CN102809051A - 适用于螺旋键连接的复合材料管及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种适用螺旋键连接的复合材料管及其的制作方法。所述复合材料管包括内管和外管。在内管和外管的内壁上分别有两条环向均布的螺旋槽，并且2个螺旋槽螺旋的方向相同、位置相互对应。所述的内管毛坯和外管毛坯均通过布带缠绕机成型，缠绕中，布带的张力为50N/m。将内管毛坯和外管毛坯放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化后得到内管和外管。在内管和外管上分别加工出螺旋槽。使用时，通过相对应的螺旋键实现内管和外管连接。本发明在受轴向拉力或压力时受力分布较为均匀，有效避免了一般销钉或铆接带来的应力集中对本体的破坏，与螺纹连接比较，其可靠性提高了高80％，并有效避免了腐蚀环境中通过金属连接件连接时存在的隐患。

Description

适用于螺旋键连接的复合材料管及其制作方法

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体是一种适用于螺旋键连接的复合材料管及其制作方法。

背景技术

复合材料卷绕管各向异性，其轴向和环向拉伸及压缩强度高，但因复合材料成型有层间结构，存在层间剪切薄弱的缺点，致使管产品连接强度难以保证。因此，如何设计复合材料卷绕管件，实现复合材料管制品的高强度轴向连接成为产品使用的核心环节之一。

目前广泛采用的可被连接复合材料卷绕管件有玻璃纤维管、碳纤维管、玻璃纤维和碳纤维复合管、玻璃纤维金属复合管、碳纤维金属复合管等各种复合材料管；通过在复合材料管上加工销孔后得到的各种销孔管；通过在复合材料管上插制出与轴线平行的键槽得到的各种直键槽管；通过在复合材料管上预埋金属法兰得到的各种法兰管；通过在复合材料管上加工螺纹得到的各种螺纹管。

玻璃纤维管、碳纤维管、玻璃纤维和碳纤维复合管、玻璃纤维金属复合管、碳纤维金属复合管，在连接时通过粘接剂的粘接实现管连接。这种连接方式，在搭接长度受限时，难以实现高强度连接，且因结构胶粘工艺多对固化温度和固化压力有较高要求，工艺波动对胶结接头质量影响大，不适用于高强度、高稳定性的使用要求。

各种复合材料销孔管在连接时通过使用销钉、铆钉或螺栓实现复合材料间的连接。由于在连接材料基体上开孔，增加了局部应力集中，降低了复合材料自身的承载能力，适用于空间要求不严格、允许增加螺栓连接空间的使用环境。

各种复合材料直键槽管在连接时通过使用直键实现连接，其主要应用于旋转体的扭力传送，健体本身可以实现管材的环向咬合连接但无法实现管材的轴向咬合连接。

玻璃纤维金属复合螺纹管、碳纤维金属复合螺纹管，是通过预埋金属螺纹连接管件可实现可靠的高强度连接，但在腐蚀环境中，因金属耐腐蚀性差，存在连接隐患。

各种法兰管是通过预埋金属法兰实现可靠的高强度连接，但在腐蚀环境中，因金属耐腐蚀性差，存在连接隐患，且其因预埋法兰需要占用更大的连接空间，不适于连接空间受限环境。

现有技术与本发明最为接近的是玻璃纤维螺纹管、碳纤维螺纹管、玻璃纤维和碳纤维复合螺纹管。其方法是将纤维织物卷绕成型，之后分别加工内螺纹和外螺纹，通过螺纹实现连接。由于连接部位的螺纹强度由复合材料的层间剪切强度决定，不能发挥增强纤维的强度作用，连接强度低，不满足高强度连接需求。普通螺纹加工时，由于螺距小，加工时对基体纤维切断间隔小，破坏了基体连续性，大幅降低了连接结构轴向强度，不适用于轴向高强度连接使用环境

发明内容

为克服现有技术中存在的连接强度低的不足，本发明提出了一种适用螺旋键连接的复合材料管及其的制作方法。

所述适用螺旋键连接复合材料管包括内管和外管。在所述内管的管外壁上和所述外管的内壁上分别有两条环向均布的螺旋槽。所述螺旋槽的长度与连接部位长度相同，宽度是连接部位长度的1/20，深0.5～10mm。该螺旋槽的螺距为10～100mm。所述2个螺旋槽螺旋的方向须相同。2个螺旋槽的位置相互对应。

