高压气瓶的焊接工艺研究

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1、髙压气瓶的焊接工艺研宄摘要：金属焊接是用适当的手段，使两个分离的金属的物体产生院子或者分子间结合而连接成2的连接方式。金属焊接是一种广泛采用的工艺手段，焊接时焊缝要求平滑，不得有，气孔夹渣等焊接缺陷，发现缺陷需要及吋修补。结果表明：焊接接头质量达到了GJB1718A-2005《电子束焊接》标准一级焊缝，焊缝及热影响区力学性能与母材相当，气瓶进行鉴定试验，性能指标满足设计要求。气瓶焊接结构优化设计，降低了焊缝处应力集中，通过进行焊接工艺提高了电子束焊缝质量。关键词：电弧焊焊接高压气瓶焊接工艺结构设计Hig

2、hpressuregascylinderweldingtechnologyresearchAbstractMetalweldingisuseappropriatemeanstomaketwoseparatemetalobjectsproduceyardorcombinationandconnectioninto2connectionwaybetweenthemolecules.Metalweldingisawidelyusedmeansofprocess,whenweldingtheweldforsmo

3、oth，cannothave，stomatalweldingdefectssuchasslag，findingdefectsneedtorepairintime.ResultsshowthattheweldingjointqualityhasreachedtheGJB1718A-2005standardforelectronbeamweldingofweld，weldandheataffectedzoneofmechanicalpropertiesofparentmetalandgascylindert

4、estverification,performanceindicatorsmeetthedesignrequirements.Cylinderweldingstructureoptimizationdesign，reducedtheseamstressconcentration，byweldingtechnologyimprovethequalityoftheelectronbeamwelding.Keywords：1.绪论1.1课题的意义随着我国经济的快速发展，我国高压气瓶行业也随之迅速提升，产品产出

5、持续扩张，国家产业政策鼓励高压气瓶产业向高技术向高技术产品方向发展，除了用量较大的工业用高压钢质无缝气瓶具备良好的市场环境外，很多人已经把目光聚集在车用压缩天然气气瓶的市场。随着气体工业、电子产业、制造工业以及医疗的发展,气瓶行业也将随之迅速发展，气瓶的需求量也越来越大，而且气瓶的使用周期性各个国家都有强制性的规定，气瓶的更新替换有一个固定的循环过程，对于气瓶行业来说有着很大的发展前景，所以S前研究高压气瓶是个很好的吋机。1.2焊接的概念与特点焊接是指通过加热或加压，或者两者并用，并且用或者不用填充托金

6、属，使焊件间达到原子结合的一种加工方法。其主耍加工材料便是金属，焊接过程的实质就是采用物理化学方法克服被连接物体表面的凹凸不平、表面氧化物及其他表面杂质，使被连接物体能接近到原子晶格距离并形成结合力。(1)焊接结构形式可以多样化、复杂化。(2)异种材料之间可以实现一体连接。(3)制造工序比较简单。(4)可以节省金属材料，焊件比铆件轻36%,比铸件轻30%。(5)容易产生焊接缺陷，裂纹容易扩展，容易产生焊接变形、残余应力和应力集中。.高压球形气瓶的焊接工艺近年来航天领域应用金属高压气瓶材料多为钛合金，TC

7、4钛合金具有比强度高、耐腐蚀性和抗疲劳断裂性能好等优点。全金属球形高压气瓶要求具有较高的可靠性、安全性和疲劳循环寿命，球形气瓶赤道焊缝是影响气瓶质量最主要的因素之一。焊缝区的结构优化设计和焊接工艺改进是解决焊缝性能发挥和焊缝质量控制的有效途径。若焊接区结构合理，与近焊缝区在疲劳循环过程中变形协调，应力水平较低，不会导致应力集中；反之则导致焊缝区成为气瓶失效的临界区。焊接工艺直接影响焊接接头质量和力学性能，焊缝区为铸造组织，强度和硬度较高，而韧性较差，在气瓶疲劳循环过程中与近焊缝区变形不协调，产生应力集中

8、，焊缝区组织对裂纹形核和扩展的抑制能力较差，导致裂纹产生，气瓶壳体断裂。焊接飞溅是高压气瓶制造工艺中迫切解决的问题之一，由于电子束与材料特殊的作用机制导致壳体穿透焊内侧飞溅较难控制。为保证球形TC4钦合金高压气瓶焊缝区性能的良好发挥，提高球形高压金属气瓶的安全性和可靠性，本文主要研究该气瓶赤道焊缝结构设计与焊接工艺。2.1焊缝区结构设计高压气瓶为双极孔球形TC4钛合金全金属气瓶，两半球壳体赤道缝组焊采取真空电子朿焊接。气瓶结构如图1所示，等