GB/T 11640-2011 铝合金无缝气瓶

ICS23.020.30

J74

中华人民共和国国家标准

GB11640—2011

代替GB/T11640—2001

铝合金无缝气瓶

Seamlessaluminumalloygascylinders

自2017年3月23日起，本标准转为推荐性

标准，编号改为GBA11640-2011O

2011-12-30发布2012-12-01实施

GB11640—2011

目次

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1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义、符号2

4型式和参数2

5技术要求4

6试验方法和合格标准6

7检验规则9

8标志、涂敷、包装、运输和储存11

9产品合格证和批量检验质量证明书12

附录A（规范性附录）腐蚀试验13

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26

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29

附录G（规范性附录）压扁试验方法35

附录H（资料性附录）铝合金无缝气瓶批量检验质量证明书38

根据中华人民共和国国家标准公告（2017年第7

号）和强制性标准整合精简结论，本标准自2017GB11640—2011

年3月23日起，转为推荐性标准，不再强制执行。

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刖吕

本标准的全部技术内容为强制。

本标准按照GB/T1.1—2009《标准化T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—200K铝合金无缝气瓶》。

本标准与原GB/T11640—2001相比，主要变化内容如下：

—在范围的规定中，删除了公称丁作压力下限和公称容积下限（见2001版的第1章）；

——在技术要求中，删除了6351铝合金材料（见2001版的5.1.1）；

——增加了铝合金材料铅和钮元素的规定（见5.1.1和5.1.6）；

——修改了内底形半径的要求（见5.2.2.4）；

——修改了颈圈设计的要求（见5.2.5）；

——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（规范性附录）压扁试验方法（见6.9）o

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、王树先、陈伟明。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB/T11640—2001o

T

GB11640—2011

铝合金无缝气瓶

1范围

本标准规定了铝合金无缝气瓶（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T作压力不大于30MPa,公称容积不大于50L,使用温度一40°C〜

60°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/T191包装储运图示标志

GB/T192普通螺纹基本牙型

GB/T196普通螺纹基本尺寸

GB/T197普通螺纹公差

GB/T228.1—2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法

GB/T230.1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/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法

GB/T232金属材料弯曲试验方法

GB/T3191铝及铝合金挤压棒材

GB/T3246.1变形铝及铝合金制品显微组织检验方法

GB/T3246.2变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法

GB/T30.1-30.3一般T.业用铝及铝合金板材、带材

GB/T3934普通螺纹量规技术条件

GB/T4437.1铝及铝合金热挤压管第1部分:无缝圆管

GB/T6519变形铝合金产品超声波检验方法

GB7144气瓶颜色标志

GB8335气瓶专用螺纹

GB/T8336气瓶专用螺纹量规

GB/T9251气瓶水压试验方法

GB/T9252气瓶疲劳试验方法

GB/T12137气瓶气密性试验方法

GB/T13005气瓶术语

GB15385气瓶水压爆破试验方法

GB/T15970.6-2007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

1

GB11640—2011

GB/T20975（所有部分）铝及铝合金化学分析方法

YS/T67变形铝及铝合金圆铸锭

TSGR7002气瓶型式试验规则

3术语和定义、符号

3.1术语和定义

GB/T13005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T-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断后伸长率，％；

C底部接地点到内壁的厚度，rnm；

d爆破破口坏向撕裂长度，mm；

0（）筒体公称外径，mm；

Df弯曲试验的压头直径，mm；

H球形部分（瓶肩、瓶底）的外部高度

L筒体部分的长度，mm；

”弯曲试验压头直径与试样平均厚度的比值；

休水压试验压力，MPa；

Z>b水压爆破试验压力，MPa；

r内底形转角半径,mm；

心内底形半径,mm；

R压扁试验的压头刃口半径

Rm实测抗拉强度，MPa；

规定非比例延伸强度，MPa；

S筒体设计壁厚,mm；

S’。筒体实测平均壁厚

Si瓶底中心的壁厚,mm；

T压扁试验的压头间距,mmo

4型式和参数

4.1型式

铝瓶典型结构一般应符合图1所示的型式。

2

GB11640—2011

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铝瓶的公称容积、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/%

<2.060,70,89,108

+10+1.25

小容积2.5〜6.3108,120,140

0—2.00

7.0〜12・0140,152,159,180

13.0〜36.0203,219

+5

中容积士］.25

0

37.0〜50.0219,229,232

注：也可采用其他规格容积和外径尺寸。

3

GB11640—2011

4.2.2型号标记

气瓶型号标记表示如下：

LW-XXX-XX-XX-X

铝瓶型式（H、T或S）

公称工作压力，MPa

公称容积,L

筒体公称夕卜径，mm

表示铝合金无缝气瓶

示例：筒体公称外径140mm、公称容积8I八公称T作压力15MPa、H形底，其型号标记为：LW140815Ho

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

元索SiFeCuMnMgCrZnTiPbBiAI

单项总体

含量最小值0.40—0.15—0.800.04——————

余量

%最大值0.800.700.400.151.200.350.250.150.0030.0030.050.15

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/T20975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C。

5.1.4瓶体材料应满足相应标准的规定,铸锭按YS/T67的规定，挤压棒材按GB/T3191的规定，板

材按GB/T30.1-30.3的规定，管材按GB/T4437.1的规定，铸锭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铸锭应进行超声波探伤，超声波检测按范mm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1.5mmo

4

GB11640—2011

P\、•Di

5.2.2端部设计

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。

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2。

5.2.2.3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（心）应不大于1.2倍筒体内径，内底形转角半径G）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。

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GB/T192.GB/T196和GB/T197

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钏合颈圈的附加外力时不产生变形。其装阀扭矩应满足附录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，不应使用焊接

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

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GB11640—2011

1000N,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铸锭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。

5.3.3.3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，同时应保证材料无过烧组织。

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丁-艺评定。

5.3.5.2热处理后力学性能的要求见表3。

表3热处理后的力学性能

试验项目试验结果

实测抗拉强度Rm/MPa上铝瓶制造单位保证值

规定非比例延伸强度Rpo.2/MPa上铝瓶制造单位保还值

断后伸长率人/%>12

5.3.6瓶口螺纹的牙型、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。

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GB11640—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）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GB/T8336规定的螺纹量规进行检测，直螺纹应采用符合GB/T3934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GB/T230.1或GB/T231.1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。试验方法及试样制备应符合

GB/T228.1—2010的规定。

合格标准:符合表3的规定。

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GB/T3246.1的规定。

合格标准:无过烧组织。

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GB11640—2011

6.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T粗糙度不大于12.5pm,棱边可加T成半径不大于2mm的圆角。弯心直径Df-//XSa0，”值

取决于材料的实测抗拉强度（见表4）。

弯曲示意按图4所示。试验方法应符合GB/T232的规定。

合格标准:弯曲角度180°,目测试样无裂纹。

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=”XSm。压扁试验方法应符合附录G的规定。

合格标准：目测试验铝瓶无裂纹。

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"值压扁试验的压头间距T/mm

心=325610Sa0

325W440712Sa0

6.10水压试验

按水压试验压力进行试验。试验方法应符合GB/T9251的规定。

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

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GB/T12137的规定。

合格标准:在试验压力下，保压1min,不应有泄漏。

GB11640—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岀压力-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5。

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。

合格标准:压力循环试验至少12000次铝瓶无泄漏或爆破。

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，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

GB11640—2011