GB T 11640-2011 铝合金无缝气瓶.pdf

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1、ICS 23.020.30 J 74 GB 和国国家标准11: ./、中华人民铝合金无缝气瓶Seamless aluminum alloy gas cylinders GB 11640-20门代替GB/T11640-2001 2011-12-30发布2012-12-01实施量6马1M伪中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会发布GB 11640-2011 目次前言.1 1 范围-2 规范性引用文件.3 术语和定义、符号4 型式和参数.2 5 技术要求.4 6 试验方法和合格标准-7 检验规则-8 标志、涂敷、包装、运输和储存9 产品合格证和批量检验质量证明书附录A(规范性

2、附录)腐蚀试验.附录B(规范性附录)抗恒载荷裂纹试验.20 附录c(资料性附录)宜充装于铝瓶中的气体.25 附录D(资料性附录)螺纹剪切应力安全系数计算方法附录E(规范性附录)铝瓶的装阀扭矩28附录F(资料性附录)铝瓶制造缺陷的描述和判定m附录G(规范性附录)压扁试验方法35附录H(资料性附录)铝合金元缝气瓶批量检验质量证明书.38 GB 11640-2011 前言本标准的全部技术内容为强制性。本标准按照GB/T1. 1-2009(标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写给出的规则起草。本标准代替GB/T11640-2001(铝合金元缝气瓶儿本标准与原GB/T11640-2001相比，主要变化

3、内容如下:一一在范围的规定中，删除了公称工作压力下限和公称容积下限(见2001版的第1章); 一一在技术要求中，删除了6351铝合金材料(见2001版的5.1.1); 一一增加了铝合金材料铅和钻元素的规定(见5.1.1和5.1. 6) ; 一一修改了内底形半径的要求(见5.2.2.4); 一一修改了颈圈设计的要求(见5.2.5); 一一修改了实测爆破压力的要求(见6.12); 增加了附录B(规范性附录)抗恒载荷裂纹试验(见5.1. 2) ; 增加了附录D(资料性附录)螺纹剪切应力安全系数计算方法(见5.2.3); 增加了附录F(资料性附录)铝瓶制造缺陷的描述和判定(见6.2); 增加了附录G(

4、规范性附录)压扁试验方法(见6.的。本标准由全国气瓶标准化技术委员会(SAC/TC31)提出并归口。本标准起草单位:沈阳斯林达安科新技术有限公司、黑龙江华安机械有限公司、上海高压容器有限公司。本标准主要起草人:姜将、刘守正、邓红、玉树先、陈伟明。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 11640-20010 I GB 11640-2011 铝合金无缝气瓶1 范围本标准规定了铝合金元缝气瓶(以下简称铝瓶)的型式和参数、技术要求、试验方法和合格标准、检验规则及标志、涂敷、包装、运输和储存等要求。本标准适用于设计、制造公称工作压力不大于30MPa，公称容积不大于50L，使用温度-40.C 6

5、0 .C，可重复充装永久气体或液化气体的铝瓶。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 192普通螺纹基本牙型GB/T 196普通螺纹基本尺寸GB/T 197普通螺纹公差GB/T 228. 1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T 230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)GB/T 23 1. 1金属材料布民硬度试验第1部分:试验方法GB/T 23

6、2金属材料弯曲试验方法GB/T 3191 铝及铝合金挤压棒材GB/T 3246.1 变形铝及铝合金制品显微组织检验方法GB/T 3246.2 变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法GB/T 3880. 13880. 3 一般工业用铝及铝合金板材、带材GB/T 3934普通螺纹量规技术条件GB/T 4437.1 铝及铝合金热挤压管第1部分:元缝圆管GB/T 6519 变形铝合金产品超声波检验方法GB 7144 气瓶颜色标志GB 8335 气瓶专用螺纹GB/T 8336 气瓶专用螺纹量规GB/T 9251 气瓶水压试验方法GB/T 9252 气瓶疲劳试验方法GB/T 12137 气瓶气密性试验方法GB

7、/T 13005 气瓶术语GB 15385 气瓶水压爆破试验方法GB/T 15970.6 2007 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第6部分:恒载荷或恒位移下的预裂纹试样的制备和应用GB 11640-2011 GB/T 20975(所有部分)铝及铝合金化学分析方法YS/T 67 变形铝及铝合金圆铸绽TSG R7002 气瓶型式试验规则3 术语和定义、符号3.1 术语和定义GB/T 13005确立的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1. 1 批量batch 按同一设计、同一炉罐号材料、同一制造工艺以及按同一热处理规范连续进行热处理的铝瓶所限定的数量。3.2 符号下列符号适用于本文件。A 断后伸长

