CN112097094A - 钛合金无缝气瓶及其制造方法 - Google Patents

钛合金无缝气瓶及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112097094A
CN112097094A CN202010942479.6A CN202010942479A CN112097094A CN 112097094 A CN112097094 A CN 112097094A CN 202010942479 A CN202010942479 A CN 202010942479A CN 112097094 A CN112097094 A CN 112097094A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas cylinder
titanium alloy
layer
alloy seamless
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010942479.6A
Other languages
English (en)
Inventor
孟庆海
王宏
郭方慧
孙宏伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Titanium Equipment Manufacturing Co ltd
Original Assignee
Shenyang Titanium Equipment Manufacturing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Titanium Equipment Manufacturing Co ltd filed Critical Shenyang Titanium Equipment Manufacturing Co ltd
Priority to CN202010942479.6A priority Critical patent/CN112097094A/zh
Publication of CN112097094A publication Critical patent/CN112097094A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
    • F17C1/04—Protecting sheathings
    • F17C1/06—Protecting sheathings built-up from wound-on bands or filamentary material, e.g. wires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0114—Shape cylindrical with interiorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/01—Reinforcing or suspension means
    • F17C2203/011—Reinforcing means
    • F17C2203/012—Reinforcing means on or in the wall, e.g. ribs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0619—Single wall with two layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0624—Single wall with four or more layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0648—Alloys or compositions of metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/066—Plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F17C2203/0665—Synthetics in form of fibers or filaments radially wound
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F17C2203/067—Synthetics in form of fibers or filaments helically wound
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2154—Winding
