浅谈气瓶的生产工艺和焊接.docx

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1、浅谈气瓶的生产工艺和焊接摘要：气高纯电子气体被业内称为电子信息工业的“血液”和“粮食”。电子特种气体从生产、分离、提纯、运输及供应阶段都存在非常高的技术壁垒。在运输和储存过程中要求使用高质量的气瓶。因此，本文针对气瓶的生产工艺和焊接进行了分析。关键词：气瓶生产工艺；焊接引言随着经济的发展，对能源的需求不断增加，新能源行业不断发展。氢氧燃料电池技术的研究日趋成熟，已开始了工业化应用，其应用场合主要有汽车、潜艇等。气瓶在长期运行后，容易产生腐蚀进而产生裂纹缺陷。这些裂纹缺陷在工况条件下极易发生扩展，导致气瓶的破裂甚至爆炸，造成巨大的安全隐患，对人民的生命财产安全产生了巨大威胁。1.气瓶的生产工艺1

2、.1打磨打磨一般指借助粗糙物体，主要是为了清除被涂装物表面的氧化皮以及其他杂质，获取特定表面粗糙度。在进行涂装的过程中使用砂纸、浮石、细石粉等摩擦介质，对需要涂装的涂物或者涂抹表面进行摩擦，主要分为两步：在于想要清除基材表面的一切附着物，从而使表面光滑平整；再对平滑的表面进行打磨，制成一定的粗糙度，增加涂层的附着力。1.2抛丸抛丸是利用叶轮机旋转产生离心力，在离心力的作用下，高速旋转的叶轮把直径在0.23.O不锈钢丸或者小铁丸甩出去，高速冲击试件表面，除去零件/基材表面的氧化层，使基材的表面达到一定的粗造度。抛丸常用来铸件表面的清理或者对试件表面进行强化处理，改变基材表面的焊接拉应力为压应力，

3、提高工件的使用寿命。抛丸处理后，工件表面污物被清除掉，工件表面被微量破坏，表面积大幅增加，增加工件与涂层的结合强度。实际应用中，抛丸主要是处理基体外表面。1.3喷丸喷丸机利用喷丸技术来对圆柱体的内壁进行清理，此种处理的效率与处理后的质量都非常不错，尤其是在除锈方面一级棒。工件的表面达到一定的清洁度，同时也满足不同程度的粗糙度，基材表面的机械性能得到很好提升，提高工件的抗疲劳性，增加基材和涂层之间的结合力，延长涂膜的耐久性。把表面的杂质、焊渣及氧化层清除掉，有利于涂料的流平和装饰。1.4吹扫吹扫是通过使用空气（或惰性气体）、蒸汽、水以及化学溶液等流体，进行吹扫和冲洗，清洗施工过程中的残留杂质，净

4、化表面。（1）水冲洗是以水为介质，通过泵加压，以管内可能达到的最大流量或者不小于1.5ns的流速进行；（2）空气吹扫是以空气为介质，经空压机加压到0.60.8MPa后，使吹扫气体流动速度大于正常操作的流速，或者不低于20ms,吹除杂物；（3）蒸汽冲洗是以不同参数的蒸汽为介质，有很高的吹扫速度，并且间断的蒸汽吹扫方式，能够使管线通过冷热收缩、膨胀、剥离管线内壁附着物，达到最佳的吹扫效果。1.5碱洗碱洗：用氢氧化钠和钠盐配制成的高强度碱液，以软化、蠕动、乳化及分散沉积物。采用添加一些表面活性剂方法以提高清洗效果。用于去除表面上的油污等杂质。碱洗除油效果好些但除锈效果不佳，碱洗温度要求高，至少应在8

5、0C以上才有效果，而且对浓度和处理时间都有较高要求。酸洗在30C以内，在不增加多少成本的情况，先碱洗后酸洗是好个办法。1. 6酸洗用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的方法称为酸洗。其原理是：铁的氧化物，与酸溶液发生化学反应，形成盐，将其溶解在酸溶液中并除去。酸洗用酸有：硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、格酸、氢氟酸和混合酸等。最常用的是盐酸和硫酸。酸洗工艺主要有：浸泡法、喷射法和酸膏法。一般多用浸渍法,大批量生产中可采用喷射法。酸洗是除油除污除锈后镀上一层钝化膜。酸洗意在除锈，除油效果不佳。2. 7磷化磷化是指把工件（钢铁或铝件）放入含有镒、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理，在金属表面沉积生成一层难