8、率，%;C 底部接地点到内壁的厚度，mm;d 爆破破口环向撕裂长度，mm;D。筒体公称外径，mm;Df 弯曲试碰的压头直径，mmjH 球形部分(瓶肩、瓶底)的外部高度，mm;L 筒体部分的长度，mm;n 弯曲试验压头直径与试样平均厚度的比值;户h水压试验压力，MPa;b 水压爆破试验压力，MPa;r 内底形转角半径，mm;rl 内底形半径，mm;R 压扁试验的压头刃口半径，mm;Rm 实测抗拉强度，MPa;Rpo.z规定非比例延伸强度，MPa;S 筒体设计壁厚，mm;5.0 筒体实测平均壁厚，mm;51 瓶底中心的壁厚，mm;T 压扁试验的压头间距，mm。4 型式和参数4. 1 型式铝瓶典型结

9、构一般应符合图1所示的型式。2 GB 11640-2011 5型T型H型注:沿气瓶轴线设计一个或两个瓶口。图1铝瓶典型结构型式4.2 参数4.2. 1 规格铝瓶的公称容积、筒体公称外径及公差一般应符合表1的规定。表1铝瓶的公称窑积、筒体公称外径及公差类别公称容积/L公差/%筒体公称外径/mm公差/%主二2.060 ,70 ,89 ,108 小容积+10 十1.25 2.5-6.3 108 ,120 ,140 。2.00 7.0-12.0 140 ,152 ,159 ,180 13.0-36.。+5 203 ,219 中容和、土1.25 37.0-50.。219 ,229 ,232 注:也可采用

10、其他规格容积和外径尺寸，3 GB 11640-2011 4.2.2 型号标记铝瓶型式(H、T或S)公称工作压力，MPa公称容积，L筒体公称外径，mm表示铝合金元缝气瓶示1JtJ:简体公称外径140mm、公称容积8L、公称工作压力15MPa、H形底，其型号标记为:LW-140-8-15-H。 | a. T扣-二日品UF旷叫一一小碌WJ、TLIA标号型瓶气5 技术要求5. 1 材料5. 1. 1 瓶体应采用6061铝合金材料，材料的化学成分应符合表2的规定。表2铝合金化学成分其他元素Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Pb Bi Al 单项总体含量最小值0.40 0.15 0.80 0

11、.04 一% 余量最大值0.80 o. 70 0.40 o. 15 1. 20 O. 35 。.25。.J 5 0.003 0.003 0.05 O. 15 5. 1. 2 瓶体也可采用其他具有良好的抗晶间腐蚀性能和工艺性能的铝合金材料，但应通过腐蚀试验和抗恒载荷裂纹试验。腐蚀试验见附录A，抗恒载荷裂纹试验见附录B。化学成分的检验方法应符合GB/T 20975的规定。5. 1. 3 瓶体材料应满足与所充装气体相容性的要求，参见附录Ca5.1.4 瓶体材料应满足相应标准的规定，铸键按YS/T67的规定，挤压棒材按GB/T3191的规定，板材按GB/T3880. 13880. 3的规定，管材按GB

12、/T4437. 1的规定，铸链的晶粒度不应低于二级，晶粒度的检验方法应符合GB/T3246.2的规定。5. 1. 5 瓶体材料必须有材料制造单位的产品质量证明书，并经铝瓶制造单位复验合格后方可使用。5. 1. 6 应按材料炉罐号进行化学成分复验，Pb，Bi含量可依据产品质量证明书的数据进行确认。5. 1. 7 铸链应进行超声波探伤，超声波检测按12mm当量平底孔进行，检验方法应符合GB/T6519 的规定。5.2 设计5.2. 1 壁厚设计5.2. 1. 1 筒体设计壁厚计算时，应采用材料热处理后规定非比例延伸强度的保证值，其值不应超过抗拉强度保证值的85%。5.2. 1. 2 应以水压试验压

13、力为准，水压试验压力为公称工作压力的1.5倍。5.2. 1. 3 筒体的设计壁厚应不小于式(1)和式(2)的计算值，且不小于1.5 mm。5.2.2 端部设计s = _!h . Do -2RnO? -:-P. +h 1. 3 SZ三旦旦+1;.- 100 5.2.2.1 底部和肩部的厚度和形状应满足水压爆破试验和疲劳试验的要求。GB 11640-2011 . ( 1 ) ( 2 ) 5.2.2.2 为使应力分布均匀，筒体到肩部和筒体到底部的壁厚应逐渐增加，肩部和底部的典型结构见图205.2.2.3 底部任何部位的厚度不应小于筒体的设计壁厚。5.2.2.4 内底形半径(r，)应不大于1.2倍筒体