    • F17C2209/2163—Winding with a mandrel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2172—Polishing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2181—Metal working processes, e.g. deep drawing, stamping or cutting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/219—Working processes for non metal materials, e.g. extruding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
    • F17C2209/232—Manufacturing of particular parts or at special locations of walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
    • F17C2209/234—Manufacturing of particular parts or at special locations of closing end pieces, e.g. caps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/011—Improving strength
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/012—Reducing weight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/07—Applications for household use
    • F17C2270/0763—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本发明涉及压力容器技术领域，提供了一种钛合金无缝气瓶及其制造方法。该方法包括以下步骤：确定气瓶的容积；确定气瓶的规格尺寸；确定碳纤维的环向缠绕层数、左螺旋缠绕层数和右螺旋缠绕层数；根据气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬；根据环向缠绕层数、左螺旋缠绕层数和右螺旋缠绕层数，在钛合金无缝内衬的外壁以指定预紧力缠绕多层碳纤维，以形成碳纤维缠绕复合层；其中，多层碳纤维中除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层缠绕以外，其余均由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕。本发明不仅提高了整个气瓶的工作压力和单位体积的储氢量，而且使整个碳纤维缠绕复合层受力更均匀、更致密。

Description

钛合金无缝气瓶及其制造方法
技术领域
本发明涉及压力容器技术领域，尤其涉及一种钛合金无缝气瓶及其制造方法。
背景技术
氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量，属于一种清洁能源，不会对环境造成污染。燃料电池是将存在于氢气与氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置。燃料电池在技术上的限制因素主要有两个：一个氢气的高压存储能力，另外一个是电堆的氢能转化为电能的效率。其中，氢气的高压存储能力决定了燃烧电池的电量输出量，氢气瓶的工作压力越大，单位体积存储的氢气越多，燃烧电池的供电时间便越长。
目前，燃烧电池所需的氢气通常存储在工作压力为35Mpa～70Mpa的铝合金碳纤维缠绕瓶内，而其储氢量已无法满足燃料电池的发展需求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种钛合金无缝气瓶的制造方法，以降低气瓶重量、提高气瓶的工作压力和单位体积的储氢量。
本发明还提出一种钛合金无缝气瓶。
根据本发明第一方面实施例的钛合金无缝气瓶的制造方法，包括以下步骤：
根据燃料电池的供电量、气瓶内部的工作压力和氢气的物理性质确定气瓶的容积；
利用ANSYS有限元分析软件根据所述气瓶内部和外部的工作压力、所述气瓶的容积以及钛合金的物理性质确定所述气瓶的规格尺寸；
利用ANSYS有限元分析软件根据所述气瓶内部和外部的工作压力、所述气瓶的规格尺寸、碳纤维的抗拉强度和钛合金的力学性质确定碳纤维的环向缠绕层数、左螺旋缠绕层数和右螺旋缠绕层数；
根据所述气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬；
