CN103464508A

CN103464508A - 一种热轧金属复合管的生产方法

Info

Publication number: CN103464508A
Application number: CN2013104209473A
Authority: CN
Inventors: 黎汉东
Original assignee: 黎汉东
Current assignee: Dongxing jiajiahong Redwood Furniture Co.,Ltd.
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2033-09-16
Also published as: CN103464508B

Abstract

本发明的一种热轧金属复合管的生产方法，包括以下步骤：（1）将加工好的金属内管套在金属外管内，金属管端部固定铆合，形成复合管坯；（2）轧制复合，将复合管坯置入轧机管中固定，然后进行轧制复合得到复合管，轧制的温度为金属内管金属材料熔点的50～90%，轧拉的速度为5～25m/min，轧制复合的压力为100～1000N/mm²；（3）退火处理。本发明生产的金属复合管，其复合强度大，复合效果好，且生产工艺简单，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

一种热轧金属复合管的生产方法

技术领域

本发明涉及金属加工领域，尤其涉及一种热轧金属复合管的生产方法。

背景技术

金属复合管是由两种或两种以上不同金属材料管材构成，一种材料管在内，另一种材料管材在其外，管层之间结合紧密，受外力作用时，两种或两种以上材料管材同时变形。由不同包覆材料和内管材料形成的复合管有着不同的广泛用途。复合管应用在要求耐腐蚀、防止腐蚀造成的断裂或防锈、美观及耐磨的地方。在炼油厂及化学工业中，复合管可用于原有输送管道、加热炉管道和检查用喷管等；在水及海水处理中，复合管可用于海水淡化生产装置和水力发电用导水管等；在物体输送中，复合管可用于原油、天然气输送管、耐腐蚀性管道和输送矿石管路等；在热运输中，复合管可用于废液回收管道、生产装置配管和石灰液化生产装置等。一直以来这些行业中大量采用不锈钢、钛、铜、镍、铬及少量其他贵重金属无缝管，耗资巨大。因此，各类复合管得到了越来越多的研究与应用。

在此之前，也有人采用爆炸复合的方法来进行过金属复合管的爆炸复合，但由于操作工艺复杂、成本高、复合率低等原因，未能满足市场对金属复合管的需求。而传统的热轧复合工艺，也只能先复合成不锈钢-碳钢复合板，再对复合板进行再加工，才能制成金属复合管，此工艺生产的复合管，复合率低，生产工艺复杂，效率低。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，目的在于利用热轧旋压拔拉的复合方法进行金属复合管的复合，达到完整复合的效果。

为解决以上技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种热轧金属复合管的生产方法，包括以下步骤：

（1）将加工好的金属内管套在金属外管内，金属管端部固定铆合，形成复合管坯；

（2）轧制复合，将复合管坯置入轧机管中固定，然后进行轧制复合得到复合管，轧制的温度为金属内管金属材料熔点的50～90%，轧拉的速度为5～25m/min，轧制复合的压力为100～1000N/mm²；

（3）退火处理。

对金属管的端部进行固定铆合，是为了防止在轧制过程中，内管和外管发生相互滑动，影响复合的效果；将复合管坯置入轧机管中固定，在轧制复合时，可将复合管坯固定，避免在轧制时产生滑动。

优选的是，在所述步骤（1）对金属管的加工是对金属内管的外表面和金属外管的内表面进行处理，使其表面粗糙，然后吹净，确保复合界面无油污。

优选的是，在对所述金属管表面进行加工之前，对金属管进行退火处理，加热的温度为金属管金属材料熔点的50～80%，加热时间为20～30min，在复合之前进行加热的目的是消除原生产该金属管时产生的残余应力。

优选的是，在所述步骤（2）轧制复合前，对复合管坯进行加热处理，加热的温度为金属管金属材料中最低熔点的50～90%，加热时间为15～30min，轧制前对复合官坯进行加热处理，目的是使两种管材的待复合界面原子充分活跃起来，保证轧制复合时能实现界面的冶金结合。