14、内径，内底形转角半径(r)不应小于瓶体内径的10%。5.2.2.5 底部接地点到内壁的厚度(c)不应小于2倍的筒体设计壁厚。S 图2肩部和底部的典型结构5.2.3 瓶口螺纹设计锥螺纹应满足GB8335的规定。直螺纹应贯穿口部，且满足GBjT192、GBjT196和GBjT197 等相关标准的规定。直螺纹长度不少于6个螺距，且在水压试验压力下的剪切应力安全系数至少为10，螺纹剪切应力安全系数计算方法参见附录D。瓶颈厚度应保证在承受装阀和哪合颈圈的附加外力时不产生变形。其装阔扭矩应满足附录E的规定。5.2.4 底座设计如安装底座，应用适当的方法将底座固定在铝瓶上，底座应有足够的强度和稳定性，不应使

15、用焊接的方法。5.2.5 颈圈设计如安装颈圈，应将其牢固地固定在瓶颈上，保证颈圈能承受大于10倍瓶重的轴向载荷，最低不小于GB 11640-2011 1 000 N，且能承受不小于100N m的旋转扭矩。安装颈圈不应使用焊接的方法。5.3 制造5.3.1 应符合设计图样及相关技术文件的要求。5.3.2 制造过程应按材料的炉罐号分批管理，小容积铝瓶不大于200只为一个批量(不含破坏性试验用瓶)，中容积铝瓶不大于500只为一个批量(不含破坏性试验用瓶)。5.3.3 筒体5.3.3.1 铸链和挤压棒材应进行冷挤压或热挤压成形，也可挤压后冷拉伸成形。5.3.3.2 板材应进行冲压冷拉伸或旋压成形。5.

16、3.3.3 管材应为挤压管或冷拉管，也可再进行旋压成形。5.3.4 端部5.3.4.1 端部可用模压或旋压收口成形。5.3.4.2 瓶颈和瓶肩过渡部分表面应光滑，表面不应有突变或明显皱折。5.3.4.3 确保在成形过程中加热均匀，同时应保证材料元过烧组织。5.3.4.4 不应进行焊接处理。5.3.5 热处理5.3.5. 1 应进行固溶时效热处理并进行热处理工艺评定。5.3.5.2 热处理后力学性能的要求见表30表3热处理后的力学性能试验项目实测抗拉强度Rm/MPa规定非比例延伸强度RpO.2/MPa断后伸长率A/%试验结果二主铝瓶制造单位保证值二三铝瓶制造单位保证值二主125.3.6 瓶口螺纹

17、的牙型、尺寸和公差，应符合GB8335或相关标准的规定。6 试验方法和合格标准6. 1 壁厚应采用超声波测厚仪或专用测量工具进行检测。合格标准:瓶体任意一点的壁厚不应小于设计壁厚。6.2 内、外表面目测检查，内表面可采用内窥镜或内窥灯进行检查。合格标准:内、外表面不应有肉眼可见裂纹、凹坑、夹层、划伤或磕伤等局部影响强度的缺陷，可采用修磨的方法去除表面缺陷，缺陷消除后其部位应圆滑过渡，且壁厚不应小于设计壁厚，铝瓶制造缺陷的描述和判定参见附录F。6 GB 11640-2011 6.3 制造公差应采用标准或专用量具进行检测。合格标准:a) 筒体圆度公差，在同一截面上不应超过该截面平均外径的2%;b)

18、 筒体直线度公差，不应超过筒体长度的0.2%;c) 筒体外径公差，应符合表1的规定。6.4 瓶口螺纹锥螺纹应采用符合GBjT8336规定的螺纹量规进行检测，直螺纹应采用符合GBjT3934规定的螺纹量规进行检测。合格标准:a) 螺纹的牙型、尺寸及公差，应符合GB8335或相关标准的规定;b) 螺纹的螺距、牙型角、牙顶、牙底及表面粗糙度应符合相关标准的规定;c) 螺纹的有效螺距数应符合相关标准的规定。6.5 硬度试验试验方法应符合GBjT230.1或GBjT23 1. 1的规定。合格标准:硬度值应在铝瓶制造单位规定的范围内。6.6 拉伸试验取样部位，从筒体的中部纵向对称截取两个试样，见图3。试验

19、方法及试样制备应符合GBjT 228. 1-2010的规定。合格标准:符合表3的规定。金相试样弯曲试样图3试验取样部位示意图6. 7 金相试验取样部位，从肩部靠近瓶颈部位截取试样，见图3。试验方法应符合GBjT3246.1的规定。合格标准:元过烧组织。7 GB 11640-2011 6.8 弯曲试验取样部位，从筒体上截取一个筒体环，等分三段，制备两个试样，见图3。试样宽度为25mm，试样侧面加工粗糙度不大于12.5m，棱边可加工成半径不大于2mm的圆角。弯心直径Df=nX5.o，n值取决于材料的实测抗拉强度(见表的。弯曲示意按图4所示。试验方法应符合GBjT232的规定。合格标准:弯曲角度18

