摘要:通过研究抗拉强度1100MPa以上高强度气瓶钢,采用ISO9809—2:2010壁厚计算公式和有限元技术,对~b229mm,50L高强度气瓶进行了设计与分析;并通过“未爆先漏(LBB)”试验对设计进行了验证。结果表明,34CrM04H高强度气瓶钢在870℃加热、水介质冷却淬火、570~600℃回火空冷热处理条件下,能够满足1100MPa以上高强度气瓶的设计要求;高强度气瓶的壁厚设计按照ISO9809—2:2010公式是合理的,但凹底厚度应结合有限元技术进行分析确定,不能直接取值为2倍最小设计壁厚;与GB5099--1994标准设计相比,高强度气瓶的空瓶质量降低20%以上,实现了气瓶的轻量化,并大大提高了气体充装量;预制裂纹疲劳试验次数在11000次左右,疲劳寿命接近完好气瓶规定值12000次的水平。预制裂纹爆破试验表明,当采用爆破试验方法时预制裂纹深度为实际壁厚的75%左右,当采用疲劳试验方法时预制裂纹深度为实际壁厚的60%~70%,试验结果均能够满足设计要求。
关键词:高强度气瓶 34crm04h 有限元技术 轻量化 预制裂纹
单位:浙江工业大学化工机械设计研究所; 浙江杭州310014; 浙江金盾压力容器有限公司; 浙江绍兴312367
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