Створення литих бар'єрних оболонок для біметалевих і комбінованих балонів зберігання водню

Abstract

Звіт про НДР: 154 с.; 32 рис.; 13 табл.; 88 джерел

Об’єктом досліджень є з’ясування особливостей формування структури і властивостей алюмінієвих сплавів систем Al-Si-Mg і Al-Si-Mg-Cu, що пропонуються в якості конструкційних матеріалів при створенні захисних бар’єрних оболонок для біметалевих і комбінованих ємностей зберігання водню. В якості модельних сплавів були використані сплав типу АК9, який характеризується високими ливарними властивостями, герметичністю і корозійною стійкістю, і сплав типу АК8М3, який характеризується міцністю, герметичністю і технологічністю щодо зварювання, хоча корозійною стійкістю він поступається сплаву типу АК9. Головною метою роботи є розроблення та теоретичне обґрунтування технологічних особливостей нанесення бар’єрних оболонок на стальну стінку біметалевих балонів зберігання водню та виготовлення бар’єрних оболонок для комбінованих балонів, шляхом отримання їх в кокілі з послідовно направленою кристалізацією рідкого металу і використання методу зворотного видавлювання із литих заготовок. На основі аналізу літературних даних і проведених експериментальних досліджень доказана доцільність використання сплаву типу АК9 в якості захисної бар’єрної оболонки ємностей зберігання водню, а сплаву типу АК8М3 – переважно для зовнішньої силової оболонки при створенні комбінованих балонів. Реалізація поставленого заходу досягається за рахунок розроблення наступних технологічних рішень, а саме: технології алітування сталей аустенітного класу, оптимального хімічного складу сплаву для захисних бар’єрних оболонок ємностей зберігання водню, способу нанесення бар’єрних оболонок на стальну стінку біметалевих балонів, технології створення литих бар’єрних оболонок для комбінованих балонів та виготовлення бар’єрних оболонок методом зворотного видавлювання із литих заготовок. Впровадження комплексної технології в виробництво дозволить з успіхом використати сплави типу АК9 і АК8М3 в якості конструкційних матеріалів при виготовленні ємностей зберігання водню, повністю виключити проникнення водню через стінки балонів і рекомендувати їх для безпечного зберігання водню при тиску в межах 2-10 МПа.