玻璃钢内压容器的内衬--铝内衬
1、铝材选择
对玻璃钢内压容器铝内衬材料的要求:(1)延伸性能好;(2)加工、焊接性能好,焊缝气密性好,耐疲劳性好;(3)耐充装介质的腐蚀;(4)对接嘴用材料要求强度高,可焊性好,耐介质腐蚀。
铝内衬各部件使用的材料如下表所示。
2、铝内衬的结构形式
铝内衬通常有三种结构形式:
(1)长细比较大的内衬一般采用卷制筒身(或采用整管)、两个冲压封头和一个接嘴焊接而成。接尾通常采用胶结连接。焊接一般多采用氩弧焊;
(2)短粗筒形容器内衬,由两个冲压封头,一个接嘴采用氩弧焊对焊而成,接尾采用胶结连接;
(3)整管收口结构,利用薄壁铝管,两端经热辊压收口,然后与接嘴接尾焊成一体。

由于薄壁铝管品种少,来源缺乏,目前内压容器的铝内衬一般采用前两种结构。
3、铝内衬的使用效果
(1)铝内衬具有很好的刚度,在缠绕成型时,本身就是一个很理想的骨架。容器外形符合设计要求。在玻璃钢缠绕和固化过程中变形小,能保证纤维张力保持不变;
(2)铝内衬具有良好的气密性,检验合格的铝内衬玻璃钢容器充气存放数月也未发生渗漏现象;
(3)铝内衬质轻,用于航空工业有特殊意义;
(4)铝内衬的疲劳性能与内衬直径、壁厚有关。在壁厚一定时,疲劳次数随直径增大而减少。但在当前,其疲劳性能取决于焊缝的焊接质量。目前所有疲劳试验时,发生的裂缝均在焊缝附近。
几年来,我们对铝内衬玻璃钢内压容器的研制、生产及使用,证明玻璃钢内压容器用铝作内衬在技术上是可行的,便于成批生产及工艺成型。熟练而精心的焊接,能够保证内压容器的疲劳次数在一、二千次以上,能满足一般的使用要求。如果采用薄壁铝管收口结构,疲劳次数可达到五千次以上,使用寿命将会大大延长。
但是使用铝内衬目前也存在不少困难和问题,如:(1)铝材是国防上的重要物质之一。目前国内生产量还不能满足需要;(2)焊接铝内衬需要造价高昂的氩弧焊机和稀少的氩气,一般单位和地区不易解决;(3)需要有技术熟练的焊工进行精心操作,否则焊缝的气密性和耐疲劳性能不能得到保证;(4)需要有较多的大型配套设备,如剪板机,卷管机,冲床以及加工机床等,投资大,占地面积大。
对玻璃钢内压容器铝内衬材料的要求:(1)延伸性能好;(2)加工、焊接性能好,焊缝气密性好,耐疲劳性好;(3)耐充装介质的腐蚀;(4)对接嘴用材料要求强度高,可焊性好,耐介质腐蚀。
铝内衬各部件使用的材料如下表所示。
| 内衬部位 |
材料 |
| 筒体 |
L2工业纯铝 |
| 封头 |
L2工业纯铝 |
| 接嘴 |
LF6合金铝 |
| 接尾 |
LC4、LC5、LD4等合金铝或玻璃钢模压件 |
| 焊条 |
接嘴焊接用LF3合金铝。筒体焊接用L2纯铝 |
2、铝内衬的结构形式
铝内衬通常有三种结构形式:
(1)长细比较大的内衬一般采用卷制筒身(或采用整管)、两个冲压封头和一个接嘴焊接而成。接尾通常采用胶结连接。焊接一般多采用氩弧焊;
(2)短粗筒形容器内衬,由两个冲压封头,一个接嘴采用氩弧焊对焊而成,接尾采用胶结连接;
(3)整管收口结构,利用薄壁铝管,两端经热辊压收口,然后与接嘴接尾焊成一体。

由于薄壁铝管品种少,来源缺乏,目前内压容器的铝内衬一般采用前两种结构。
3、铝内衬的使用效果
(1)铝内衬具有很好的刚度,在缠绕成型时,本身就是一个很理想的骨架。容器外形符合设计要求。在玻璃钢缠绕和固化过程中变形小,能保证纤维张力保持不变;
(2)铝内衬具有良好的气密性,检验合格的铝内衬玻璃钢容器充气存放数月也未发生渗漏现象;
(3)铝内衬质轻,用于航空工业有特殊意义;
(4)铝内衬的疲劳性能与内衬直径、壁厚有关。在壁厚一定时,疲劳次数随直径增大而减少。但在当前,其疲劳性能取决于焊缝的焊接质量。目前所有疲劳试验时,发生的裂缝均在焊缝附近。
几年来,我们对铝内衬玻璃钢内压容器的研制、生产及使用,证明玻璃钢内压容器用铝作内衬在技术上是可行的,便于成批生产及工艺成型。熟练而精心的焊接,能够保证内压容器的疲劳次数在一、二千次以上,能满足一般的使用要求。如果采用薄壁铝管收口结构,疲劳次数可达到五千次以上,使用寿命将会大大延长。
但是使用铝内衬目前也存在不少困难和问题,如:(1)铝材是国防上的重要物质之一。目前国内生产量还不能满足需要;(2)焊接铝内衬需要造价高昂的氩弧焊机和稀少的氩气,一般单位和地区不易解决;(3)需要有技术熟练的焊工进行精心操作,否则焊缝的气密性和耐疲劳性能不能得到保证;(4)需要有较多的大型配套设备,如剪板机,卷管机,冲床以及加工机床等,投资大,占地面积大。








































