如何进行中碳调质钢30CrMnSiA压缩天然气气瓶的TIG焊

    压缩天然气气瓶工业是随天然气作为汽车燃料的发展而成长并壮大的。目前有i种瓶型：全钢瓶，复合材料环向缠绕钢瓶，复合材料“茧式”缠绕塑料（或铝）内胆瓶。其中复合材料环向缠绕钢瓶性价比最好，易于大批量生产，但内胆须以高强材料制作，焊接成为关键工序。现以30CrMnSiA中碳调质钢内胆焊接为例，予以说明。30CrMnSiA钢化学成分与力学性能见表3-108和表3-109。

    表3-108    30CrMnSiA钢化学成分（质量分数，%）（HB-5269）

    表3-109    30CrMnSiA钢力学性能（HB-5269）

   (1)工况  气瓶内胆容积50L，工作压力20MPa，充气次数8000次。破坏时应无碎片。内胆结构如图3-51所示，由冲压成型上下封头和卷制筒体及瓶嘴组成，有3条环缝和1条纵缝，壁厚4±0.1mm。

    图3-51    气瓶内胆结构

   (2)焊接工艺  采用TIG焊，焊丝H18CrMo，焊接电流140～150A，电弧电压9~11V，焊接速

度9～13m/h。在保证焊缝强度与母材强度之比大于0.98前提下，应满足σb≥1200MPa，σs≥900MPa，σs/σh≤0. 85的条件，以及焊缝经100%X射线探伤合格。

    焊后应经整体调质处理，淬火规范：650℃预热→保温70min→加热到900℃→保温40min→油冷；回火规范：加热到495℃→水冷。

   (3)结果评述

    ①主要成就是突破了天然气瓶金属内胆不允许有纵缝的禁区。

    ②内胆样瓶按天然气汽车钢瓶试验条件，通过了爆破、疲劳、气密性、水压等全部试验项目，证明了全焊接内胆用于复合材料环向缠绕钢瓶上的可行性。

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