根据所述环向缠绕层数、所述左螺旋缠绕层数和所述右螺旋缠绕层数，在所述钛合金无缝内衬的外壁以指定预紧力缠绕多层碳纤维，以形成碳纤维缠绕复合层；其中，所述多层碳纤维中除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成。
根据本发明实施例的钛合金无缝气瓶的制造方法，通过采用环向+双向螺旋的方式在钛合金无缝内衬的外壁形成碳纤维缠绕复合层，即除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成，不仅可使钛合金无缝内衬沿其径向对碳纤维施加的作用力被抵消，进而显著提高了整个气瓶的工作压力和单位体积的储氢量，而且环向、左螺旋和右螺旋的碳纤维在多处相交、可相互传递作用力，使得整个碳纤维缠绕复合层受力更均匀、更致密。此外，本发明采用钛合金管作为原材料制备钛合金无缝内衬，可显著降低整个气瓶的重量。
另外，根据本发明实施例的钛合金无缝气瓶的制造方法，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述根据燃料电池的供电量、气瓶内部的工作压力和氢气的物理性质确定气瓶的容积的步骤，包括以下步骤：
确定在气瓶内部的工作压力下氢气的密度；
根据以下公式计算气瓶的容积V：
Figure BDA0002674105760000031
Figure BDA0002674105760000032
其中，m表示氢气的质量，ρ表示在气瓶内部的工作压力下氢气的密度，W表示燃料电池的供电量，a表示氢气的燃烧热转化为电能的效率。
根据本发明的一个实施例，所述气瓶内部的工作压力不小于200Mpa，所述气瓶外部的工作压力不小于1bar。
根据本发明的一个实施例，所述气瓶的规格尺寸包括所述气瓶的内胆外径、所述气瓶的内胆长度、所述气瓶的筒体壁厚、所述气瓶的肩部厚度、所述气瓶的颈部厚度和所述气瓶的瓶底尺寸。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬的步骤，包括以下步骤：
按照所述气瓶的内胆外径和筒体壁厚选用钛合金管作为原材料；
从所述原材料上锯切与所述气瓶的内胆等长的管段作为待加工管；
将所述待加工管加热至900℃，并对所述待加工管的第一端依次进行封口旋压和顶底，以形成球柱形瓶体；
根据所述气瓶的瓶底尺寸，对所述球柱形瓶体的底部的内壁和外壁进行铣削，以形成球形瓶底；
对所述球形瓶底进行气密性处理；
将所述球柱形瓶体加热至900℃，并根据所述气瓶的肩部厚度和所述气瓶的颈部厚度对所述球柱形瓶体的第二端进行旋压，以在所述球柱形瓶体的第二端形成肩部和颈部；其中，所述球柱形瓶体自所述肩部至所述颈部的厚度逐渐增大；
在所述球柱形瓶体的颈部铣削加工螺纹，以制成所述钛合金无缝内衬。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬的步骤，还包括以下步骤：
对所述钛合金无缝内衬进行热处理；
对所述钛合金无缝内衬的内壁和外壁进行酸洗；
对所述钛合金无缝内衬的外壁进行喷砂处理。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬的步骤，还包括以下步骤：
对所述钛合金无缝内衬进行超声探伤检测、抗拉性能检测、断裂性能检测和硬度检测。
根据本发明的一个实施例，所述指定预紧力为30N～45N，且沿所述钛合金无缝内衬的径向所述指定预紧力由内至外逐渐减小。
根据本发明的一个实施例，还包括以下步骤：
在最外层的所述碳纤维上缠绕玻璃纤维，以形成玻璃纤维层；
在所述玻璃纤维层上涂抹指定厚度的树脂材料；
驱动所述钛合金无缝内衬绕其中心轴按照指定转速转动，并先将所述树脂材料加热至60℃后保温2小时，之后再加热至80℃后保温2小时，之后再加热至100℃后保温2小时，之后再加热至120℃后保温2小时，之后在加热至140℃后保温3小时，之后降温至室温。
根据本发明第二方面实施例的钛合金无缝气瓶，包括钛合金无缝内衬以及形成于所述钛合金无缝内衬外壁的碳纤维缠绕复合层，所述碳纤维缠绕复合层包括多层碳纤维，所述多层碳纤维中除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
本发明通过采用环向+双向螺旋的方式在钛合金无缝内衬的外壁形成碳纤维缠绕复合层，即除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成，不仅可使钛合金无缝内衬沿其径向对碳纤维施加的作用力被抵消，进而显著提高了整个气瓶的工作压力和单位体积的储氢量，而且环向、左螺旋和右螺旋的碳纤维在多处相交、可相互传递作用力，使得整个碳纤维缠绕复合层受力更均匀、更致密。此外，本发明采用钛合金管作为原材料制备钛合金无缝内衬，可显著降低整个气瓶的重量。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中一种钛合金无缝气瓶的制造方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中一种钛合金无缝气瓶的结构示意图；