20、00，目测试样元裂纹。图4弯曲示意图6.9 压扁试验压头间距见表4，压头半径R=nX5ao 0压扁试验方法应符合附录G的规定。合格标准:目测试验铝瓶元裂纹。表4弯曲试验和压扁试验要求实测抗拉强度Rm/MPa弯曲试验和压扁试验n值压扁试验的压头间距T/mmRm325 325Rm440 6. 10 水压试验6 7 按水压试验压力进行试验。试验方法应符合GBjT9251的规定。10 5.0 12 5.0 合格标准:在试验压力下，至少保压30s，压力表指针不应回降，瓶体不应泄漏或明显变形。容积残余变形率不应大于5%。6. 11 气密性试验8 应在水压试验后进行，试验压力为公称工作压力，试验方法应符合G

21、BjT12137的规定。合格标准z在试验压力下，保压1min，不应有泄漏。GB 11640-2011 6.12 水压爆破试验试验方法应符合GB15385的规定。水压爆破试验升压速率不应超过0.5MPa/s，试验过程应自动绘制出压力-时间和进水量-时间曲线或压力-进水量曲线。合格标准:a) 实测爆破压力不应小于1.6倍水压试验压力;b) 爆破破口为纵向塑性破口，无碎片，破口上无明显金属缺陷，见图50d/)014 图5水E爆破破口形式6. 13 疲劳试验循环压力上限应不低于气瓶的水压试验压力，循环压力下限应不高于水压试验压力的10%(最大不超过3MPa)。试验方法应符合GB/T9252的规定。合格

22、标准z压力循环试验至少12000次铝瓶元泄漏或爆破。7 检验规则7. 1 出厂检验7. 1. 1 逐只检验铝瓶应按表5规定的项目进行逐只检验。7. 1. 2 批量检验7. 1. 2.1 铝瓶应按表5规定的项目进行批量检验。7. 1. 2.2 抽样a) 从每批铝瓶中随机抽取1只，按6.6、6.7、6.8进行拉伸试验、金相试验、弯曲试验;b) 从每批铝瓶中随机抽取1只，按6.9进行压扁试验，弯曲试验和压扁试验任选其一;c) 从每批铝瓶中随机抽取1只，按6.12进行水压爆破试验。7.1.2.3 复验如果试验结果不合格，按下列规定进行处理:a) 如果试验结果不合格是因设备异常或测量误差造成，则重新试验

23、，如可能应在同一只铝瓶上进行二次抽样试验，如第二次试验合格，第一次试验可忽略;9 GB 11640-2011 b) 如果试验结果不符合要求是由于热处理造成的，可重新进行热处理，重新热处理的铝瓶需重新进行批量检验。但热处理次数不应多于两次(不包括单纯的人工时效处理次数)。如果重新进行热处理的铝瓶批量检验某项不合格，则整批铝瓶判废。7.2 型式试验7.2. 1 新设计的铝瓶应按表5规定的项目进行型式试验。7.2.2 如符合以下任何一个条件视为新设计:a) 由不同的制造单位制造;b) 采用不同的材料;c) 采用不同的制造工艺zd) 采用不同的抗拉强度保证值或规定非比例延伸强度保证值ze) 采用不同的

24、筒体公称外径;f) 采用不同的端部结构;g) 采用不同的设计壁厚;h) 瓶体长度增加超过50%。7.2.3 抽样7.2.3.1 用于型式试验的铝瓶抽样应符合TSGR7002规定。7.2.3.2 抽样项目见表50a) 抽取2只铝瓶进行机械性能试验和压扁试验;b) 抽取2只铝瓶进行水压爆破试验;c) 抽取3只铝瓶进行疲劳试验。表5铝瓶出厂检验及型式试验出厂检验序号检验项目型式试验逐只检验批量检验1 壁厚、J2 内、外表面、J3 制造公差v 4 瓶口螺纹v 5 硬度试验v 、J6 拉伸试验、j、J7 金相试验v v 8 弯曲试验v 、J9 压扁试验、J、J10 水压试验、Jv 11 气密性试验、Jv

25、 12 水压爆破试验v v 13 疲劳试验、J注l:v为傲，一为不做;注2:批量检验中，弯曲试验与压扁试验任选其一进行。10 检验方法和合格标准6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13 8 标志、涂敷、包装、运输和储存8. 1 标志8. 1. 1 钢印铝瓶钢印标记在瓶体的弧形肩部，可采用两种形式，见图60说明:1一一充装气体名称或化学分子式;2一一铝瓶编号;3一一一水压试验压力，MPa;4一一公称工作压力，MPa;5一一实测重量，kg;6一一实测容积，L;7 简体设计壁厚，mm;8 制造单位代码和制造年月59 监督检验标记;

