[发明专利]大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺

权利要求书

1.一种大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，选用无缝钢管坯料经两端旋压缩口而成，所述钢内胆设计水容积不小于500L、厚度大于20mm，瓶颈内径不小于50mm、长度不小于80mm、壁厚是旋压气瓶的瓶身(2-1)壁厚的1.5～2.5倍，其特征在于旋压工艺包括以下步骤：

步骤一、将无缝钢管坯料的收口段加热到1000～1180℃；

步骤二、旋压封头和聚料头：对所述收口段进行补热，用旋压机主轴卡爪夹紧无缝钢管坯料外壁，并以180～220r/min的转速旋转，同时将旋轮的工作面靠近无缝钢管坯料收口段外壁、对其进行7～8道次半球形旋压；每道次中，模座沿无缝钢管坯料轴向进给后，旋轮臂带动旋轮按照圆弧轨迹从无缝钢管坯料轴线垂直位置起始、以0.10～0.14rad/s的速度摆动设计角度，再按照相同的轨迹以0.25～0.35rad/s的转速回位；其中，第1～3道次旋轮臂摆动的角度为45～55°，其后各道次中，旋轮臂摆动的角度依次增加4～8°，最后一次摆动的角度为60～82°，形成半球形封头圆滑外延一聚料头的结构；

步骤三、聚料头增厚：继续补热使收口段温度保持在950～1180℃，旋轮臂带动旋轮按照圆弧轨迹以0.10～0.14rad/s的速度进行5～6道次旋压，每道次步进量与收口段壁厚的比值为0.74～0.52：1，聚料头的壁厚逐次增加为无缝钢管坯料壁厚的1.3～2.5倍；

步骤四、将旋轮臂首先摆动0.1～0.5rad，然后模座沿无缝钢管坯料轴线方向进给、同时旋轮臂带动旋轮摆动旋压，经2～3道次形成椭球形瓶肩(2-2)圆滑外延一直段瓶颈(2-3)的结构；按照相同旋压工艺完成无缝钢管坯料两端头的缩口成型。

2.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于步骤二中每道次步进量与收口段壁厚的比值为3.91～0.22：1。

3.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于步骤二和步骤三，旋压过程中模座的正向进给速度为200～500mm/min，返回速度为1000～3000mm/min。

4.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于收口段的长度为400～700mm，终旋温度不低于900℃。

5.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于步骤四中，旋轮臂的摆动速度为0.10～0.14rad/s、模座的进给速度为200～500mm/min。

6.根据权利要求1所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于所述加工工艺还包括以下步骤：

步骤五、将步骤四中的瓶颈(2-3)平头、磨削去除瓶肩(2-2)内外壁上出现的褶皱、抛丸处理，形成旋压气瓶；

步骤六、将旋压气瓶加热至935～965℃，保温时间60～100min后出炉淬火，完成淬火后立即进行回火处理，回火加热温度为620～690℃，保温时间40～80min，出炉后在空气中自然冷却；

步骤七、对瓶颈(2-3)内、外壁分别加工螺纹，然后进行二次抛丸处理。

7.根据权利要求6所述的大容积厚壁高压储氢钢内胆的加工工艺，其特征在于瓶身(2-1)与瓶肩(2-2)之间圆弧过渡，过渡圆弧(α)的弧度为0.1～0.5。