一、大氣瓶的制造工藝

 大口徑氣瓶采用大直徑無縫鋼管兩端經(jīng)鍛壓收底、收口制成.其主要制造工藝如下：

  A. 鋼管檢查：由于直徑較大，長度較長的無縫鋼管是軋制或鍛制產(chǎn)品，制造過程中不可避免會引起鋼管內(nèi)、外表面的缺陷。鋼管質(zhì)量是決定氣瓶質(zhì)量的先決條件，因此在鋼管下料之前，通常采用超聲波沿鋼管長度進(jìn)行100％的探傷，檢查軸向和環(huán)向缺陷。其缺陷深度不得超過壁厚的5％，與此同時采用超聲波進(jìn)行壁厚測定。

  B. 鋼管下料：采用機械方法或火焰切割將鋼管切割成所要求的尺寸。

  C. 管端加熱：采用火焰或電將管端加熱，以便將管端加工成型。

  D. 端部成型：采用模鍛設(shè)備，將加熱好的管端鍛壓成所需要的形狀和尺寸。

  E. 熱處理：將成型后的氣瓶進(jìn)行熱處理，以獲得所需的機械性能。熱處理方法為淬火一回火。為檢驗氣瓶熱處理的機。盤性能是否能夠滿足規(guī)定的要求，在對氣瓶進(jìn)行熱處理的同時，試樣所用的鋼管也同一爐進(jìn)行熱處理。

  F. 噴砂除銹：將熱處理后的氣瓶噴砂，除去表面的氧化皮，以便進(jìn)行磁粉探傷；

  G. 磁粉探傷：檢查氣瓶有無因淬火不當(dāng)而產(chǎn)生的表面裂紋；

  H. 瓶口螺紋加工：以裝配連接時所需的附件；

  I. 水壓試驗：采用水套法測定氣瓶的重量、容積和容積殘余變形率；

  J. 內(nèi)表面清理：采用蒸汽吹掃后。再進(jìn)行內(nèi)表面噴砂，以獲得清潔、干燥、光滑的內(nèi)表面。

  K. 瓶口插塞：以保護(hù)瓶口螺紋和保持內(nèi)表面清潔。

  L. 外表面噴砂、打鋼印、噴漆。

二、大口徑氣瓶管生產(chǎn)工藝介紹

  在大口徑氣瓶管國產(chǎn)化十年的發(fā)展過程中，其制造工藝經(jīng)歷了連軋管＋斜軋式熱擴(kuò)工藝、周期軋管（Φ508、720機組）＋拉拔式熱擴(kuò)工藝、連軋管＋推制式熱擴(kuò)＋冷拔工藝三個階段。

 1. 連軋管＋斜軋熱擴(kuò)工藝（天津鋼管）

  這種生產(chǎn)工藝的主要流程如下：

     a. 坯管準(zhǔn)備：管坯加熱→定心→穿孔→連軋→定徑→冷卻→鋸切→矯直→探傷→檢驗。

     b. Φ720mm斜軋擴(kuò)管機組工藝流程見圖8-20所示。

  斜軋熱擴(kuò)的母管來自Φ460mm連軋管機組，鋼管送入加熱爐中加熱1130～1200℃，由輥道送出，經(jīng)高壓水進(jìn)行外表面除鱗后，以螺旋狀旋轉(zhuǎn)的運動方式送入旋擴(kuò)軋管機進(jìn)行擴(kuò)管軋制。斜軋擴(kuò)管機主要是由兩個轉(zhuǎn)向相同的錐形輥、一個錐形頂頭和一個沿軋制中心線方向支撐頂頭的頂桿組成，在軋制過程中，管徑擴(kuò)大，壁厚減薄，總延伸系數(shù)接近1。

2. 周期軋管＋拉拔式熱擴(kuò)工藝

  該工藝的熱軋母管來自周期軋管機組，由于周期軋管機組不設(shè)均整機，對母管的壁厚均勻性和表面質(zhì)量有較大影響。拉拔式擴(kuò)管機組由擴(kuò)管機架、拔管機架、托管升降臺、擴(kuò)管卡頭、拔管小車、擴(kuò)徑頂頭（帶拉桿）和直流電機帶動的齒輪減速機構(gòu)7大部分組成。進(jìn)行拉拔熱擴(kuò)之前，先在坯料管的管端擴(kuò)出一個喇叭口，便于熱擴(kuò)時用內(nèi)外卡環(huán)卡住管端并進(jìn)行水冷，然后由鏈條牽引芯棒桿并帶動頂頭穿過坯料管，從而實現(xiàn)擴(kuò)徑減壁。該工藝的特點是機組設(shè)備簡單，便于組織生產(chǎn)，產(chǎn)品規(guī)格靈活多樣，可加工較長的成品。但是，拉拔式熱擴(kuò)機組成材率低、工件費用高，并且產(chǎn)品的外徑精度低、外表面呈波浪形、表面不光滑、坡口質(zhì)量差?，F(xiàn)在國外許多國家已不再新上拉拔式擴(kuò)管機組，國內(nèi)也不再使用該工藝制造大口徑氣瓶管。

3. 連軋管＋推制式熱擴(kuò)＋冷拔工藝

  推制式熱擴(kuò)徑工藝也稱中頻熱擴(kuò)無縫鋼管工藝、頂推式熱擴(kuò)徑工藝、推進(jìn)式熱擴(kuò)徑工藝。該工藝起源于20世紀(jì)50年代的德國，并在中國得到快速發(fā)展、改進(jìn)及完善。其工藝原理是將毛坯管置于中頻加熱環(huán)中進(jìn)行局部連續(xù)快速加熱，依靠液壓缸活塞的運動推動毛坯管，使其逐步通過錐形的內(nèi)模芯棒從而實現(xiàn)擴(kuò)徑。

  德新鋼管（中國）有限公司具有多年制造大口徑無縫鋼管的生產(chǎn)經(jīng)驗，通過不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，促使推進(jìn)式熱擴(kuò)工藝和技術(shù)不斷完善發(fā)展，突出的成就可歸納為以下兩方面：

  在不斷完善推制式熱擴(kuò)工藝的基礎(chǔ)上，德新鋼管于2014年成功地將該工藝與冷拔工藝結(jié)合用于制造大口徑氣瓶管。其基本流程見圖8-21所示?，F(xiàn)在該工藝已經(jīng)成為制造大口徑氣瓶管的主流工藝。

三、大口徑氣瓶管的發(fā)展趨勢

  輕量化設(shè)計和制造是今后長管拖車的發(fā)展趨勢，是響應(yīng)國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要舉措。國家的“十三五”重點研發(fā)計劃“移動式承壓類特種設(shè)備風(fēng)險防控與治理關(guān)鍵技術(shù)研究”已經(jīng)將“長管拖車用大容積氣瓶的設(shè)計方法、上裝與行走機構(gòu)的輕量化設(shè)計方法等研究”列為一項重要的研究內(nèi)容。依靠技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新開發(fā)新材料、新方法和新工藝，促進(jìn)大容積氣瓶的輕量化，保障氣瓶的安全性和可靠性是今后大口徑氣瓶管的發(fā)展趨勢。