本发明还提出了一种制作权所述适用于螺旋键连接的复合材料管的方法，包括以下步骤：

步骤1，成型内管毛坯。通过布带缠绕机采用常规方法成型内管的毛坯，得到壁厚为4～60mm的内管毛坯，布带的张力为50N/m。将得到的内管毛坯用内管外模将内管毛坯固定后放入烘箱中，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min。保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min。保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的内管毛坯。

步骤2，成型外管毛坯

通过布带缠绕机采用常规方法成型外管的毛坯，得到壁厚为4～60mm的外管毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。将得到的外管毛坯用外管外模固定后放入烘箱中，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min。保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min。保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的外管毛坯。

步骤3，内管螺旋槽的加工

在内管毛坯的管外壁上按设计要求加工出两条环向均布的外螺旋槽。

步骤4，外管螺旋槽的加工

在外管毛坯的内壁上按设计要求加工出两条环向均布的内螺旋槽。

本发明通过布带缠绕机采用常规的缠绕法分别成型内管毛坯和外管毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。对缠绕出的内管毛坯和外管毛坯采用热处理方式固化。在固化中，通过阶梯式升温合理控制热处理温度，充分发挥材料性能，使本发明比原有卷绕工艺制备的螺纹连接性能提高80％。

本发明提出的螺旋键在连接时结构为2个环向均布的连续体，使得连接体在受轴向拉力或压力时受力分布较为均匀，有效避免了一般销钉或铆接带来的应力集中对本体的破坏。

本发明使用的为全复合材料制品，有效避免了因预埋金属耐腐蚀性差带来的在腐蚀环境中使用的连接隐患。

本发明为内置结构连接，有效避免了法兰类结构带来的连接空间较大的不足。

本发明中内管、外管采用卷绕工艺成型，与普通复合材料卷绕管件螺纹连接不同的是，在连接结构中内、外管键槽轴向截面面积为连接部位轴向截面总面积的10%，减小螺旋键槽加工时对管件基体材料的连续切断，较大限度地保留了基体纤维的连续性，适用于油气腐蚀环境、径向空间有限、轴向连接可承载60-80Mpa的复合材料管材。

为验证本发明的效果，对相同的玻璃纤维和碳纤维复合材料管使用不同的连接方法进行试验。试验结果表明，连接强度分别是：采用粘接连接，轴向强度为3～15MPa；加工普通螺纹后，其轴向连接强度为15～40MPa；而使用本发明螺旋键连接后轴向连接强度达60～80MPa。

附图说明

图1是连接件的结构示意图。

图2是内管工艺铺层示意图。

图3是外管工艺铺层示意图。

图4是工艺流程图。图中：

1.内管  2.外管  3.螺旋键  4.内玻纤层  5.外碳纤维层  6.内碳纤维层

7.外玻纤层

具体实施方式

实施例一

本实施例是一种适于螺旋键连接的复合材料管，所述连接复合材料管是将内管1和外管3通过螺旋键3相连接，连接部位的长度L为100mm，连接部位直径D为70mm。

所述的内管1和外管2均采用现有技术，用玻璃纤维预浸布和碳纤维预浸布制成。所述玻璃纤维预浸布的抗拉强度为300MPa，树脂含量为40％，厚度为0.12mm；所述碳纤维预浸布的抗拉强度为1000MPa，树脂含量为40％，厚度为0.3mm。内管1和外管2均采用常规的卷绕工艺成型。内管1壁厚25mm，外管2壁厚20mm。

所述内管1的管外壁上和所述外管3的内壁上分别有两条环向均布的螺旋槽。螺旋键的内径＝内管的外径－螺旋键的横截面高度/2；螺旋键的外径＝内管的外径＋螺旋键的横截面高度/2。本实施例中，所述螺旋槽的长度为100mm、宽度为5mm、深5mm，螺距为100mm。所述2个螺旋槽螺旋的方向均为右旋；2个螺旋槽的位置相互对应。

本实施例还提出了一种制作所述适于螺旋键连接的复合材料管的方法，包括以下步骤：

步骤1，内管1毛坯成型。通过布带缠绕机成型内管1毛坯。将玻璃纤维预浸布铺放在内管内模上，该内管内模的外径与内管1的内径相同。本实施例中，内管1的内径为20mm。启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该玻璃纤维预浸布成管状，直至管状玻璃纤维预浸布的厚度X₁达到17mm；将碳纤维预浸布铺放在管状玻璃纤维预浸布的外表面，启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布成管状，直至管状碳纤维预浸布的厚度X₂达到8mm；得到内管1毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。用内管外模将内管毛坯固定；所述内管外模的内型腔尺寸与内管外形尺寸相同。将固定后的内管1毛坯连同模具放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的内管毛坯。所述的内管内模和内管外模均采用现有技术。