图3是本发明实施例中碳纤维缠绕复合层的局部展开示意图；
图4是本发明实施例中钛合金无缝内衬外壁上缠绕碳纤维的示意图。
附图标记：
100、钛合金无缝内衬；200、碳纤维缠绕复合层；300、碳纤维。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
结合图1至图4所示，本发明实施例提供了一种钛合金无缝气瓶的制造方法，该方法包括以下步骤：
S1、确定气瓶容积：根据燃料电池的供电量、气瓶内部的工作压力和氢气的物理性质确定气瓶的容积，具体地：S1.1、确定在气瓶内部的工作压力下氢气的密度；S1.2、根据以下公式计算气瓶的容积V：
Figure BDA0002674105760000071
其中，m表示氢气的质量，ρ表示在气瓶内部的工作压力下氢气的密度，W表示燃料电池的供电量，a表示氢气的燃烧热转化为电能的效率。
S2、确定气瓶的规格尺寸：利用ANSYS有限元分析软件根据气瓶内部和外部的工作压力、气瓶的容积以及钛合金的物理性质确定气瓶的规格尺寸；其中，气瓶内部的工作压力不小于200Mpa，气瓶外部的工作压力不小于1bar。气瓶的规格尺寸包括气瓶的内胆外径、气瓶的内胆长度、气瓶的筒体壁厚、气瓶的肩部厚度、气瓶的颈部厚度和气瓶的瓶底尺寸。
S3、确定碳纤维缠绕层数：利用ANSYS有限元分析软件根据气瓶内部和外部的工作压力、气瓶的规格尺寸、碳纤维300的抗拉强度和钛合金的力学性质确定碳纤维的环向缠绕层数、左螺旋缠绕层数和右螺旋缠绕层数。
S4、制造钛合金无缝内衬100：根据气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬100，具体地：S4.1、按照气瓶的内胆外径和筒体壁厚选用钛合金管作为原材料；S4.2、从原材料上锯切与气瓶的内胆等长的管段作为待加工管；S4.3、将待加工管加热至900℃，并对待加工管的第一端依次进行封口旋压和顶底，以形成球柱形瓶体；S4.4、根据气瓶的瓶底尺寸，对球柱形瓶体的底部的内壁和外壁进行铣削，以形成球形瓶底；S4.5、对球形瓶底进行气密性处理；S4.6、将球柱形瓶体加热至900℃，并根据气瓶的肩部厚度和气瓶的颈部厚度对球柱形瓶体的第二端进行旋压，以在球柱形瓶体的第二端形成肩部和颈部；其中，球柱形瓶体自肩部至颈部的厚度逐渐增大；S4.7、在球柱形瓶体的颈部铣削加工螺纹，以制成钛合金无缝内衬100；S4.8、对钛合金无缝内衬100进行热处理；S4.9、对钛合金无缝内衬100的内壁和外壁进行酸洗；S4.10、对钛合金无缝内衬100的外壁进行喷砂处理；S4.11、对钛合金无缝内衬100进行超声探伤检测、抗拉性能检测、断裂性能检测和硬度检测。
S5、缠绕形成碳纤维缠绕复合层200：根据环向缠绕层数、左螺旋缠绕层数和右螺旋缠绕层数，在钛合金无缝内衬100的外壁以指定预紧力例如以30N～45N的预紧力缠绕多层碳纤维300，以形成碳纤维缠绕复合层200；其中，多层碳纤维中除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成。其中，在缠绕碳纤维300的过程中，沿钛合金无缝内衬100的径向指定预紧力由内至外逐渐减小。
由上可知，本发明通过采用环向+双向螺旋的方式在钛合金无缝内衬的外壁形成碳纤维缠绕复合层200，即除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成，不仅可使钛合金无缝内衬100沿其径向对碳纤维300施加的作用力被抵消，进而显著提高了整个气瓶的工作压力和单位体积的储氢量，而且环向、左螺旋和右螺旋的碳纤维300在多处相交、可相互传递作用力，使得整个碳纤维缠绕复合层200受力更均匀、更致密。此外，本发明采用钛合金管作为原材料制备钛合金无缝内衬100，可显著降低整个气瓶的重量。
进一步地，该钛合金无缝气瓶的制造方法还包括以下步骤：
S6、在最外层的碳纤维上缠绕玻璃纤维，以形成玻璃纤维层；
S7、在玻璃纤维层上涂抹指定厚度的树脂材料；
S8、驱动钛合金无缝内衬100绕其中心轴按照指定转速转动，并先将树脂材料加热至60℃后保温2小时，之后再加热至80℃后保温2小时，之后再加热至100℃后保温2小时，之后再加热至120℃后保温2小时，之后在加热至140℃后保温3小时，之后降温至室温。
下面以利用2α型TA钛合金管制造内部工作压力为200Mpa、外部工作压力为1bar的钛合金无缝气瓶为例，对本发明实施例中钛合金无缝气瓶的制造方法进行说明：
S1、确定气瓶容积：假设预期燃烧电池的供电量W为3.6Kw·h，供电时间30小时，氢气的燃烧热转化为电能的效率a为39.4％，那么可以首先通过查表确定在200Mpa下，氢气的密度为63.85g/L；接着，根据上述公式(2)计算氢气质量m，即
