CN101428388A - 一种金属无缝复合管坯的制造方法及装置 - Google Patents
一种金属无缝复合管坯的制造方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101428388A CN101428388A CNA2008102195827A CN200810219582A CN101428388A CN 101428388 A CN101428388 A CN 101428388A CN A2008102195827 A CNA2008102195827 A CN A2008102195827A CN 200810219582 A CN200810219582 A CN 200810219582A CN 101428388 A CN101428388 A CN 101428388A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- metal
- layer metal
- manufacture method
- seamless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract description 13
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 21
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 17
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种金属无缝复合管坯的制造方法及装置，属金属复合管制造技术，其技术方案的要点包括下述步骤：(1)组合管坯成型模并放置在转动装置的多组转动滚轮上；(2)使管坯成型模保持在500～1000转/分钟；(3)涂腹膜砂；(4)外层金属液体浇注；(5)浇注完成后加抗氧化剂，进行内层金属液体浇注；(6)内层金属液体浇注完成5～15分钟后将管粗坯件套入内部通冷却水的导向管外，在无缝穿孔拉拔机组内挤压成无缝热拔管坯；本发明的装置包括管坯成型模、转动装置和定型装置，其中定型装置为改进的穿孔机组，是用通冷却水的顶孔导向管代替穿孔机组使用的穿孔模头。本发明的方法简单易行，是金属复合管制造的全新技术方案。
Description
技术领域
本发明涉及金属复合管坯的加工技术，更具体地说，它涉及一种金属无缝复合管坯的制造方法，本发明还涉及实现上述方法的装置。
背景技术
金属复合管分为外复合与内复合管，其基层金属通常是比较便宜的碳钢类材料，壁厚较厚；而复层金属通常是价格较高的特种金属合金，如不锈钢、铜、铝、钛等，传统的金属复合管的加工方法主要有机械复合法和焊接复合法，机械复合法如水压法或拉拔法等，机械复合法可以制造无缝金属复合管，但机械复合法存在基层金属和复层金属之间界面强度低，后加工性能差的不足；而焊接法可以解决基层金属和复层金属之间界面强度低的不足，界面结合强度可以达到200MPa以上，但只能加工有缝管，这类技术如中国专利ZL200310112224.3(公开号CN1618540A，公开日2005.05.25)公开的“钎焊热轧金属复合管的制造方法”、中国专利ZL200310117462.3(公开号CN1631569A，公开日2005.06.29)公开的“钎焊热轧连续焊接金属复合管的制造方法”，中国专利ZL200410051497.6(公开号CN1748932A，公开日2006.03.22)公开的“一种冷轧连续焊接金属内复合管的制造方法”，中国专利ZL200710028900.7(公开号CN101085455A，公开日2007.12.12)公开的“一种螺旋复合钢管的制造方法”等，但如何更方便的加工无缝金属复合管，目前业内还没有更好的办法，已成为困扰无缝金属复合管发展的技术瓶颈。本申请的发明人经过多年的研究，终于在无缝复合管的加工技术中取得突破，发明了一种全新的技术方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种方法简便、容易实施的金属无缝复合管坯的制造方法。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种实现上述方法的专用装置。
本发明的前一技术方案是这样的：一种金属无缝复合管坯的制造方法，包括下述步骤：(1)将两个半圆形的管模组合成管坯成型模，并将管坯成型模放置在转动装置的多组转动滚轮上；(2)启动转动装置使管坯成型模保持在500～1000转/分钟的转速；(3)在管坯成型模的内表面涂腹膜砂；(4)进行外层金属液体浇注；(5)浇注完成后在外层金属内表面加抗氧化剂，然后进行内层金属液体浇注；(6)内层金属液体浇注完成5～15分钟后打开管坯成型模将管粗坯件套入内部通冷却水的导向管外，在无缝穿孔拉拔机组内挤压成无缝热拔管坯。
上述的一种金属无缝复合管坯的制造方法中，步骤(3)中所述的腹膜砂厚度为1～2mm。
上述的一种金属无缝复合管坯的制造方法中，步骤(4)和步骤(5)之间的间隔时间为2～3分钟。
上述的一种金属无缝复合管坯的制造方法中，步骤(5)所述的抗氧化剂为玻璃渣。