步骤2、外管2毛坯成型

通过布带缠绕机成型外管2毛坯。将碳纤维预浸布铺放在外管内模上，该外管内模的内径与外管2的内径相同。本实施例中，外管3的内径为70mm。启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布成管状，直至管状碳纤维预浸布的厚度X₃达到10mm；将玻璃纤维预浸布铺放在管状碳纤维预浸布的外表面，启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该玻璃纤维预浸布成管状，直至管状玻璃纤维预浸布的厚度X₄达到10mm；得到外管毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。用外管外模将外管毛坯固定；所述外管外模的内型腔尺寸与与外管外形尺寸相同。将固定后的外管毛坯连同模具放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的外管毛坯。

步骤3、内管螺旋槽的加工

通过数控车床，采用常规加工方法在内管3毛坯的管外壁上加工出两条长100mm、宽5mm、深5mm、螺距100mm环向均布的外螺旋槽。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。

步骤4、外管螺旋槽的加工

通过数控车床，采用常规加工方法在外管3毛坯的内壁加工出两条长100mm、宽5mm、深5mm、螺距100mm环向均布的内螺旋槽。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。

实施例二

本实施例是一种适于螺旋键连接的复合材料管，所述连接复合材料管是将内管1和外管3通过螺旋键3相连接，连接部位的长度L为20mm，连接部位直径D为10mm。

所述的内管1和外管2均采用现有技术，用碳纤维预浸布制成。所述碳纤维预浸布的抗拉强度为1000MPa，树脂含量为40％，厚度为0.3mm。内管1和外管2均采用常规的卷绕工艺成型。内管1壁厚4mm，外管2壁厚4mm。

所述内管1的管外壁上和所述外管3的内壁上分别有两条环向均布的螺旋槽。螺旋键的内径＝内管的外径-螺旋键的横截面高度/2；螺旋键的外径＝内管的外径＋螺旋键的横截面高度/2。本实施例中，所述螺旋槽的长度为20mm、宽度为1mm、深0.5mm，螺距为10mm。所述2个螺旋槽螺旋的方向均为右旋；2个螺旋槽的位置相互对应。

本实施例还提出了一种制作所述适于螺旋键连接的复合材料管的方法，包括以下步骤：

步骤1，内管1毛坯成型。通过布带缠绕机成型内管1毛坯。将碳纤维预浸布铺放在在内管内模上，该内管内模的外径与内管1的内径相同。本实施例中，内管1的内径为20mm。启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布成管状，直至管状碳纤维预浸布的厚度X₂达到4mm；得到内管1毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。用内管外模将内管毛坯固定；所述内管外模的内型腔尺寸与内管外形尺寸相同。将固定后的内管1毛坯连同模具放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的内管毛坯。所述的内管内模和内管外模均采用现有技术。

步骤2、外管2毛坯成型

通过布带缠绕机成型外管2毛坯。将碳纤维预浸布铺放在外管内模上，该外管内模的内径与外管2的内径相同。本实施例中，外管3的内径为10mm。启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布成管状，直至管状碳纤维预浸布的厚度X₃达到4mm；得到外管毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。用外管外模将外管毛坯固定；所述外管外模的内型腔尺寸与与外管外形尺寸相同。将固定后的外管毛坯连同模具放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的外管毛坯。

步骤3、内管螺旋槽的加工

通过数控车床，采用常规加工方法在内管3毛坯的管外壁上加工出两条长20mm、宽1mm、深0.5mm、螺距10mm环向均布的外螺旋槽。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。

步骤4、外管螺旋槽的加工

通过数控车床，采用常规加工方法在外管3毛坯的内壁加工出两条长20mm、宽1mm、深0.5mm、螺距10mm环向均布的内螺旋槽。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。

实施例三

本实施例是一种适于螺旋键连接的复合材料管，所述连接复合材料管是将内管1和外管3通过螺旋键3相连接，连接部位的长度L为400mm，连接部位直径D为220mm。

所述的内管1和外管2均采用现有技术，用玻璃纤维预浸布制成。所述玻璃纤维预浸布的抗拉强度为300MPa，树脂含量为40％，厚度为0.12mm。内管1和外管2均采用常规的卷绕工艺成型。内管1壁厚60mm，外管2壁厚60mm。