Figure BDA0002674105760000091
Figure BDA0002674105760000092
最后，根据上述公式(1)计算气瓶的体积V，即
Figure BDA0002674105760000093
S2、确定气瓶的规格尺寸：以气瓶内部工作压力为200Mpa、外部工作压力为1bar、气瓶容积为3.6L以及α型TA2钛合金的物理性质为参数，利用ANSYS有限元分析软件可以确定出气瓶的内胆外径为150mm、气瓶的内胆长度为470mm、气瓶的筒体壁厚为3.5mm±0.2mm、气瓶的肩部厚度为17.5±0.2mm、气瓶的颈部厚度为28±0.2mm,气瓶的瓶底高度为50±0.5mm，气瓶重量为5.7kg。
S3、确定碳纤维300缠绕层数：以气瓶内部工作压力为200Mpa、外部工作压力为1bar、碳纤维300的抗拉强度、钛合金的力学性质以及在步骤S2中获得的气瓶的规格尺寸为参数，利用ANSYS有限元分析软件可以确定出碳纤维层的环向缠绕层数为14层、左螺旋缠绕层数为8层和右螺旋缠绕层数为8层。
S4、制造钛合金无缝内衬100：以步骤S2中确定的气瓶的内胆外径和气瓶的筒体壁厚选用外径为150mm、壁厚为3.5mm的α型TA2钛合金管作为原材料；S4.2、从原材料上锯切470mm长的管段作为待加工管；S4.3、将从步骤S4.2获得的待加工管加热至900℃，并采用卧式三旋头高压热旋压设备对待加工管的第一端依次进行封口旋压和顶底，以形成球柱形瓶体；S4.4、根据步骤S2中确定的气瓶的瓶底尺寸，采用CNC数控机床对从步骤S4.3获得的球柱形瓶体的底部的内壁和外壁进行铣削，以形成球形瓶底；S4.5、对球形瓶底进行气密性处理；S4.6、将球柱形瓶体加热至900℃，并根据步骤S2中确定的气瓶的肩部厚度和气瓶的颈部厚度、采用卧式三旋头高压热旋压设备对球柱形瓶体的第二端进行旋压，以在球柱形瓶体的第二端形成肩部和颈部；在旋压过程中可使球柱形瓶体自肩部至颈部的厚度逐渐增大；S4.7、采用CNC数控机床在球柱形瓶体的颈部铣削加工螺纹，以制成钛合金无缝内衬100；S4.8、由于上述旋压、铣削操作会导致钛合金的性能发生变化，因此在执行完步骤S4.7后可再对钛合金无缝内衬100进行热处理；S4.9、对钛合金无缝内衬100的内壁和外壁进行酸洗，以去除钛合金无缝内衬100的内壁和外壁上产生的微量氧化物；S4.10、对钛合金无缝内衬100的外壁进行喷砂处理，以消除钛合金无缝内衬100的表面应力；S4.11、对钛合金无缝内衬100进行超声探伤检测、抗拉性能检测、断裂性能检测和硬度检测。需要说明的是，上述过程中的气密性处理、热处理、超声探伤检测、抗拉性能检测、断裂性能检测和硬度检测均属于本领域的常规操作，此处对其具体工序不再赘述。
S5、缠绕形成碳纤维缠绕复合层200：将在胶水槽浸透胶水的T800碳纤维300以30N～45N的预紧力缠绕于钛合金无缝内衬100的外壁，以形成碳纤维缠绕复合层200；其中，碳纤维缠绕复合层200包括多层碳纤维即14层环向缠绕层、8层左螺旋缠绕层和8层右螺旋缠绕层；其中除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成，也就是说，沿钛合金无缝内衬100的径向由内至外依次按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层……环向一层、左螺旋一层、环向一层、右螺旋一层、左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕碳纤维。需要说明的是，在缠绕碳纤维300的过程中，对碳纤维300施加的预紧力沿钛合金无缝内衬100的径向由内至外逐渐减小，也就是说，缠绕碳纤维300的过程中越靠近钛合金无缝内衬100所需施加的预紧力越大。此外，在缠绕碳纤维300的过程中，可使碳纤维300定向出丝也即碳纤维300的出丝方向固定不变，钛合金无缝内衬100水平设置并根据缠绕方向调整角度，例如左螺旋缠绕的角度为45±1°。此外，通过调整钛合金无缝内衬100与碳纤维300出丝方向之间夹角的大小，还可以改变螺距和缠绕密度。
S6、在最外层的碳纤维上缠绕玻璃纤维，以形成玻璃纤维层；
S7、在玻璃纤维层上涂抹2mm～3mm的树脂材料，以防止因磨损或碰撞而导致碳纤维缠绕复合层200的碳纤维300发生断裂。
S8、驱动钛合金无缝内衬100绕其中心轴按照3r/min～5r/min的转速转动，并先将树脂材料加热至60℃后保温2小时，之后再加热至80℃后保温2小时，之后再加热至100℃后保温2小时，之后再加热至120℃后保温2小时，之后在加热至140℃后保温3小时，之后降温至室温。其中，上述加热过程中的加热速度优选为0.5℃/min，降温速度优选为3℃/min。
由此，经过试验通过上述方法制造的钛合金无缝气瓶疲劳寿命可达10000次、工作温度可达-40℃～55℃、工作海拔高达5000m、爆破压力为350Mpa。