26、10 制造单位许可证编号;11-一产品标准号。图6钢印示意图8. 1. 1. 1 钢印刃口应圆滑，印记应完整清晰。GB 11640-2011 8. 1. 1. 2 筒体公称外径等于或小于100mm，钢印字体高度为5mm7 mm，筒体公称外径大于100 mm，钢印字体高度为8mm10 mm，钢印深度o.3 mmO. 5 mm。8. 1. 1. 3 容积和重量(不包括附件)的钢印，应保留三位有效数字，第四位数字，对于容积一律舍去，对于瓶重一律进位。8. 1. 2 颜色标志充装气体的铝瓶表面漆色、字样、字色和色环应符合GB7144的有关规定。8.2 包装8.2. 1 铝瓶出厂时，若不带阀，其瓶口应采

27、取可靠措施加以密封，以防止污染。11 GB 11640-2011 8.2.2 铝瓶应妥善包装，防止运输时损伤。8.2.3 包装运输标志应符合GB/T191的有关规定。8.3 运输铝瓶的运输应符合运输部门的有关规定。8.4 储存铝瓶不应储存在日光曝晒和高温、潮湿及含有腐蚀介质的环境中。9 产品合格证和批量栓验质量证明书9. 1 产品合格证9. 1. 1 经检验合格的每只铝瓶均应附有产品合格证及使用说明书。9. 1.2 合格证应包括下列内容za) 铝瓶型号;b) 铝瓶编号;c) 实测容积;d) 实测重量-e) 充装介质zf) 公称工作压力;g) 水压试验压力;h) 制造单位名称、代码;i) 生产日

28、期;j) 监督检验标志;k) 制造单位许可证编号。9.2 批量检验质量证明书经检验合格的每批铝瓶均应附有批量检验质量证明书，参见附录H。如用户超过一个时，所有其他用户均应有批量检验质量证明书的复印件。批量检验质量证明书的内容应包括本标准规定的批量检验项目。铝瓶制造单位应妥善保存铝瓶的检验记录和批量检验质量证明书的复印件(或正本)，保存时间不少于10年。12 A.1 概述附录A(规范性附录)腐蚀试验GB 11640-2011 本附录规定了铝瓶材料晶间腐蚀敏感性和应力腐蚀敏感性的试验方法和判定标准。A.2 评定晶间腐蚀敏感性的试验A. 2.1 试样取自成品铝瓶，将试样浸没在腐蚀溶液中，在规定的腐蚀

29、时间之后，垂直于腐蚀面横向切割并抛光，用金相学法测定晶间腐蚀的扩展情况。A.2.2 取样分别从瓶颈、瓶体和瓶底取样，见图A.l。在规定的腐蚀溶液中完成瓶体三部分金属的试验，试样的形状和尺寸见图A.2。首先用带锯锯下aja2a3向，bj b2b3队，aja2b2bj和向向b3四个平面，然后用细铿刀铿平。保留aj向b4bj和a2a3b3b2成品瓶体的内外表面原始状态。图A.1取样部位13 GB 11640-2011 b 3 b. A.2.3 腐蚀前表面的准备A. 2.3.1 试剂20 1一一-孔3ffiffi;2-一瓶体厚度。固A.2试样形状和尺寸A. 2.3. 1. 1 硝酸HN03分析纯，浓度

30、1.33 g/mL。A. 2. 3.1.2 氢氟酸HF分析纯，浓度1.14 g/mL。A. 2. 3. 1. 3 去离子水或蒸馆水。A.2.3.2 方法将下列溶液放入烧杯里，加热至95.C: HN03 (A. 2. 3. 1. 1) : 63 mL HF A. 2. 3. 1. 2) : 6 mL H2 O(A. 2. 3. 1. 3) : 931 mL 将试样吊挂在铝或其他惰性材料的金属丝上，在上述溶液中浸泡1min.用流动的水冲洗，再用去离子水或蒸馆水冲洗(A.2. 3. 1. 3)。在室温下再将试样浸入硝酸溶液1min，以去除可能生成的铜的沉淀物，再用去离子水或蒸锚水冲洗。在上述准备工作

31、完成后，为防止试样氧化，应立即将它们浸入下述腐蚀溶液中。A.2.4 试验过程A. 2. 4.1 腐蚀洛液溶液由57g/L氯化铀和3g/L过氧化氢组成。A.2. 4. 2 腐蚀溶液的准备A. 2. 4. 2. 1 试剂A. 2. 4. 2. 1. 1 氯化铀NaCl晶体，分析纯。A. 2. 4. 2. 1. 2 过氧化氢H2O2 ，(lOO 110)体积。A. 2. 4. 2. 1. 3 高锺酸饵KMnO.，分析纯。A. 2. 4. 2. 1. 4 硫酸H2SO.，分析纯，浓度1.83 g/mL。A. 2. 4. 2. 1. 5 去离子水或蒸锢水。A.2.4.2.2 过氧化氢的标定由于过氧化氢不

