Газовые баллоны

Способ изготовления газовых баллонов высокого давления путем закатки поворотным инструментом предварительно нагретых концов бесшовной трубчатой заготовки с получением днищ и горловин баллонов, согласно которому угловую скорость поворотного инструмента во время закатки увеличивают после достижения им угла поворота 0,6 советов, который отличается тем, что как трубчатую заготовку используют трубу, которая изготовлена из низкоуглеродистой легированной стали, в которой отношение суммы процентного состава таких упрочняющих элементов, как углерод, хром и ванадий, в состав никеля в процентах находится в интервале 0,23-0,40, при этом закатку ведут до достижения угла поворота инструмента 0,6 советов с угловой скоростью (9-11)10-3 рад/об., после этого — с угловой скоростью (17-19)10-3 рад/об., а после закатки днищ и горловин осуществляют укрепляющее термическую обработку баллонов, включающий закалку в воде и отпуск, причем отпуск баллонов проводят при температуре tвід, что зависит от отношения состав в стали упрочняющих элементов, температуры закалки и определяется выражением:

tвід, — температура отпуска, °С;

 — отношение суммы процентного содержания в стали таких упрочняющих элементов, как углерод, хром и ванадий, в состав никеля в процентах, соответственно;

tвн — температура закалки, °С.

Это связано с тем, что использование низкоуглеродистой легированной стали, что предлагается, с указанным отношением упрочняющих элементов в сочетании с режимом упрочняющей термической обработки, что предлагается, позволяет уменьшить толщину стенки заготовки, следовательно, позволяет применить заготовку с отношением диаметра к толщине стенки более 40 и, таким образом, значительно уменьшить массу баллона.

При этом найденные опытным путем параметры угловой скорости поворота инструмента во время закатки концов трубной заготовки из указанной стали исключают возможность потери ее устойчивости в зоне деформации, поскольку в данном случае для более тонкостенных труб применены меньшие величины частичных обтисков (деформации за один оборот заготовки), что достигается снижением величин угловых скоростей по сравнению с прототипом.

