鋁合金無縫氣瓶的設(shè)計與制造

郝延平

(沈陽特種設(shè)備檢測研究院，遼寧 沈陽 110035)

鋁合金無縫氣瓶的設(shè)計與制造

郝延平

(沈陽特種設(shè)備檢測研究院，遼寧 沈陽 110035)

詳述了鋁合金無縫氣瓶的設(shè)計原則、材料選擇的要求、制造工藝方法和制造中應(yīng)注意的問題，解析了鋁合金無縫氣瓶在設(shè)計和制造上的獨(dú)特性和特殊要求。

鋁合金無縫氣瓶；熱處理；擠壓；旋壓；沖壓；變薄拉伸

20世紀(jì)30年代，瑞典、法國開始制造鋁合金無縫氣瓶，但由于當(dāng)時生產(chǎn)成本偏高，制約了鋁合金無縫氣瓶的發(fā)展。到了20世紀(jì)50年代，英國勒克斯菲爾公司首先采用冷擠壓工藝制造鋁合金無縫氣瓶，大大降低了成本，產(chǎn)量也很快得到了提高。20世紀(jì)90年代，我國開始制造鋁合金無縫氣瓶，生產(chǎn)時間雖然不長，但發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在已有許多氣瓶制造廠生產(chǎn)鋁合金無縫氣瓶。鋁合金無縫氣瓶已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)療、潛水、化工、冶金、礦山等領(lǐng)域。

1 鋁合金無縫氣瓶設(shè)計

與其它氣瓶一樣，鋁合金無縫氣瓶筒體部分是一薄壁圓柱形殼體，或稱薄壁圓筒。所謂薄壁圓筒，從力學(xué)上講就是指：當(dāng)圓筒的壁厚相對于半徑很小時，圓筒斷面上承受彎矩的能力很小，筒壁主要承受拉力或壓力，因此可以近似地認(rèn)為應(yīng)力在整個筒壁上沿壁厚度均勻地分布，即所謂無力矩理論。按無力矩理論計算求得的應(yīng)力稱為薄膜應(yīng)力。通過計算可以求得，氣瓶筒體的環(huán)向應(yīng)力是縱向應(yīng)力的2倍，所以環(huán)向是氣瓶的薄弱環(huán)節(jié)，氣瓶的破裂一般是沿筒體的縱向開裂，即是由于作用在筒體的環(huán)向應(yīng)力達(dá)到材料的抗拉強(qiáng)度極限所引起的。……