冶金復合不銹鋼管成型方法有離心鑄造法、軋制/擠壓、堆焊、爆炸焊等傳統成型方法,也有電磁成型、離心鋁熱劑法等新型成型方法。各成型方法均有其優缺點,技術成熟并用于實際生產的成型方法有。


1. 離心(xin)鑄(zhu)造法


  這是在(zai)熔(rong)融金(jin)(jin)屬(shu)(shu)與固體金(jin)(jin)屬(shu)(shu)相(xiang)互作用(yong)基礎上獲得結合(he)方(fang)法。特點是結晶(jing)細密,機(ji)械性能好,結合(he)面緊密,但內表面質量較差,且限(xian)制內襯金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)點必(bi)須低于基材熔(rong)點。國內代表廠家是新興鑄(zhu)(zhu)管(guan)(guan)(guan)。采用(yong)該方(fang)法生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)復合(he)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)工藝流(liu)程為:某層(ceng)(或各層(ceng))金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)化(hua)→空心(xin)(xin)復合(he)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)坯的(de)(de)(de)(de)離心(xin)(xin)澆鑄(zhu)(zhu)→管(guan)(guan)(guan)坯的(de)(de)(de)(de)機(ji)械加(jia)工→擠壓機(ji)、周期式軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)、連續式軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)半成品管(guan)(guan)(guan)或成品管(guan)(guan)(guan)→復合(he)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)熱(re)處理→冷軋(ya)(ya)或冷拔(必(bi)要時)。離心(xin)(xin)澆鑄(zhu)(zhu)是向旋轉的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)模中依次澆鑄(zhu)(zhu)各層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu),或者將熔(rong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)覆層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)澆鑄(zhu)(zhu)到經加(jia)工并預(yu)熱(re)到給定溫度的(de)(de)(de)(de)基層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上,見(jian)圖8-36。目前,利用(yong)離心(xin)(xin)澆鑄(zhu)(zhu)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)復合(he)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),其規格(ge)范圍在(zai)Φ(80~900)mmx(10~250)mm之間。如果與熱(re)冷變形(xing)相(xiang)配(pei)合(he),可以生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)外(wai)徑(jing)為φ6~550mm,壁厚1mm的(de)(de)(de)(de)復合(he)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),見(jian)圖8-37。



2. 擠(ji)壓/軋(ya)制熱加工法


  這(zhe)種方(fang)(fang)法(fa)是固態金屬通過(guo)熱(re)(re)塑性(xing)(xing)變形(xing)而(er)獲(huo)得結合的(de)方(fang)(fang)法(fa),采(cai)用(yong)熱(re)(re)塑性(xing)(xing)變形(xing)法(fa)生產(chan)復合不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)工(gong)藝(yi)流程為:在自動軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)、周期式軋(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)機(ji)或擠壓(ya)機(ji)/冷軋(ya)(ya)機(ji)上(shang)。工(gong)藝(yi)流程是:分別(bie)生產(chan)內層管(guan)(guan)(guan)和外層管(guan)(guan)(guan)(或離(li)心澆(jiao)鑄(zhu)的(de)復合管(guan)(guan)(guan)坯)→用(yong)機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)或化(hua)學法(fa)處理(li)待復合表面→配裝→兩端焊接密封(feng)→雙層管(guan)(guan)(guan)坯加(jia)熱(re)(re)→軋(ya)(ya)機(ji)、擠壓(ya)機(ji)上(shang)進行熱(re)(re)塑性(xing)(xing)變形(xing)→冷軋(ya)(ya)或冷拔(必要時)。


  軋(ya)制是一種傳統(tong)的(de)制備復(fu)合金屬的(de)方(fang)法。熱軋(ya)復(fu)合實質(zhi)上屬于壓(ya)力焊,如(ru)果變形量(liang)足夠大(da),軋(ya)輥(gun)施加(jia)的(de)壓(ya)力就會破壞金屬表面(mian)的(de)氧化(hua)膜,使表面(mian)達(da)到原子(zi)接觸,從(cong)而使兩表面(mian)焊在一起(qi)。軋(ya)制的(de)優點是生(sheng)產率高、質(zhi)量(liang)好、成本低(di),并(bing)可大(da)量(liang)節省金屬材料的(de)損耗(hao),因此是目前應用較為廣泛的(de)復(fu)合材料生(sheng)產技(ji)術。