Способ, который предлагается, осуществляется следующим образом. Трубную заготовку — бесшовную тр убу из низкоуглеродистой легированной стали с отношением суммы процентного состава таких упрочняющих элементов, как углерод, хром и ванадий, в состав никеля в процентах в интервале 0,23-0,40, устанавливают в шпиндель специальной закатной машины, которая имеет суппорт с установленным на нем формующим инструментом. Шпиндель приводят во вращение с частотой вращения, например 550-700 мин-1, и с помощью индуктора токов высокой частоты, установленный на закатной машиной, нагревают конец заготовки на длине, равным, например, 0,8-1,0 ее диаметра, до температуры 11501200°C. Затем осуществляют деформацию конца заготовки инструментом, который поворачивают до достижения угла поворота 0,6 советов с угловой скоростью (911)10-3 рад/об., после чего величину скорости увеличивают до (17-19)10-3 рад/об., на которой и завершают консервацию. На одном конце трубной заготовки формируют днище, а на автором — горловину поворотным инструментом, имеет различную форму. После закатки днищ и горловин осуществляют укрепляющее термическую обработку, включающую закалку в воде и отпуск. Нагрев баллона под закалку и отпуск проводят, например, в печах шахтного типа. Несколько баллонов (4-6 шт.) устанавливают в специальное устройство (кассету), который краном загружают в печь для нагрева под закалку. Нагрев проводят в зависимости от стали, которая применяется, к температуре 870-930°с с выдерживанием после нагрева 20-30 мин (согласно общепринятых режимов нагрева под закалку данной стали). После чего устройство с баллонами краном перекосятся к баку с водой и погружают в него. Охлаждения баллона производят при интенсивном перемешивании охлаждающей жидкости. После охлаждения до температурного интервала 50-100°С устройство с баллонами загружают в печь для проведения операции отпуска. Температур в отпуска устанавливают для конкретного химического состава металла заготовки по эмпирической формуле, связывающей отношение состав в стали упрочняющих элементов в состав никеля и температуру закалки: åC, Cr, V — відNi ношение суммы процентного содержания в стали таких упрочняющих элементов, как углерод, хром и ванадий, в состав никеля в процентах, соответственно; t3 температура закалки, °С. Следует отметить, что срок низкоуглеродистая легированная сталь широко известен (например, см.: Металловедение и термическая обработка стали: Справ. — Изд. 3-е. — Т. 11. Основы термической обработки. — М.: Ме таллургия, 1983. — С. 266). Отменой способа, что предлагается, вот прототипа является использование трубной заготовки из стали с указанным отношением упрочняющих элементов, величины угловой скорости поворотного инструмента во время закатки, согласно с изобретением, а также осуществления режима упрочняющей термической обработки, что предлагается. Техническим результатом использования способа, который предлагается, является повышение прочности баллонов при одновременном снижении массы баллона за счет обеспечения возможности использования трубных 2 39240 в частности, для стали, в которой отношение упрочняющих 0,19; 0,88; 0,15 элементов составило å = 0,31 , темпе3,9 температура отпуска t вот = 0,11(1 + 3,5 × 0,31) 900 = 206°С. æ å C, Cr, V öt , ÷ 3 t от = 0,11 ç 1+ 3,5 ç ÷ Ni è ø Твид — температура отпуска, °С; åC, Cr, V, Ni отношение суммы процентного содержания в стали упрочняющих элементов, таких как углерод, хром и ванадий, в состав никеля в процентах, соответственно; t3 температура закалки, °С. При данной температуре баллоны выдерживают в печи, например в течение двух часов. После чего осуществляют традиционные операции обработки и испытания баллонов. Конкретный пример Способом, что предлагается, вы были подготовлены баллоны объемом 24 л. Для их изготовления была использована заготовка диаметром 219 мм с толщиной стенки 4,7 мм, длиной 900 мм из стали с составом упрочняющих элементов в интервале С=0,15-0,26%; Сг=0,601,22%; V=0,08-0,2% и Ni=3,60-4,3%. Отношение диаметра к толщине стенки данной заготовки составляло 47. Нагрев концов заготовок под закатку осуществлялся индуктором токов высокой частоты на длине около 200 мм до температуры 1180°C. Далее осуществили деформацию конца заготовки поворотным инструментом, угловую скорость поворота которого варьировали до 0,6 советов в интервале от 8·10-3 рад/об. до 12·10-3 рад/об., после чего ее увеличивали до интервала от 15·10-3 рад/об. до 20·10-3 рад/об. Закатку днищ делали поворотным инструментом в форме паралелепіпеду, а закатывание горловин — специально скаліброваним инструментом, который обеспечивал последовательное получение конфигурации конца заготовки в виде конуса и напівсфери с горловиной, диаметр которой постепенно уменьшался в процессе закатки. После закатки днища и горловины осуществляли укрепляющее термическую обработку, включающую закалку с температуры 900°С в воде и отпуск, температуру которого определили по выражению: æ å C, Cr, V öt , ÷ 3 t от = 0,11 ç 1+ 3,5 ç ÷ Ni è ø Баллоны были изготовлены с различными режимами закатки и упрочняющей термической обработки, основные параметры и результаты которых приведены в таблице. Там также приведены результаты проведенных испытаний. Анализ полученных данных показала, что при использовании способа, предлагаемого (см. поз. 2-4 таблицы), обеспечиваются стабильные условия процесса закатки и механические свойства металла баллонов в интервале значений, которые требуются (временное сопротивление 31334 H/мм 2; предел текучести 31079 Н/мм 2; относительное удлинение d538%). При выходе за предлагаемые пределы (см. поз. 1 и 5 таблицы) механические свойства готовы х баллонов ниже значений относительного удлинения (поз. 1 таблицы) и временного сопротивления (поз. 5 таблицы). При этом во время закатки с угловой скоростью, соответствующей поз. 1, произошло охлаждение заготовки, что не позволило получить необходимое утолщение стенки в днище и горловине, а во время закатки с угловой скоростью, соответствующей поз. 5, произошла потеря устойчивости заготовки. Получить за прототипом баллон с указанной заготовки с отношением D/S=47 оказалось невозможным из-за потери устойчивости заготовки в зоне деформации во время закатки. Но даже при использовании более толстостенной заготовки для изготовления баллонов за прототипом, способ, что предлагается, по сравнению с прототипом (поз. 6 таблицы), обеспечивает получение тонкостенных высокопрочных баллонов с отношением D/S=47-50 с уменьшенной на 30% массой. Таким образом, использование способа, который предлагается, обеспечивает возможность изготовления в Украине облегченных автомобильных баллонов для сжатого природного газа, который используется вместо жидкого моторного топлива. Высокий запас прочности баллонов (2,6) обеспечивает их высокую эксплуатационную надежность. Производство таких баллонов в Украине будет способствовать решению актуальной проблемы экономии бензина и улучшения экологических условий в крупных промышленных центрах. 3 39240 Таблица Отношение № п/п å C,Cr ,V, Ni в стали Угловая скорость при угле поворота инструмента до 0,6 рад/об. Угловая скорость при угле поворота инструмента более 0,6 рад/об. Температура отпуска, °С Временное сопротивление, ѕВ Н/мм 2 (кгс/мм 2) Предел текучести, ѕТ Н/мм 2 (кгс/мм 2) Относительное удлинение, d5 , % Удельная масса баллона, кг/л 1 0,20 8·10-3 15·10-3 168 1421 (145) 1275 (130) 7,0 0,8 2 0,23 9·10-3 17·10-3 179 1401 (143) 1225 (125) 8,0 0,8 3 0,31 10·10-3 18·10-3 206 1372 (140) 1177 (120) 10,5 0,8 4 0,40 11·10-3 19·10-3 238 1352 (138) 1156 (118) 13,0 0,8 5 0,45 12·10-3 20·10-3 255 1315 (134) 1100 (112) 14,0 0,8 6 прототип 0,31 13·10-3 22·10-3 931 (95) 686 (70) 12,0 1,12 __________________________________________________________ ГП «Украинский институт промышленной собственности» (Укрпатент) Україна, 01133, Киев-133, бул. Леси Украинки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Подписано к печати ________ 2001 г. Формат 60х84 1/8. Объем ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 экз. Зам._______ ____________________________________________________________ Укринтэи, 03680, Киев-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4 Примечание Недостаточное утолщение стенки в днище и горловине через охлаждающей способ ния заготовок Потеря устойчивости заготовки во время закатки

admin

Добавить комментарий

Next Post

Songs of Georgian singer Katamadze disappeared from “VKontakte” and “Yandex”

Вт Окт 8 , 2019
The Yandex.Music service and the VKontakte social network removed the musical compositions of the Georgian jazz singer Nino Katamadze. Her songs were banned after her public refusal to perform in Russia. Katamadze Albums and singles Katamadze are also hidden for Russians in Google Play Music and iTunes services. At the […]
Октябрь 2019
ПнВтСрЧтПтСбВс
« Сен  
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031 

Мета

Яндекс.Метрика