上述的一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于，步骤(4)中所述的外层金属为碳素钢，步骤(5)中所述的内层金属为不锈钢，形成内不锈钢外碳钢的复合无缝管粗坯，这时外层金属的浇注条件为：浇注温度控制在1500℃～1550℃，浇注完毕至1150℃～1300℃；内层金属的浇注温度控制在1550℃～1600℃之间。
上述的一种金属无缝复合管坯的制造方法中，步骤(4)中所述的外层金属为不锈钢，步骤(5)中所述的内层金属为碳素钢，形成外不锈钢内碳钢的复合无缝管粗坯，这时外层金属的浇注条件为：浇注温度控制在1550℃～1600℃，浇注完毕至1200℃～1350℃；内层金属的浇注温度控制在1500℃～1550℃之间。
本发明的后一技术方案是这样的：一种金属无缝复合管坯制造装置，包括管坯成型模、转动装置和定型装置，其特征在于所述的管坯成型模是由两个半圆形管模组合而成，所述的转动装置包括驱动装置和支承装置，支承装置设有多组支承管坯成型模的滚轮，驱动装置通过传动机构与滚轮联动；所述的定型装置为改进的穿孔机组，改进的地方是用通冷却水的顶孔导向管代替穿孔机组使用的穿孔模头；所述的顶孔导向管由大管体和小管体两段构成，大管体和小管体之间设有锥形过渡段；大管体的外径与待定型的热拔管坯内径一致。
本发明与现有技术相比，具有下述优点：本发明的方法工艺简单，可以加工出多种规格的金属复合无缝管坯，为金属复合管的制造提供一种全新的制造方法，对促进金属复合管的推广应用、节约资源具有重大意义。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明中转动装置的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是本发明中顶孔导向管的结构示意图。
图中：管坯成型模1、转动装置2、驱动装置21、支承装置22、滚轮23、顶孔导向管3、大管体31、小管体32、锥形过渡段33。
具体实施方式
参阅图1至图3所示，本发明的一种金属无缝复合管坯的制造装置，包括管坯成型模1、转动装置2和定型装置3，管坯成型模1是由两个半圆形管模组合而成，方便在浇注成型后管坯成型模1及时分离开模；转动装置2包括驱动装置21和支承装置22，支承装置22根据管坯成型模1的长度，设有多组支承管坯成型模1的滚轮23，以使管坯成型模1能够平稳转动；驱动装置21通过传动机构与滚轮23联动；通过驱动装置21带动管坯成型模1快速转动，使浇注在管坯成型模1内的金属液体在离心力的作用下，形成基本均匀的管壁。
本发明中的定型装置为改进的穿孔机组，由于成型后的粗管坯已经有了通孔，所以不能直接在穿孔机组上定型成管坯，改进的地方是用通冷却水的顶孔导向管3代替穿孔机组使用的穿孔模头，顶孔导向管3由大管体31和小管体32两段构成，大管体31和小管体32之间设有锥形过渡段33，大管体31的外径与待定型的热拔管坯内径一致，顶孔导向管3的小管体32的起导向作用，锥形过渡段33起穿孔模头的作用，粗管坯在穿孔机组的六对斜辊带动下，与顶孔导向管3的配合，将粗管坯挤压、扭转成无缝热拔管坯。
实施例1
外碳钢内不锈钢无缝管坯的制造
管坯规格：外径150mm，内径70mm，长度2800mm，管坯壁厚40mm，其中外层碳钢厚度为32mm，内层不锈钢厚度为8mm，碳钢材料为Q235，不锈钢材料为304。
制备方法：
(1)将两个半圆形的管模组合成管坯成型模，管坯成型模的内径150mm，长度约2500mm，并将管坯成型模放置在转动装置的多组转动滚轮上。
(2)启动转动装置使管坯成型模保持在1000转/分钟的转速。
(3)在管坯成型模的内表面涂1mm腹膜砂。
(4)进行外层碳钢金属液体浇注，浇注量约为：260kg，浇注温度控制在1500℃～1550℃，浇注完毕至1150℃～1300℃。
(5)浇注完成后在外层金属内表面加一层玻璃渣作为抗氧化剂，然后进行内层不锈钢金属液体浇注；浇注量42kg；内层不锈钢金属的浇注温度控制在1550℃～1600℃之间。
(6)内层金属液体浇注完成后，形成外径150mm，内径约50mm，长度约2500mm的粗管坯，浇注完成5～15分钟后，立即打开管坯成型模，将管粗坯件套入内部通冷却水的顶孔导向管外，顶孔导向管的大管体外径为70mm，小管体50mm，由于粗管坯的温度还保持在1050℃～1150℃的高温，立即在无缝穿孔拉拔机组内挤压成无缝热拔管坯。
实施例2
管坯规格：外径300mm，内径200mm，长度2800mm，管坯壁厚50mm，其中外层碳钢厚度为40mm，内层不锈钢厚度为10mm，碳钢材料为Q235，不锈钢材料为304。
(1)将两个半圆形的管模组合成管坯成型模，管坯成型模的内径300mm，长度约2000mm，并将管坯成型模放置在转动装置的多组转动滚轮上。
(2)启动转动装置使管坯成型模保持在500转/分钟的转速。
(3)在管坯成型模的内表面涂2mm腹膜砂。
(4)进行外层碳钢金属液体浇注，浇注量约为：3150kg，浇注温度控制在1500℃～1550℃，浇注完毕至1150℃～1300℃。
(5)浇注完成后在外层金属内表面加一层玻璃渣作为抗氧化剂，然后进行内层不锈钢金属液体浇注；浇注量280kg；内层不锈钢金属的浇注温度控制在1550℃～1600℃之间。
(6)内层金属液体浇注完成后，形成外径300mm，内径约100mm，长度约2000mm的粗管坯，5～15分钟后，立即打开管坯成型模，将管粗坯件套入内部通冷却水的顶孔导向管外，顶孔导向管的大管体外径为200mm，小管体100mm，由于粗管坯的温度还保持在1050℃～1150℃的高温，立即在无缝穿孔拉拔机组内挤压成无缝热拔管坯。