另外，本发明实施例还提供了一种钛合金无缝气瓶，该钛合金无缝气瓶根据上述钛合金无缝气瓶的制造方法制造而成，该钛合金无缝气瓶的制造方法制造包括钛合金无缝内衬100以及形成于钛合金无缝内衬100外壁的碳纤维缠绕复合层200，碳纤维缠绕复合层200包括多层碳纤维，多层碳纤维中除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据燃料电池的供电量、气瓶内部的工作压力和氢气的物理性质确定气瓶的容积；
利用ANSYS有限元分析软件根据所述气瓶内部和外部的工作压力、所述气瓶的容积以及钛合金的物理性质确定所述气瓶的规格尺寸；
利用ANSYS有限元分析软件根据所述气瓶内部和外部的工作压力、所述气瓶的规格尺寸、碳纤维的抗拉强度和钛合金的力学性质确定碳纤维的环向缠绕层数、左螺旋缠绕层数和右螺旋缠绕层数；
根据所述气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬；
根据所述环向缠绕层数、所述左螺旋缠绕层数和所述右螺旋缠绕层数，在所述钛合金无缝内衬的外壁以指定预紧力缠绕多层碳纤维，以形成碳纤维缠绕复合层；其中，所述多层碳纤维中除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成。
2.根据权利要求1所述的钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，所述根据燃料电池的供电量、气瓶内部的工作压力和氢气的物理性质确定气瓶的容积的步骤，包括以下步骤：
确定在气瓶内部的工作压力下氢气的密度；
根据以下公式计算气瓶的容积V：
Figure FDA0002674105750000011
Figure FDA0002674105750000012
其中，m表示氢气的质量，ρ表示在气瓶内部的工作压力下氢气的密度，W表示燃料电池的供电量，a表示氢气的燃烧热转化为电能的效率。
3.根据权利要求1所述的钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，所述气瓶内部的工作压力不小于200Mpa，所述气瓶外部的工作压力不小于1bar。
4.根据权利要求1所述的钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，所述气瓶的规格尺寸包括所述气瓶的内胆外径、所述气瓶的内胆长度、所述气瓶的筒体壁厚、所述气瓶的肩部厚度、所述气瓶的颈部厚度和所述气瓶的瓶底尺寸。
5.根据权利要求4所述的钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，所述根据所述气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬的步骤，包括以下步骤：
按照所述气瓶的内胆外径和筒体壁厚选用钛合金管作为原材料；
从所述原材料上锯切与所述气瓶的内胆等长的管段作为待加工管；
将所述待加工管加热至900℃，并对所述待加工管的第一端依次进行封口旋压和顶底，以形成球柱形瓶体；
根据所述气瓶的瓶底尺寸，对所述球柱形瓶体的底部的内壁和外壁进行铣削，以形成球形瓶底；
对所述球形瓶底进行气密性处理；
将所述球柱形瓶体加热至900℃，并根据所述气瓶的肩部厚度和所述气瓶的颈部厚度对所述球柱形瓶体的第二端进行旋压，以在所述球柱形瓶体的第二端形成肩部和颈部；其中，所述球柱形瓶体自所述肩部至所述颈部的厚度逐渐增大；
在所述球柱形瓶体的颈部铣削加工螺纹，以制成所述钛合金无缝内衬。
6.根据权利要求5所述的钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，所述根据所述气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬的步骤，还包括以下步骤：
对所述钛合金无缝内衬进行热处理；
对所述钛合金无缝内衬的内壁和外壁进行酸洗；
对所述钛合金无缝内衬的外壁进行喷砂处理。
7.根据权利要求6所述的钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，所述根据所述气瓶的规格尺寸将钛合金管加工成钛合金无缝内衬的步骤，还包括以下步骤：
对所述钛合金无缝内衬进行超声探伤检测、抗拉性能检测、断裂性能检测和硬度检测。
8.根据权利要求1所述的钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，所述指定预紧力为30N～45N，且沿所述钛合金无缝内衬的径向所述指定预紧力由内至外逐渐减小。
9.根据权利要求1至8任一项所述的钛合金无缝气瓶的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在最外层的所述碳纤维上缠绕玻璃纤维，以形成玻璃纤维层；