6、溶于水的结晶型磷酸盐转化成保护膜的过程。（1）给金属表面提供保护膜，在一定程度上可防止金属被侵蚀；（2）用于涂漆前打底，增强涂装膜层与基材的附着力与防腐蚀能力；（3）提高涂装后工件工作表面涂层的耐腐蚀性能；（4）提高工件的耐磨性；（5）有减摩润滑作用在金属冷加工工艺中。3. 气瓶的焊接方法3.1 鸨极惰性气体保护焊鸨极惰性气体保护焊（TlG）是一种使用活化鸨或者纯铝作为焊接的电极材料,在惰性气体（一般多选择氧气Ar）的保护下，靠着鸨极和工件之间产生的电弧来熔化母材和填充金属从而形成焊缝的焊接方法。鸨极在实验过程中只是起到了导电的作用，并不会熔化，保护气体从焊枪喷嘴处喷出，在焊枪四周形成屏障阻止

7、周围的空气进入，使熔池在焊接以及冷却过程中不被氧化，有效的避免了焊接缺陷的产生。TlG焊接作为现代工业中最常用的焊接技术之一，因其焊缝质量好、表面光洁度高而成为不锈钢焊接中最重要的连接技术，其优势在于热源电弧的稳定性好，即使在极小的焊接电流下仍可以稳定的燃烧，非常适用于薄板的焊接。除此之外，由于其设备的成本相对较低并且可以精准的控制焊接参数而被广泛的应用在了各种行业。TIG焊接方法适用范围广，几乎可以用来焊接所有的金属材料,甚至如金属Al、Mg、Ti以及不锈钢等较为难焊的金属及合金，均可以形成单道次全熔深焊缝和多道次根焊道的焊缝。为了保证焊接质量并提高生产效率，在焊接较厚的奥氏体不锈钢压力容器

8、时，多采用TlG焊接的方法。TlG焊接按照焊接方式可以大致分为手工焊、半自动焊以及全自动焊，而手工的TlG焊接应用的最为广泛。然而，TlG焊在焊接单道次厚板时熔深较差，容易出现未焊透的现象，这也就将单道次焊接奥氏体不锈钢的厚度限制在了3mm以内，若想焊接厚板必须开坡口或者进行多道次的填料焊接，这不仅增加了焊接的成本，而且降低了生产效益。为了更好的解决焊接厚板的问题而又兼顾到TlG焊接原本的优势，1960年乌克兰巴顿焊接研究所提出了活性剂鸨极惰性气体保护焊(A-TIG)焊接的概念。A-TIG是一种基于TlG焊接技术，将活性焊剂涂敷在焊件表面的方法，焊接时由于活性剂的作用会引起电弧收缩，提高电弧的

9、能量密度从而增大熔深，即可实现接近IOnlIn厚奥氏体不锈钢的单面焊双面成型。K-TIG焊接是一种无需开坡口和填充金属材料便可焊透3-12mm的奥氏体不锈钢的工艺，焊枪内充装水作为冷却介质，焊接稳定成型效果好，近些年取得了很大的进步。1.2熔化极活性气体保护焊熔化极活性气体保护焊(MAG)焊接技术是20世纪中期时为了更好的焊接有色金属而发明出的一种焊接方法，焊接时持续输送焊丝至焊枪中，焊丝既是填充材料也是电极，利用高温电弧使填充材料和母材熔化凝固成型。焊接时使用惰性气体+活性气体作为保护气，活性气体的选择是根据焊接材料而决定的，例如在焊接不锈钢、高强钢或者高合金钢时，多以Ar+02作为焊接的保

10、护气体；而在焊接低碳或者低合金钢时，一般多选择Ar+C02或者Ar+02+C02类型的保护气。其中惰性气体占保护气的绝大部分，选择合适的保护气组合可以最大限度的改善焊缝的质量。MAG焊接由于其相对较高的生产率和较低的成本，被广泛应用于S30408等奥氏体不锈钢的焊接应用中。结语气瓶的质量保障得益于对生产工艺和焊接的质量控制。本文主要是对气瓶内表面涂装工艺及气瓶焊接进行了探究，旨在引起行业内工程技术人员的共鸣、交流甚至讨论，同时在工作中能够主动作为，勇于创新，从而为我国气瓶行业未来的高质量、可持续发展做出贡献。参考文献1GB15O.150.4-2011,压力容器S.2TSG21-2016,固定式压力容器安全技术监察规程S.3GB25198-2010,压力容器封头4张永强.表面预处理工艺对涂层结合性能的影响D.大连理工大学,2014.