一种钛及钛合金高压气瓶的制作方法

本实用新型属于钛及钛合金高压容器技术领域，具体涉及一种钛及钛合金高压气瓶。

背景技术：

随着反潜探测技术水平的提高，现代潜艇必须向着大潜深、高隐蔽性的方向发展，而潜艇下潜的深度提高，就必须相应地提高潜艇在大深度故障状态下的应急挽回能力，以确保潜艇的安全，高压空气系统是保证潜艇失事挽回最主要的生命力系统，而钛及钛合金由于其优越的性能，在海洋工程中有广泛的应用前景。

目前高压气瓶的制造，是采用厚壁管材经旋压收口的成形工艺方法，将钛及钛合金管材用旋压法将管材两端收口，再经过机械加工成型，常见的钛合金气瓶直径为200～500mm，壁厚为5～35mm，传统工艺的难点在于旋压收口，对于厚壁管材的收口需要大型强力的旋压设备，采用热旋压工艺，旋压时的温度控制也是一个难题，收口后的内表面有严重的皱褶，对于薄壁管材的收口，虽然旋压机所用的旋压力较小，加热温度较低，但也会产生严重皱褶，这种皱褶影响高压气瓶的疲劳性能冲击性能以及拉伸性能。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种钛及钛合金高压气瓶。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种钛及钛合金高压气瓶，具有：两个封头段和一段管材段，两个所述封头段均由封头和直管构成，所述封头与所述直管连接；两个所述直管分别与所述管材段的两端连接。

在本实用新型的一个实施例中，两个所述直管与所述管材段的两端连接的方式为焊接，且对焊缝进行处理，使焊缝组织和母材组织一致。

在本实用新型的一个实施例中，所述封头与所述直管一体成型。

本实用新型的另一个实施例还提供了另一种钛及钛合金高压气瓶，具有：两个封头段，两个所述封头段均由封头和直管构成，所述封头与所述直管连接；两个所述直管连接。

在本实用新型的一个实施例中，两个所述直管连接的方式为焊接，且对焊缝进行处理，使焊缝组织和母材组织一致。

在本实用新型的一个实施例中，所述封头与所述直管一体成型。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的这种钛及钛合金高压气瓶半成品，气瓶内表面无褶皱，且气瓶粗糙度较低，疲劳性能、冲击性能以及拉伸性能都得到了较大的改善。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为实施例1得到的一种钛及钛合金高压气瓶的结构示意图；

图2为施例1得到的另一种钛及钛合金高压气瓶的结构示意图。

附图标记说明：

1-封头；2-直管；3-焊缝；4-管材段。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

请参见图1，本实用新型实施例提供了一种tc4钛及钛合金高压气瓶，具有：两个封头1段和一段管材段4，两个封头1段均由封头1和直管2构成，封头1与直管2连接；两个直管2分别与管材段4的两端连接，从而形成一个完整的tc4钛合金高压气瓶。

其中，封头1为位于钛及钛合金高压气瓶半成品两端的部分，直管2为与封头1连接的部分。

进一步地，两个直管2与管材段4的两端连接的方式为焊接，且对焊缝3进行处理，使焊缝3组织和母材组织基本一致；焊接工艺采用单面焊双面成型工艺，单面焊双面成型工艺是采用与母体材料相同的焊条，在坡口的正面焊接，且焊后坡口正反面均能得到同样的焊道的一种方法，由于在对两个直管2与管材段4进行焊接的时候，内部无法进行焊接，因此，采用单面焊双面成型工艺可以保证内表面和外部均得到符合要求的焊缝3，从而保证了焊接质量。

将管材段4的两端以及与管材段4相连接的两个直管2的一端开“v”型坡口，坡口角度30°～45°，坡口进行对接，然后采用单面焊双面成型工艺对坡口对接处进行焊接，使两个直管2与管材段4连接起来，从而使两个封头段与管材段4连接起来，焊接完成之后，对焊缝3处进行850℃～970℃的局部加热，然后采用镦锻工艺对焊缝3处进行镦锻，从而使整个高压气瓶无缝连接，同时使焊缝3组织和母材组织基本一致。

镦锻后，对气瓶进行整体机械加工，加工整个外表面并加工气瓶两端的内外螺纹部分，还要用机械加工的方法去除内表面突出部分，使其成为合格的气瓶。

实施例2

请参见图2，本实用新型实施例提供了另一种tc4钛合金高压气瓶，具有：两个封头段，两个封头段均由封头1和直管2构成，封头1与直管2连接；两个直管2连接，从而形成一个完整的tc4钛合金高压气瓶。

进一步地，两个直管2连接的方式为焊接，且对焊缝3进行处理，使焊缝3组织和母材组织基本一致；焊接工艺采用单面焊双面成型工艺，单面焊双面成型工艺是采用与母体材料相同的焊条，在坡口的正面焊接，且焊后坡口正反面均能得到同样的焊道的一种方法，由于在对两个直管2进行焊接的时候，内部无法进行焊接，因此，采用单面焊双面成型工艺可以保证内表面和外部均得到符合要求的焊缝3，从而保证了焊接质量。将两个直管2的一端开“v”型坡口，坡口角度30°～45°，坡口进行对接，然后采用单面焊双面成型工艺对坡口对接处进行焊接，使两个直管2连接起来，从而使两个封头段连接起来，焊接完成之后，对焊缝3处进行850℃～970℃的局部加热，然后采用镦锻工艺对焊缝3处进行镦锻，从而使整个高压气瓶无缝连接，同时使焊缝3组织和母材组织基本一致。

镦锻后，对气瓶进行整体机械加工，加工整个外表面并加工气瓶两端的内外螺纹部分，还要用机械加工的方法去除内表面突出部分，使其成为合格的气瓶。

本实用新型可以达到以下有益效果：

本实用新型的这种钛及钛合金高压气瓶半成品，气瓶内表面无褶皱，且气瓶粗糙度较低，疲劳性能、冲击性能以及拉伸性能都得到了较大的改善。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种钛及钛合金高压气瓶，其特征在于，具有：两个封头段和一段管材段，两个所述封头段均由封头和直管构成，所述封头与所述直管连接；两个所述直管分别与所述管材段的两端连接。

2.根据权利要求1所述的钛及钛合金高压气瓶，其特征在于，两个所述直管与所述管材段的两端连接的方式为焊接，且对焊缝进行处理，使焊缝组织和母材组织一致。

3.根据权利要求1或2所述的钛及钛合金高压气瓶，其特征在于，所述封头与所述直管一体成型。

4.一种钛及钛合金高压气瓶，其特征在于，具有：两个封头段，两个所述封头段均由封头和直管构成，所述封头与所述直管连接；两个所述直管连接。

5.根据权利要求4所述的钛及钛合金高压气瓶，其特征在于，两个所述直管连接的方式为焊接，且对焊缝进行处理，使焊缝组织和母材组织一致。

6.根据权利要求4或5所述的钛及钛合金高压气瓶，其特征在于，所述封头与所述直管一体成型。

技术总结
本实用新型公开了一种钛及钛合金高压气瓶，该钛及钛合金高压气瓶具有：两个封头段和一段管材段，两个所述封头段均由封头和直管构成，所述封头与所述直管连接；两个所述直管分别与所述管材段的两端连接。本实用新型的这种钛及钛合金高压气瓶，气瓶内表面无褶皱，粗糙度较低，疲劳性能、冲击性能以及拉伸性能都得到了较大的改善。

技术研发人员：胡宗式;佟大新
受保护的技术使用者：宝鸡市泛美材料科技有限公司
技术研发日：2019.07.30
技术公布日：2020.06.23