在所述玻璃纤维层上涂抹指定厚度的树脂材料；
驱动所述钛合金无缝内衬绕其中心轴按照指定转速转动，并先将所述树脂材料加热至60℃后保温2小时，之后再加热至80℃后保温2小时，之后再加热至100℃后保温2小时，之后再加热至120℃后保温2小时，之后在加热至140℃后保温3小时，之后降温至室温。
10.一种根据权利要求1至9任一项所述的钛合金无缝气瓶的制造方法制造的钛合金无缝气瓶，其特征在于，包括钛合金无缝内衬以及形成于所述钛合金无缝内衬外壁的碳纤维缠绕复合层，所述碳纤维缠绕复合层包括多层碳纤维，所述多层碳纤维中除最外两层依次按照左螺旋一层和右螺旋一层的方式缠绕而成以外，其余由内至外按照环向一层、左螺旋一层、环向一层和右螺旋一层的方式交替缠绕而成。
CN202010942479.6A 2020-09-09 2020-09-09 钛合金无缝气瓶及其制造方法 Pending CN112097094A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010942479.6A CN112097094A (zh) 2020-09-09 2020-09-09 钛合金无缝气瓶及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010942479.6A CN112097094A (zh) 2020-09-09 2020-09-09 钛合金无缝气瓶及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112097094A true CN112097094A (zh) 2020-12-18

Family

ID=73752633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010942479.6A Pending CN112097094A (zh) 2020-09-09 2020-09-09 钛合金无缝气瓶及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112097094A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113446509A (zh) * 2021-07-06 2021-09-28 江阴市富仁高科股份有限公司 一种塑料内胆高压储氢罐的设计方法
CN113484102A (zh) * 2021-07-12 2021-10-08 吉林化工学院 一种碳纤维复合材料的石油炼化气体取样器及取样方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3184092A (en) * 1959-09-10 1965-05-18 Quartz & Silice S A Thin-walled pressure vessels and method of manufacture
CN1734154A (zh) * 2005-07-04 2006-02-15 哈尔滨工业大学 碳纤维复合材料高压气瓶及其制造方法
CN1948818A (zh) * 2006-11-06 2007-04-18 哈尔滨工业大学 Pbo纤维与碳纤维混杂复合材料高压储氢气瓶及制备方法
CN102865454A (zh) * 2012-07-06 2013-01-09 上海复合材料科技有限公司 固定式燃料电池用铝合金内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶
CN103206612A (zh) * 2013-03-06 2013-07-17 清华大学深圳研究生院 一种轻金属内衬玄武岩纤维全缠绕复合气瓶及其制造工艺
CN104149034A (zh) * 2014-08-22 2014-11-19 攀钢集团成都钢钒有限公司 去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法
CN106077219A (zh) * 2016-06-15 2016-11-09 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种钛合金无缝气瓶旋压成型方法
CN110532710A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 北京航空航天大学 固液火箭发动机结构参数化设计方法及装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3184092A (en) * 1959-09-10 1965-05-18 Quartz & Silice S A Thin-walled pressure vessels and method of manufacture