32、太稳定，在使用前应先做滴定度的标定。用吸管取10mL过氧化氢(A2. 4. 2. 1. 2) , 放在一个带有刻度的细颈瓶中，用去离子水或蒸锢水将其稀释到1000 mL，由此所得到的过氧化氢溶GB 11640-2011 液称为C。用吸管将下列溶液放入三角杯中:10mL过氧化氢溶液C;约2mL硫酸(A.2. 4. 2. 1. 4) 溶液。用浓度1.859 g/L高健酸饵溶液(A.2. 4. 2. 1. 3)滴定，高健酸饵起指示剂的作用。.2.4.2.3 滴定说明在硫酸溶液中，高锯酸饵与过氧化氢的化学反应式为:2KMn04 +5Hz Oz +3HzS04 =KZS04 +2MnS04 +8Hz 0

33、十50z由上述反应式可得，316g KMn04需170g HzOz进行反应。因此，1g纯过氧化氢与1.859 g高锺酸何作用，即1.859 g/L高健酸饵溶液(饱和的)需用相等体积的1g/L的过氧化氢溶液进行反应。由于使用的过氧化氢在滴定过程中稀释了100倍，所以10mL 试剂仅代表0.1mL初始过氧化氢。由滴定用的高钮酸饵毫升数乘以10，即可求得初始过氧化氢的滴定度T，g/Lo.2.4.2.4 腐蚀溶液的配制配制10L溶液的方法:在去离子水或蒸馆水(A.2. 4. 2. 1. 5)中溶解570g NaCl(A. 2. 4. 2. 1. 1)得到总体积大约9L的溶液，再加入所需过氧化氢的用量，

34、混合并加入去离子水或蒸锢水至10Lo加入溶液中的过氧化氢用量按下式计算z(1 000 X 30)/T mL 式中:30一-10L腐蚀溶液中，过氧化氢的用量;T一一过氧化氢滴定度，即每升腐蚀溶液过氧化氢的含量。.2.4.3 腐蚀过程. 2. 4. 3. 1 将腐蚀溶液放在浸入水槽的结品盘中(或尽可能大的一个烧杯中)，水槽用磁搅拌器搅拌，并用接触温度计控制温度。试样可用铝线(或其他惰性材料)悬挂在腐蚀溶液中，或使试样直接用棱边与容器接触放进腐蚀溶液中，后一种方法更好一些。腐蚀时间为6h，温度控制在300C士1oC。要特别注意，保证试样表面每平方厘米至少有10mL溶液。腐蚀后，用水冲洗试样，然后在5

35、0%稀硝酸中浸泡大约30s，再用水冲洗，并用压缩空气干燥。.2.4.3.2 假如试样是同类合金，且互相不接触，可同时腐蚀几只试样，但是要保证试样单位表面上所需试剂的最小数量。.2.5 试样检验前的准备. 2. 5.1 装置. 2. 5. 1. 1 铸模外径:40mm; 高度:27mm; 壁厚:2.5mm。. 2. 5. 1. 2 铸模材料为环氧树脂加固化剂或类似的物质。. 2. 5. 2 方法将每一个试样垂直放入铸模中，用试样ajaZa3向面为支撑，将按一定比例配制的环氧树脂和固化剂的混合物注入试样周围。用车床沿ajaZa3向面车去2mm，去除端面腐蚀的影响。或者距离ajaZa3向平面5mm1

36、0 mm锯一试样(见图A.2和A.3)，将试样镶嵌，露出;面，以便于机械抛光。检测面要用水磨砂纸、金刚化合物或氧化矮化合物进行机械抛光。15 GB 11640-2011 l 铸模;2一一试样z3 环氧树脂和固化剂。A.2.6 金相检验固A.3铸模中的试样检测的目的是测量气瓶内外表面穿晶腐蚀程度。2 3 首先进行低倍检查(例如，X40)，找到最严重的腐蚀区域，然后再做高倍观测(一般为X300)以确定腐蚀特征和程度。A.2.7 金相检验说明a) 合金在等轴晶体结构状态下，腐蚀深度应不超过下述两个值中的较大者:与检验表面成垂直方向三个晶粒大小;一一0.2mm; 任何情况下腐蚀深度都不应超过0.3mm

37、。如果在X300倍下，腐蚀深度超过规定值的视场不多于4个，仅局部超标是允许的。b) 由于冷加工，具有在一个方向取向结品结构的合金，瓶体内外表面的腐蚀深度不应超过0.1 mm。A.3 评定应力腐蚀敏感性的试验A. 3.1 试验简述从瓶体上切割圆环并施加应力，按规定时间浸泡到氧化纳水溶液中，取出并在空气中放置到规定时间，如此循环共30天。如果圆环不出现裂纹，可认定此合金适用于制造气瓶。A.3.2 试样在瓶体上切割一个圆环，宽度为但不应小于25mm(见图A.的，试样应有60。的切口，借助于螺栓和两个螺母施加应力(见图A.5)。试样的内外表面都不应加工。16 GB 11640-2011 4S或25图.