所述内管1的管外壁上和所述外管3的内壁上分别有两条环向均布的螺旋槽。螺旋键的内径＝内管的外径－螺旋键的横截面高度/2；螺旋键的外径＝内管的外径＋螺旋键的横截面高度/2。本实施例中，所述螺旋槽的长度为400mm、宽度为20mm、深10mm，螺距为100mm。所述2个螺旋槽螺旋的方向均为左旋；2个螺旋槽的位置相互对应。

本实施例还提出了一种制作所述适于螺旋键连接的复合材料管的方法，包括以下步骤：

步骤1，内管1毛坯成型。通过布带缠绕机成型内管1毛坯。将玻璃纤维预浸布铺放在在内管内模上，该内管内模的外径与内管1的内径相同。本实施例中，内管1的内径为100mm。启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布5成管状，直至管状玻璃纤维预浸布的厚度X₁达到50mm，将碳纤维预浸布铺放在管状玻璃纤维预浸布的外表面，启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布成管状，直至管状碳纤维预浸布的厚度X₂达到10mm；得到内管1毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。用内管外模将内管毛坯固定；所述内管外模的内型腔尺寸与内管外形尺寸相同。将固定后的内管1毛坯连同模具放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的内管毛坯。所述的内管内模和内管外模均采用现有技术。

步骤2、外管2毛坯成型

通过布带缠绕机成型外管2毛坯。将玻璃纤维预浸布铺放在外管内模上，该外管内模的内径与外管2的内径相同。本实施例中，外管3的内径为220mm。启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布成管状，直至管状碳纤维预浸布的厚度X₃达到10mm；将玻璃纤维预浸布铺放在管状碳纤维预浸布的外表面，启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该玻璃纤维预浸布成管状，直至管状玻璃纤维预浸布的厚度X₄达到50mm；得到外管毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。用外管外模将外管毛坯固定；所述外管外模的内型腔尺寸与与外管外形尺寸相同。将固定后的外管毛坯连同模具放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的外管毛坯。

步骤3、内管螺旋槽的加工

通过数控车床，采用常规加工方法在内管3毛坯的管外壁上加工出两条长400mm、宽20mm、深10mm、螺距100mm环向均布的外螺旋槽。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。

步骤4、外管螺旋槽的加工

通过数控车床，采用常规加工方法在外管3毛坯的内壁加工出两条长400mm、宽20mm、深10mm、螺距100mm环向均布的内螺旋槽。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。

实施例四

本实施例是一种适于螺旋键连接的复合材料管，所述连接复合材料管是将内管1和外管3通过螺旋键3相连接，连接部位的长度L为200mm，连接部位直径D为160mm。

所述的内管1和外管2均采用现有技术，用玻璃纤维预浸布和碳纤维预浸布制成。所述玻璃纤维预浸布的抗拉强度为300MPa，树脂含量为40％，厚度为0.12mm；所述碳纤维预浸布的抗拉强度为1000MPa，树脂含量为40％，厚度为0.3mm。内管1和外管2均采用常规的卷绕工艺成型。内管1壁厚35mm，外管2壁厚35mm。

所述内管1的管外壁上和所述外管3的内壁上分别有两条环向均布的螺旋槽。螺旋键的内径＝内管的外径－螺旋键的横截面高度/2；螺旋键的外径＝内管的外径＋螺旋键的横截面高度/2。本实施例中，所述螺旋槽的长度为200mm、宽度为10mm、深5mm，螺距为50mm。所述2个螺旋槽螺旋的方向均为右旋；2个螺旋槽的位置相互对应。

本实施例还提出了一种制作所述适于螺旋键连接的复合材料管的方法，包括以下步骤：

步骤1，内管1毛坯成型。通过布带缠绕机成型内管1毛坯。将玻璃纤维预浸布铺放在内管内模上，该内管内模的外径与内管1的内径相同。本实施例中，内管1的内径为90mm。启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该玻璃纤维预浸布成管状，直至管状玻璃纤维预浸布的厚度X₁达到5mm；将碳纤维预浸布铺放在管状玻璃纤维预浸布的外表面，启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布成管状，直至管状碳纤维预浸布的厚度X₂达到30mm；得到内管1毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。用内管外模将内管毛坯固定；所述内管外模的内型腔尺寸与内管外形尺寸相同。将固定后的内管1毛坯连同模具放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的内管毛坯。所述的内管内模和内管外模均采用现有技术。