实施例3
管坯规格：外径150mm，内径70mm，长度2800mm，管坯壁厚40mm，其中外层不锈钢厚度为8mm，内层碳钢厚度为32mm，碳钢材料为Q235，不锈钢材料为201。
(1)将两个半圆形的管模组合成管坯成型模，管坯成型模的内径150mm，长度约2500mm，并将管坯成型模放置在转动装置的多组转动滚轮上。
(2)启动转动装置使管坯成型模保持在750转/分钟的转速。
(3)在管坯成型模的内表面涂1mm腹膜砂。
(4)进行外层不锈钢金属液体浇注，浇注量约为：78kg，浇注温度控制在1550℃～1600℃，浇注完毕至1200℃～1350℃；浇注完毕至1150℃～1300℃。
(5)浇注完成后在外层金属内表面加一层玻璃渣作为抗氧化剂，然后进行内层不锈钢金属液体浇注；浇注量224kg；内层不锈钢金属的浇注温度控制在1500℃～1550℃。
(6)内层金属液体浇注完成后，形成外径150mm，内径约50mm，长度约2500mm的粗管坯，5～15分钟后，打开管坯成型模，将管粗坯件套入内部通冷却水的顶孔导向管外，顶孔导向管的大管体外径为70mm，小管体50mm，由于粗管坯的温度还保持在1050℃～1150℃的高温，立即在无缝穿孔拉拔机组内挤压成无缝热拔管坯。
利用本发明的方法加工的无缝热拔管坯，可以按现有技术直接在精拔机组内，拉拔成不同规格的无缝复合管，以满足不同的使用要求。
Claims (9)
1.一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于包括下述步骤：(1)将两个半圆形的管模组合成管坯成型模，并将管坯成型模放置在转动装置的多组转动滚轮上；(2)启动转动装置使管坯成型模保持在500～1000转/分钟的转速；(3)在管坯成型模的内表面涂腹膜砂；(4)进行外层金属液体浇注；(5)浇注完成后在外层金属内表面加抗氧化剂，然后进行内层金属液体浇注；(6)内层金属液体浇注完成5～15分钟后打开管坯成型模将管粗坯件套入内部通冷却水的顶孔导向管外，在无缝穿孔拉拔机组内挤压成无缝热拔管坯。
2.根据权利要求1所述的一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于，步骤(3)中所述的腹膜砂厚度为1～2mm。
3.根据权利要求1所述的一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于，步骤(4)和步骤(5)之间的间隔时间为2～3分钟。
4.根据权利要求1所述的一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于，步骤(5)所述的抗氧化剂为玻璃渣。
5.根据权利要求1所述的一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于，步骤(4)中所述的外层金属为碳素钢，步骤(5)中所述的内层金属为不锈钢。
6.根据权利要求1所述的一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于，步骤(4)中所述的外层金属为不锈钢，步骤(5)中所述的内层金属为碳素钢。
7.根据权利要求5所述的一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于，所述的外层金属的浇注条件为：浇注温度控制在1500℃～1550℃，浇注完毕至1150℃～1300℃；内层金属的浇注温度控制在1550℃～1600℃之间。
8.根据权利要求6所述的一种金属无缝复合管坯的制造方法，其特征在于，所述的外层金属的浇注条件为：浇注温度控制在1550℃～1600℃，浇注完毕至1200℃～1350℃；内层金属的浇注温度控制在1500℃～1550℃之间。
9.一种实现权利要求1所述金属无缝复合管坯制造方法的装置，包括管坯成型模(1)、转动装置(2)和定型装置，其特征在于所述的管坯成型模(1)是由两个半圆形管模组合而成，所述的转动装置(2)包括驱动装置(21)和支承装置(22)，支承装置(22)设有多组支承管坯成型模(1)的滚轮(23)，驱动装置(21)通过传动机构与滚轮(23)联动；所述的定型装置为改进的穿孔机组，改进的地方是用通冷却水的顶孔导向管(3)代替穿孔机组使用的穿孔模头；所述的顶孔导向管(3)由大管体(31)和小管体(32)两段构成，大管体(31)和小管体(32)之间设有锥形过渡段(33)；大管体(31)的外径与待定型的热拔管坯内径一致。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102195827A CN101428388B (zh) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | 一种金属无缝复合管坯的制造方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102195827A CN101428388B (zh) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | 一种金属无缝复合管坯的制造方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101428388A true CN101428388A (zh) | 2009-05-13 |