  用擠(ji)壓(ya)機(ji)生產(chan)復(fu)合(he)管時(shi)(shi),當擠(ji)壓(ya)坯料(liao)截面縮減到10:1時(shi)(shi),高的擠(ji)壓(ya)壓(ya)力(li)和(he)溫度會在界面處產(chan)生“壓(ya)力(li)鍛”的焊接效應(ying),促(cu)進界面間的快速擴散和(he)廣泛結合(he),成品為冶(ye)金結合(he)的復(fu)合(he)擠(ji)壓(ya)管。


3. 復合鋼(gang)板(ban)焊接法(fa)


  這是目前(qian)制造直徑大于300mm以上石油天然氣輸送管道(dao)用(yong)復(fu)合(he)鋼(gang)(gang)管的(de)主(zhu)要方(fang)法(fa)。它先將兩(liang)種(zhong)不同材(cai)質的(de)板坯(pi)用(yong)超(chao)大功率(lv)熱(re)軋機進(jin)行熱(re)復(fu)合(he),然后用(yong)UO工(gong)藝卷(juan)成管坯(pi),再(zai)進(jin)行縱縫(feng)焊(han)接(jie)。采用(yong)這種(zhong)方(fang)法(fa)生產復(fu)合(he)鋼(gang)(gang)管的(de)工(gong)藝流程為:


  熱軋板(ban)坯→用(yong)機械或化學法處理(li)二(er)層板(ban)坯待復合(he)表面(mian)→組(zu)成雙層板(ban)進行熱軋復合(he)→UO成形管(guan)坯→縱縫(feng)焊接→擴管(guan)→熱處理(li)。


4.冷加工(gong)擴散退火(huo)法(fa)


  這(zhe)種方法與熱加工方法最大的不(bu)同是(shi):首先將不(bu)同材(cai)質(zhi)的管(guan)坯分(fen)別(bie)制成冷軋或冷拔(ba)無縫管(guan),其次在內層管(guan)坯的外側纏繞(rao)一(yi)層特制的低(di)熔點中間層薄(bo)帶(dai),經(jing)冷拔(ba)后,再進行(xing)高(gao)溫(wen)擴散退(tui)火(huo),它的工藝流程如下:


   冷(leng)軋(ya)與(yu)冷(leng)拔(ba)制成(cheng)內層管與(yu)外層管→用機械(xie)或(huo)化(hua)學法處理待復合管的接(jie)觸表面→在內層管的外側螺旋式纏(chan)繞(rao)低熔點金屬帶→配管→冷(leng)拔(ba)或(huo)冷(leng)軋(ya)→擴散退(tui)火→冷(leng)軋(ya)或(huo)冷(leng)拔(ba)(必要)。


5. 粉末法(fa)


  粉(fen)末冶金法制造復(fu)合鋼管(guan)的工(gong)藝,其工(gong)藝流程如下:真空感(gan)應爐熔(rong)煉(lian)、氣體霧(wu)化制粉(fen)→分級(ji)→粉(fen)末充填→冷(或熱)等靜壓(ya)→坯料加熱→熱擠壓(ya)。該工(gong)藝最早由日本(ben)山陽特殊鋼公司和日本(ben)新(xin)日鐵公司等開發。


6. 雙金(jin)(jin)屬壓熔錨合冶金(jin)(jin)復合


  浙江至德鋼(gang)業有限公司(si)開發的(de)雙金(jin)(jin)屬(shu)壓(ya)熔(rong)錨合(he)(he)(he)冶金(jin)(jin)復合(he)(he)(he)管(guan),是通過高(gao)溫高(gao)壓(ya)同時作用,基管(guan)、內(nei)管(guan)材(cai)料接觸界(jie)面的(de)金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)融液態(tai)化,之后兩種金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料液相經過混合(he)(he)(he)凝(ning)固(gu)產生金(jin)(jin)屬(shu)鍵結合(he)(he)(he)和新的(de)金(jin)(jin)屬(shu)相態(tai)組織(zhi),最終實現高(gao)結合(he)(he)(he)力(li)的(de)冶金(jin)(jin)復合(he)(he)(he)管(guan)。雙金(jin)(jin)屬(shu)壓(ya)熔(rong)錨合(he)(he)(he)冶金(jin)(jin)復合(he)(he)(he)不銹鋼(gang)管(guan)的(de)基管(guan)和內(nei)管(guan)之間(jian)結合(he)(he)(he)強(qiang)度可(ke)超過210MPa,是無縫(feng)隙、冶金(jin)(jin)級的(de)整體金(jin)(jin)屬(shu)復合(he)(he)(he)方法。


聯系方式.jpg