄壁金属内衬充气至压力P_c后进行密封处理，所述充气压力P_c保证薄壁金属内衬在充气状态下仍然停留在弹性区；

B、用与树脂胶液混合后的纤维以螺旋和环向的形式在薄壁金属内衬表面进行湿法缠绕，缠绕至预设层数，此时薄壁金属内衬表面被完全包覆；

C、对完成步骤B缠绕的气瓶进行固化；

D、将固化后的气瓶继续充气至充气压力P_cn后，重复步骤B、C；其中，一次缠绕、固化后气瓶对应的充气压力P_cn为P_c1，二次缠绕、固化后气瓶对应的充气压力P_cn为P_c2，依次类推；

E、重复步骤D，直至完成气瓶的n次充气与n次缠绕、固化，即可。

2.如权利要求1所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述充气压力P_c的确定具体为：根据金属内衬的基础数据，对气瓶的爆破压力P_h和水压试验压力P_s进行校核，在保证气瓶充压与纤维张力平衡的情况下，确定薄壁内衬充气压力P_c。

3.如权利要求1所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述树脂胶液为中低温热固性环氧树脂胶液，其最高固化温度低于或等于120℃。

4.如权利要求1所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述纤维为碳纤维、PBO纤维或芳纶纤维。

5.如权利要求1所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述缠绕的线型包括简体部分环向缠绕和椭圆曲面尾部、肩部及简体部分的螺旋缠绕。

6.如权利要求1所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，第一次固化时，将完成步骤B缠绕的气瓶进行充补气至P_c后进行固化。

7.如权利要求1或6所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述固化具体为：室温升温30分钟至100℃，保温1小时；100℃升温20分钟至120℃，保温2小时；120℃升温20分钟至140℃，保温2小时；降温至60℃，自然冷却至室温，即可。

8.如权利要求1所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述充气压力P_cn的确定具体为：对完成n次固化后的气瓶爆破压力P_hn和水压试验压力P_sn进行校核，在保证气瓶充压与纤维张力平衡的情况下，确定充气压力P_cn。

9.如权利要求1所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述薄壁金属内衬的壁厚小于或等于2mm。

10.如权利要求1所述的薄壁金属内衬纤维全缠绕轻质高压气瓶的缠绕和固化方法，其特征在于，所述薄壁金属内衬为钛合金内衬或铝合金内衬。