| CN101428388B CN101428388B (zh) | 2010-11-10 |
Family
ID=40644142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008102195827A Expired - Fee Related CN101428388B (zh) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | 一种金属无缝复合管坯的制造方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101428388B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106735039A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 武汉理工大学 | 一种双金属离心浇铸复合管内层应力的控制方法 |
| CN107363236A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-21 | 托普工业(江苏)有限公司 | 离心铸造筒形模具高速旋转定位结构 |
-
2008
- 2008-12-02 CN CN2008102195827A patent/CN101428388B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106735039A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 武汉理工大学 | 一种双金属离心浇铸复合管内层应力的控制方法 |
| CN106735039B (zh) * | 2016-12-07 | 2018-11-13 | 武汉理工大学 | 一种双金属离心浇铸复合管内层应力的控制方法 |
| CN107363236A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-21 | 托普工业(江苏)有限公司 | 离心铸造筒形模具高速旋转定位结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101428388B (zh) | 2010-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102154599B (zh) | 一种白铜合金管材短流程高效生产方法 | |
| CN101380648B (zh) | 铜铝复合管成形的方法 | |
| CN106583491A (zh) | 一种Cr‑Ni‑Mo‑Nb镍基合金无缝管的制造方法 | |
| CN103668028B (zh) | 一种钛及钛合金无缝管坯的制备方法 | |
| CN101704035A (zh) | 一种高强钛合金薄壁管材的加工方法 | |
| CN100337764C (zh) | 一种NiTi合金管坯高速率热挤压方法 | |
| CN101091984A (zh) | 不锈钢管的制造方法 | |
| CN102371288A (zh) | 一种高精度高强钛合金无缝管材的制备方法 | |
| CN101332489B (zh) | 一种齿套的冷锻精密成形工艺 | |
| CN102294456A (zh) | 一种离心坯斜轧双金属复合无缝钢管的制造方法 | |
| CN102345035A (zh) | 一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺 | |
| CN103785706A (zh) | 一种合金钢异型管的制造方法 | |
| CN104551547A (zh) | 一种高强度钛合金管件的加工工艺 | |
| CN111215474A (zh) | 一种马氏体不锈钢连铸坯挤压无缝管的制造方法 | |
| CN101428388B (zh) | 一种金属无缝复合管坯的制造方法及装置 | |
| CN1751826A (zh) | 离心浇注具有熔合层双金属钢管或坯的制造方法 | |
| CN117004886A (zh) | 一种马氏体沉淀硬化高强钢无缝钢管和生产方法 | |
| CN101066548A (zh) | 一种NiTi合金管坯高速率热挤压模具 | |
| CN102489535A (zh) | 一种白铜毛细管的高效制备加工方法 | |
| CN113814286B (zh) | 一种轴套零件连续式触变挤压装置及方法 | |
| CN101524727B (zh) | 一种改善扩径推弯法成形钛合金弯头内壁光洁度的方法 | |
| CN105014328A (zh) | 一种金属无缝复合管坯的制造方法及装置 | |
| CN101920277A (zh) | 镁合金无缝管材挤压模具 | |
| CN101869926A (zh) | 一种钛铜复合棒用钛套的制备方法及模具 | |
| CN101014433B (zh) | 用于浇铸液态金属的模具及相应方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101110 Termination date: 20111202 |