步骤2、外管2毛坯成型

通过布带缠绕机成型外管2毛坯。将碳纤维预浸布铺放在外管内模上，该外管内模的内径与外管2的内径相同。本实施例中，外管3的内径为160mm。启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该碳纤维预浸布成管状，直至管状碳纤维预浸布的厚度X₃达到30mm；将玻璃纤维预浸布铺放在管状碳纤维预浸布的外表面，启动布带缠绕机沿环向连续卷绕该玻璃纤维预浸布成管状，直至管状玻璃纤维预浸布的厚度X₄达到5mm；得到外管毛坯。缠绕中，布带的张力为50N/m。用外管外模将外管毛坯固定；所述外管外模的内型腔尺寸与与外管外形尺寸相同。将固定后的外管毛坯连同模具放入烘箱，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的外管毛坯。

步骤3、内管螺旋槽的加工

通过数控车床，采用常规加工方法在内管3毛坯的管外壁上加工出两条长200mm、宽10mm、深5mm、螺距50mm环向均布的外螺旋槽。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。

步骤4、外管螺旋槽的加工

通过数控车床，采用常规加工方法在外管3毛坯的内壁加工出两条长200mm、宽10mm、深5mm、螺距50mm环向均布的内螺旋槽。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。

本实施例中所述的螺旋键有2个，均用碳纤维织物制作。所述螺旋键为螺旋形，类似于弹簧。该螺旋键的长度根据需要连接部位的长度确定，为20～400mm。螺距为10～200mm。所述螺旋键的横截面为矩形，该矩形的宽度为1～20mm，高度为1～20mm。2个螺旋槽的螺旋的方向须相同。本实施例中，螺旋键长度为100mm，螺旋键的螺距为100mm，螺旋键横截面的宽度为5mm，高度为8mm。2个螺旋槽的螺旋的方向均为右旋。螺旋键的内径＝内管的外径－螺旋键的横截面高度/2；螺旋键的外径＝内管的外径＋螺旋键的横截面高度/2。

制作螺旋键时，将多条碳纤维预浸布带铺放在螺旋键内模具上的螺旋槽内，具体是，先将一条宽度与螺旋键高度相同的碳纤维预浸布带的表面沿螺旋键内模具表面的螺旋槽槽壁铺放，并使该碳纤维预浸布带的表面与螺旋键内模具螺旋槽的槽壁贴合；再依次将其余各碳纤维预浸布带逐层铺放在螺旋键内模具螺旋槽中，直至将该螺旋键内模具螺旋槽内铺满。将螺旋键外模具与螺旋键内模具扣合并固紧，使铺设在内模螺旋槽中的碳纤维预浸布带嵌入螺旋键外模具内表面的螺旋槽中。将扣合后的模具置于烘箱中，以阶梯式升温过程将烘箱升温至150℃固化；具体的升温过程是：首先在25min将烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在40min升温至150℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至50℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的螺旋键毛坯。对得到的螺旋键毛坯修锉，得到螺旋键。

本实施例通过螺旋建3完成与内管1、外管2的咬合，实现复合材料管件的连接。

Claims (2)

1.一种适用于螺旋键连接的复合材料管，其特征在于，所述连接复合材料管包括内管和外管；在所述内管的管外壁上和所述外管的内壁上分别有两条环向均布的螺旋槽；所述螺旋槽的长度与连接部位长度相同，宽度是连接部位长度的1/20，深0.5～10mm；该螺旋槽的螺距为10～100mm；所述2个螺旋槽螺旋的方向须相同；2个螺旋槽的位置相互对应。

2.一种制作权利要求1所述适用于螺旋键连接的复合材料管的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，成型内管毛坯；通过布带缠绕机采用常规方法成型内管的毛坯，得到壁厚为4～60mm的内管毛坯，布带的张力为50N/m；将得到的内管毛坯用内管外模将内管毛坯固定后放入烘箱中，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的内管毛坯；

步骤2，成型外管毛坯

通过布带缠绕机采用常规方法成型外管的毛坯，得到壁厚为4～60mm的外管毛坯；缠绕中，布带的张力为50N/m；将得到的外管毛坯用外管外模固定后放入烘箱中，以阶梯式升温至160℃固化，其升温过程是：首先在30min内使烘箱升温至90℃，保温60min；保温结束后继续升温，在60min内使烘箱升温至160℃，保温240min；保温结束后，模具在烘箱内自然冷却至60℃，取出模具放置至室温开模，得到固化后的外管毛坯；

步骤3，内管螺旋槽的加工

在内管毛坯的管外壁上按设计要求加工出两条环向均布的外螺旋槽；

步骤4，外管螺旋槽的加工

在外管毛坯的内壁上按设计要求加工出两条环向均布的内螺旋槽。

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