本发明涉及高温复合材料压力容器制造,具体地,涉及高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器及其制造方法。
背景技术:
1、高温燃气系统用高温压力容器主要用于液体、气体介质的贮存,并承载一定的压力,实现动力推进、压力供给等功能。
2、由于高温环境,导致无法直接采用常规的常温的复合材料缠绕的压力容器,只能采用全金属的压力容器,而赤道凸台的结构则又限制了缠绕工艺方案。
3、目前国内外尚未有适用于高温的带赤道凸台的复合材料压力容器缠绕制造方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种高温燃气用带赤道螺纹凸台的复合材料压力容器及其制造方法。
2、根据本发明提供的一种高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,包括:
3、步骤s1:金属内衬成形;
4、步骤s2:金属内衬焊缝修磨;
5、步骤s3:在金属内衬的内壁喷涂隔热层;
6、步骤s4:对隔热层进行固化;
7、步骤s5:金属内衬外表面补胶;
8、步骤s6:在金属内衬赤道凸台环向缠绕复合材料层;
9、步骤s7:赤道凸台纤维布补强缠绕;
10、步骤s8:内衬复合材料层螺旋缠绕;重复执行步骤s7至步骤s8,直至满足预设条件;
11、步骤s9:赤道凸台s型纤维缠绕;
12、步骤s10:对复合材料层表面处理;
13、步骤s11:纤维固化。
14、优选地,所述步骤s1中金属内衬为多个壳体焊接形成,焊接时,应采用分段焊接,以避免薄壁壳体发生错边;同时各起弧收弧点应避开赤道凸台上下区域;
15、采用砂纸对金属内衬焊缝进行修磨,再对修磨后的表面进行清理,修磨后的焊缝高度不高于预设值。
16、优选地,所述步骤s3采用:对金属内衬的内壁采用喷涂的方式,将隔热涂料均匀地覆盖在内表面,厚度满足预设要求。
17、优选地,所述步骤s5采用:对内衬非圆滑过渡区域和焊缝凹陷区域采用纤维和胶进行填补,防止纤维缠绕时出现纤维架空。
18、优选地,所述步骤s6采用:在金属内衬赤道凸台上下周向区域湿法缠绕复合材料层;
19、所述步骤s8采用:内衬复合材料层采用螺旋湿法缠绕。
20、优选地,所述步骤s7采用:将确定尺寸的十字纤维布浸润胶体后铺粘金属内衬各赤道凸台纤维缠绕盲区。
21、优选地,所述步骤s9采用:纤维依次从前一个赤道凸台的下侧根部湿法缠绕至下一个赤道凸台的上侧根部。
22、优选地,所述步骤s10采用:对纤维复合材料层各纤维交叉空隙进行处理,尽可能减小内衬裸露面积,同时对法兰支耳根部堆积纤维进行挤压、排胶,有效改善纤维堆积的厚度。
23、优选地,将压力容器内进行充气,压力始终保持0.5~2mpa,纤维固化温度为升温至400~450℃,保温5~10小时。
24、根据本发明提供的一种高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器,利用上述所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法制备而成。
25、与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:本发明解决了现有高温燃气用带赤道法兰的压力容器的全金属方案结构重量大的问题,对高温燃气用带赤道法兰的复合材料压力容器制造方法提出了解决方案。
1.一种高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,所述步骤s1中金属内衬为多个壳体焊接形成,焊接时,应采用分段焊接,以避免薄壁壳体发生错边;同时各起弧收弧点应避开赤道凸台上下区域;
3.根据权利要求1所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,所述步骤s3采用:对金属内衬的内壁采用喷涂的方式,将隔热涂料均匀地覆盖在内表面,厚度满足预设要求。
4.根据权利要求1所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,所述步骤s5采用:对内衬非圆滑过渡区域和焊缝凹陷区域采用纤维和胶进行填补,防止纤维缠绕时出现纤维架空。
5.根据权利要求1所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,所述步骤s6采用:在金属内衬赤道凸台上下周向区域湿法缠绕复合材料层;
6.根据权利要求1所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,所述步骤s7采用:将确定尺寸的十字纤维布浸润胶体后铺粘金属内衬各赤道凸台纤维缠绕盲区。
7.根据权利要求1所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,所述步骤s9采用:纤维依次从前一个赤道凸台的下侧根部湿法缠绕至下一个赤道凸台的上侧根部。
8.根据权利要求1所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,所述步骤s10采用:对纤维复合材料层各纤维交叉空隙进行处理,尽可能减小内衬裸露面积,同时对法兰支耳根部堆积纤维进行挤压、排胶,有效改善纤维堆积的厚度。
9.根据权利要求1所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法,其特征在于,将压力容器内进行充气,压力始终保持0.5~2mpa,纤维固化温度为升温至400~450℃,保温5~10小时。
10.一种高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器,其特征在于,利用权利要求1至9任意一项权利要求所述的高温燃气用带赤道凸台的复合材料压力容器的制造方法制备而成。