[发明专利]大直径不锈钢焊接内胆碳纤维全缠绕瓶式容器的制备方法

权利要求书

1.一种大直径不锈钢焊接内胆碳纤维全缠绕瓶式容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取直径为406mm～660mm、厚度为8.8～16mm和设计水容量为200L～2000L的无缝奥氏体不锈钢钢管为基材制备筒体，对所述筒体的两端加工坡口；

(2)采用奥氏体不锈钢钢板经冲压或冷旋制备椭圆形封头，并在所述椭圆形封头的中心开通孔，对所述椭圆形封头的直边段和所述通孔的边缘加工坡口；

(3)采用锻制整体成型制备帽形瓶颈接头，在所述帽形瓶颈接头上加工内外螺纹及密封面；

(4)通过各坡口之间的配合，对步骤(1)～步骤(3)分别得到的筒体、椭圆形封头和帽形瓶颈接头进行组焊制备不锈钢焊接内胆，所述组焊采用单面焊双面成型；采用自动氩弧焊机和直流脉冲电源进行组焊，通过试验确定打底焊的峰值电流、基值电流和焊接速度；

采用组焊制备不锈钢焊接内胆的具体步骤如下：

(4-1)对帽形瓶颈接头和椭圆形封头进行焊接，焊接后对得到的焊缝进行射线检测，射线检测合格后对焊缝的内外表面进行打磨；

(4-2)将所述椭圆形封头和筒体进行组对，保证组对错边量小于预设的误差值，再焊接椭圆形封头和筒体；

(5)采用正交缠绕与交叉缠绕的组合缠绕工艺在不锈钢焊接内胆的外表面缠绕碳纤维，同时在碳纤维之间填充环氧树脂，得到缠绕在不锈钢焊接内胆外的碳纤维缠绕承压层；采用正交缠绕与交叉缠绕的组合缠绕工艺在不锈钢焊接内胆的外表面缠绕碳纤维的具体步骤如下：

交叉缠绕时，浸润环氧树脂胶液的碳纤维丝在瓶身范围进行螺旋角为50°～65°或-50°～-65°的往复式缠绕；正交缠绕时，浸润环氧树脂胶液的碳纤维丝在瓶身范围进行环向的往复式缠绕；进行交叉缠绕和正交缠绕的交叉组合缠绕固化后，得到缠绕在所述不锈钢焊接内胆外的碳纤维缠绕承压层；

(6)在碳纤维缠绕承压层的外表面缠绕玻璃纤维，同时在玻璃纤维之间填充环氧树脂，得到设于碳纤维缠绕承压层外的玻璃纤维缠绕保护层；

(7)将缠绕完的不锈钢焊接内胆转移至固化炉中烘干和固化。

2.一种大直径不锈钢焊接内胆碳纤维全缠绕瓶式容器，包括不锈钢焊接内胆和端塞，其特征在于，所述的不锈钢焊接内胆采用权利要求1所述的制备方法制造，所述不锈钢焊接内胆包括筒体，所述筒体的两端均焊接有中心处设有通孔的椭圆形封头，所述椭圆形封头的通孔处焊接有帽形瓶颈接头；所述不锈钢焊接内胆外设有碳纤维缠绕承压层，所述碳纤维缠绕承压层外设有玻璃纤维缠绕保护层，所述碳纤维缠绕承压层的两端均与帽形瓶颈接头相抵，所述的帽形瓶颈接头与端塞相连接。

3.如权利要求2所述的大直径不锈钢焊接内胆碳纤维全缠绕瓶式容器，其特征在于，所述椭圆形封头外表面的长短径比为1.3～2.0：1。

4.如权利要求2所述的大直径不锈钢焊接内胆碳纤维全缠绕瓶式容器，其特征在于，所述帽形瓶颈接头设有用于密封连接的内螺纹和用于固定连接的外螺纹。