38、4圄环试样的位置a) 内部加压b) 外部加压1一一螺栓;2 绝缘套管53 螺帽。图.5受压试样.3.3 腐蚀试验前表面的准备用适当的溶剂，清除掉全部油脂、油迹和用于应变仪的粘合剂。.3.4 试验步骤. 3. 4.1 腐蚀溶渣的准备氯化铀溶液的准备:用(3.5土0.1)份的氯化铀溶于96.5份的水中。新制作的这种溶液pH值应在6.47. 2之间。可用稀的盐酸或稀氢氧化铀溶液调整H值。在氯化铀水溶液中，只能靠加蒸锢水弥补腐蚀过程中水分的挥发，保持容器中原有榕液的量，如果需要，每天都可添加，但不可添加氧化铀溶液。每周应将溶液全部更换一次。17 GB 11640-20门A. 3. 4. 2 给圄环施加

39、应力给三个圆环加张力，使内表面处于拉伸状态。给另外三个圆环加压力，使外表面处于拉伸状态。给出对圆环施加应力的最大值为:Rmax =R讪.2X F 式中:R民2一一规定非比例延伸强度，单位为兆帕(MPa); F 一一设计应力系数。圆环上实际应力的大小可通过应力应变仪测定，也可通过调整圆环直径，达到所需要的应力值。圆环直径按下式计算:式中z，Rmax(Do - 5)2 D = Do :l: -max,;:;: 4ESZ D -受压力(或拉力)时圆环的直径，单位为毫米(mm);Do -铝瓶筒体公称外径，单位为毫米(mm);S一一铝瓶筒体设计壁厚，单位为毫米(mm);E 弹性模量，单位为兆帕(MPa)

40、(约取70MPa); Z一一为修正系数(图A.6)。修正系数Z与Do/5的关系曲线见图A.6。Z 0.98 v /刁-0.94 / / 0.96 0.92 J 0.90 0. 8$ L 0.860 10 20 30 40 50 60 10 80 90 100 圄A.6修正系数Z和Do/S关系曲线均o/S螺栓、螺母应与圆环绝缘，以防腐蚀。试验圆环应整体浸入溶液中10min，然后从溶液中取出暴露在空气中50min，如此循环30天。A.3.5 试验结果假如受力圆环在30天试验以后，肉眼检查或低倍(X10倍X30倍)检查无裂纹产生，那么此合金可用来制造气瓶。A. 3. 6 金相检查A. 3. 6.1

41、如果怀疑有裂纹(例如锈蚀线出现)，应补作金相检验，即在可疑区垂直于圆环轴向取一观测面检查，排除可疑点。比较受拉应力和压应力环的两个面上腐蚀贯穿的深度和形式(沿晶或穿晶)。18 GB 11640-2011 A.3.6.2 如果试验环的每个面的腐蚀情况相似，此合金可认为试验合格。但如果试验环受拉应力面较受压应力面的沿晶开裂明显，则此环试验不通过。A. 3. 7 试验报告试验报告包括下列内容:a) 材料牌号;b) 材料化学成分;c) 材料化学成分实测值;d) 材料实测机械性能及热处理保证值zd 试验结果。19 GB 11640-2011 B.1 概述附录B(规范性附录)抗恒载荷裂纹试验本附录规定了铝

42、瓶材料抗恒载荷裂纹试验的方法和判定标准。B.2 术语和符号GBjT 15970. 62007确立的以及下列术语和符号适用于本附录。SLC 恒载荷裂纹;K1APP 施加的弹性应力强度，MPa.m1/2; V裂纹开口位移CCMOD)，mm，指由弹性和塑料变形引起裂纹位移的模式l(也叫开口模式)的组成部分，在单位载荷弹性位移最大的裂纹面测得;E 弹性模量，MPa;R eSLC 在室温条件下，从试验铝瓶中制备的代表SLC试样部位的两件试样屈服应力的平均值，MPa;a 疲劳裂纹长度，mmo B.3 试验简述用恒载荷或恒位移法使疲劳预裂纹试样加载到规定的应力强度K旧P试样在规定的时间和温度下保持该应力强度