CN1734154A (zh) * 2005-07-04 2006-02-15 哈尔滨工业大学 碳纤维复合材料高压气瓶及其制造方法
CN1948818A (zh) * 2006-11-06 2007-04-18 哈尔滨工业大学 Pbo纤维与碳纤维混杂复合材料高压储氢气瓶及制备方法
CN102865454A (zh) * 2012-07-06 2013-01-09 上海复合材料科技有限公司 固定式燃料电池用铝合金内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶
CN103206612A (zh) * 2013-03-06 2013-07-17 清华大学深圳研究生院 一种轻金属内衬玄武岩纤维全缠绕复合气瓶及其制造工艺
CN104149034A (zh) * 2014-08-22 2014-11-19 攀钢集团成都钢钒有限公司 去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法
CN106077219A (zh) * 2016-06-15 2016-11-09 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种钛合金无缝气瓶旋压成型方法
CN110532710A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 北京航空航天大学 固液火箭发动机结构参数化设计方法及装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113446509A (zh) * 2021-07-06 2021-09-28 江阴市富仁高科股份有限公司 一种塑料内胆高压储氢罐的设计方法
CN113484102A (zh) * 2021-07-12 2021-10-08 吉林化工学院 一种碳纤维复合材料的石油炼化气体取样器及取样方法
CN113484102B (zh) * 2021-07-12 2022-12-06 吉林化工学院 一种碳纤维复合材料的石油炼化气体取样器及取样方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112097094A (zh) 钛合金无缝气瓶及其制造方法
US9316359B2 (en) Tank and manufacturing method thereof
CN105465597B (zh) 一种100升碳纤维缠绕铝内衬复合材料气瓶及其制造方法
CN105605415B (zh) 大容积全缠绕高压储氢容器的加工工艺
CN201475632U (zh) 大容积碳纤维全缠绕铝胆储氢复合气瓶
EP2418414A1 (en) Tank and fabrication method thereof
CN109282139B (zh) 一种复合材料气瓶及其制备方法
CN102211405A (zh) 轻质高压复合材料气瓶成型工艺
CN115091732B (zh) 一种复合成型的99MPa级加氢站用储氢容器制法
CN112325151A (zh) 铜合金无缝气瓶制造方法
CN109058753A (zh) 一种海工用压力容器瓶及其生产方法
CN111368439A (zh) 一种基于缠绕成型工艺的压力容器的设计方法
CN111998220A (zh) 一种高压复合轻量化储氢瓶
KR20230156757A (ko) 고압 수소 가스 실린더 알루미늄 내부 용기의 회전 압연 성형 장치 및 그의 성형 방법
CN114110413B (zh) 一种碳纤维复合材料厚壁气瓶及其制备方法
CN112460464B (zh) 一种基于纤维缠绕工艺的高压储氢容器的设计方法
CN113446510A (zh) 大直径无缝钢质内胆环向缠绕气瓶及制造方法
CN114636093B (zh) 一种碳纤维缠绕气瓶及其制备方法
CN113883408A (zh) 一种铝合金内胆超高压全缠绕气瓶及其制造方法
CN113432030A (zh) 不锈钢内胆碳纤维全缠绕瓶式容器的制造方法及结构
JP2007198531A (ja) ロストワックス鋳造法による繊維強化圧力容器およびその製造方法
CN112297464B (zh) 一种基于纤维缠绕工艺的深冷高压储氢容器的设计方法
CN109707989B (zh) 一种复合材料球形气瓶及其制备方法
CN215722474U (zh) 大容量无缝不锈钢内胆碳纤维全缠绕瓶式容器
CN216591027U (zh) 一种大直径不锈钢焊接内胆碳纤维全缠绕瓶式容器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201218

RJ01 Rejection of invention patent application after publication