43、的负载状态。试验后检查试样以确定原始的疲劳裂纹增长情况。如果试样的裂纹增长小于或等于规定的尺寸，可认定此合金适用于制造气瓶。瓶颈和瓶肩的公称厚度7mm的气瓶不需进行该抗恒载荷裂纹试验。应按图B.1实测瓶颈和瓶肩的壁厚。20 说明:1一一公称瓶颈厚度;2一一公称肩部厚度。B.4 取样图B.1瓶肩厚度示意图B. 4. 1 试样结构应满足下列试样或试样几何形状的组合:a) 紧凑拉伸试样(CTS)，见GB/T15970.62007中图3; b) 双悬梁试样(DCB)，见GB/T15970. 6-2007中图4;c) 改进模形开口试样(改进WOL)，见GB/T15970. 6-2007中图hd) C形试

44、样，见GB/T15970.6一2007中图60B. 4. 2 试样制备的方向应符合图B.2所示的规定。GB 11640-20门21 GB 11640一-2011说明:1一-y二Z方向瓶颈试样;2-Y二X方向瓶颈试样;4 3-Y-X方向气瓶肩部试样，该试样尽可能地靠近瓶颈选取，切口方向应朝向瓶颈54一-Y二X方向筒体试样。图B.2瓶颈、瓶肩和筒体试样的方向B.4.3 取样数量和试验内容:至少应从筒体取三件试样，如果可能，从瓶肩和瓶颈各取三件试样。每个部位所制取的三件试样应尽可能贴近。其中一件试样进行SLC试验，另外两个进行拉伸试验(见图B.2)。B.4.4 不可对试样坯料进行压扁。B.4.5 如

45、果不能从规定部位或满足B.6. 7有效性要求的部位获得试样要求的厚度，则可选最厚的试样进行试验。应在铝瓶热处理后，瓶口机械加工前取样。B.4.6 拉伸试样，如尺寸不够可按相应的标准制备小试样。B.5 疲劳预裂妓应满足GB/T15970.6-2007第6章(除6.4外)的所有规定。疲劳裂纹长度应按下式计算:，V、2a注1.27(走去)X 1 000 B.6 试验步骤B. 6.1 应满足GB/T15970. 62007第7章(除7.2，7.3，7.4，7.5. 1 , 7. 5. 2 , 7. 5. 4 , 7. 5. 5外)的所有要求。22 GB 11640-2011 B.6.2 疲劳预裂纹试样

46、的应力强度:K1APP = O. 056ReSLC 应用合适的恒位移法或恒载荷法使试样负载。B. 6. 3 通过非监视载荷方法或监视载荷方法确定用恒位移法载荷的试样，并应满足以下要求:a) 通过非监视载荷方法1) 试验结束卸载前记录裂纹开口位移(CMOD);2) 卸载试样;3) 用合适的载荷测量装置使试样重新负载，但载荷值不超过测量的CMOD值。记录下载荷值并用该值计算K1APP。所计算的该K1APP值应等于或大于B.6. 2计算的K1APP值。b) 通过监视载荷方法1) 将试验结束时的最终载荷应用到K1APP计算中;2) 计算的该K1APP值应大于或等于B.6.2计算的K旧p值。B. 6.

47、4 使用恒位移方法的试验a) 如在恒位移载荷下测试CTS试样，用下面的方程式确定V值zv = K1APP (/W) 一(0.032)(E)(j(x)(JB/Bn) 2.24(1. 72一0.9x十x2)(./f=言)j(x) = (9.85一0.17x+llx2)a一切一一Z b) 如在恒位移载荷下测试C形试样，用下面的方程式确定V值:对于x/w=O的试样:V一(K1APP)(/W) (P1) 0.43(1- rl /r2) + Ql (0.032) (E) (Y) 对于X/W=0.5的试样:V一(K1APP)(/W)(P2) 0.45 (1- rl/r2) + Q2 (0.032) (E)

48、(Y) 式中:Y见GB/T15970.6-2007中图14;P1 = (1 +a/W)/(1-a/W)2; QI =0.542+ 13. 137(a/W) -12. 316(a/W)2 +6. 576(a/W)3; P2=(2十a/W)/(1-a/W)2; Q2 =0.399十12.63(a/W)-9. 838(a/W)2+4. 66(a/W)3。C) 在使用恒位移试验方法测试DCB和改进WOL试样时，应使用GB/T15970. 6一2007提供的应力强度系数公式。B.6.5 使用恒载荷方法试验a) 在恒载荷条件下测试DCB试样，应使用下面的公式: P. l n ， , 2. 38Hl IAPP = I一二七言113.46十一一一一|IBH门a1 同时应满足以下要求:2/H豆10W二三a+2H23 G