优选的是，所述步骤（3）中的退火处理是将复合管置入200～500℃的退火炉中进行退火处理，消除复合应力，确保复合材料性能的稳定性。

优选的是，在未进行轧制复合前，所述的金属外管内直径大于金属内管外直径1～4mm，以确保纺锤轧辊在轧制是能产生最大的压力，减少空位的产生。

优选的是，所述步骤（2）是使用纺锤轧辊进行轧制的，轧制压下率为10%～25%。

优选的是，在步骤（3）中对复合管进行退火处理后，还要对复合管进行校直和抛光处理。

一种用于生产金属复合管的装置，所述装置包括轧机管，所述轧机管具有一对相互配合的半圆弧槽形模具，所述半圆弧槽形模具接触的一侧安装有铰链；

轧制装置，所述压制装置包括螺栓杆，所述螺栓杆的一端连接减速机，所述减速机有推进系统和旋转系统，另一端连接有可拆卸的纺锤轧辊，在所述纺锤轧辊与所述螺栓杆接触端的螺栓杆上安装有发热圈。在螺栓杆上安装的发热圈，在轧制过程中还对复合管坯进行加热，维持在复合轧制前金属再结晶温度，使复合管坯的金属再结晶，使复合的效果更好。

本发明的有益效果：

（1）本发明热轧金属复合管的生产方法，在轧制过程中，采用的温度为金属内管金属材料熔点的50～90%，轧拉的速度为5～25m/min，轧制复合的压力为100～1000N/mm²为，在此条件下复合的金属复合管，金属原子活跃，实现金属再结晶，使其复合界面达到很好的冶金结合，90度弯曲无分裂现象。

（2）在进行轧制复合时，在螺栓杆上安装有发热圈，在轧制过程中还对复合管坯进行加热，维持在复合轧制前金属再结晶温度，使复合管坯的金属再结晶，使复合的效果更好。

（3）在进行轧制复合时，是将金属管置入轧机管中固定后再进行轧制复合，这样能更好的固定金属管，避免在轧制过程中金属管产生滑动，影响复合效果。本发明生产的金属复合管，其复合强度大，复合效果好，且生产工艺简单，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1，为本发明生产包含内管和外管结构的管结构装置的剖面图。

其中，1、轧机管；2、纺锤轧辊；3、螺栓杆；4、内管；5、外管；6、发热圈；7、减速机。

具体实施方式

以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述本发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受制于本发明的实施方式。

实施例1

一种热轧金属复合管的生产方法，包括以下步骤：

（1）选材，内管材料为304不锈钢管，规格：长6米，外径50mm，内径48mm，壁厚为1mm；外管为Q235碳钢管，规格：长6米，外径60mm，内径52mm，壁厚为4mm。

（2）复合前退火处理，把待复合的金属管先放入退火炉中进行加热，因304不锈钢与Q235碳钢的熔点相近，可取的退火温度也是近似的，所以可以在同一个炉里进行退火处理，加热的温度为Q235碳钢的熔点的70%，加热时间为30min，在复合之前进行加热的目的是消除原生产该金属管时产生的残余应力；

（3）金属管的表面处理，待金属管冷却后，将需要复合的金属内管的外表面和需要复合金属外管的内表面进行磨砂处理，磨砂深度为0.07mm。然后吹净，确保复合界面无油污；

（4）加热处理，将金属内管定位于金属外管内，金属管端部用钉铆上固定结合，然后将金属管置入火炉中加热，因304不锈钢的熔点略低于Q235碳钢，因此以304不锈钢的熔点来确定加热的温度，加热的温度为304不锈钢的熔点的70%，加热时间为20min；

（5）轧制复合，将金属管置入用于生产包含内管和外管结构的管结构装置的轧机管1中固定，所述轧机管1具有一对相互配合的半圆弧槽形模具，所述半圆弧槽形模具接触的一侧安装有铰链；先打开轧机管1的一个半圆弧槽型，将金属管放入，合上半圆弧槽型并扣紧，金属管的外管5与轧制管1接触，然后用轧制装置进行复合，所述压制装置包括螺栓杆3，所述螺栓杆3的一端连接减速机7，另一端连接有可拆卸的纺锤轧辊2，在所述纺锤轧辊2与所述螺栓杆3接触端的螺栓杆3上安装有发热圈7，打开减速机7的推进系统，此时螺栓杆3还未连接纺锤轧辊2，将螺栓杆3推入金属管内管4的中间，直至螺栓杆3杆头冒出另一端金属管，将纺锤轧辊2连接到螺栓杆3上，然后打开发热圈6和减速机7的旋转系统，螺栓杆3按照螺纹的反方向旋转，螺栓杆3往减速机7的一端运动，待复合完成后得到复合管，关闭减速机7和发热圈6，拆卸纺锤轧辊2，取出轧机管1内的复合管，轧制的温度为304不锈钢管熔点的70%，轧拉的速度为15m/min，轧制复合的压力为500N/mm²；轧制压下率为15%。

（6）退火处理，把轧制复合完成的复合管，重新放入退火炉中进行残余应力退火处理，使界面复合的金属原子再组合，生成稳定的复合结构界面，保证在日后的加工中不变形、不脱层，将复合管置入300℃的退火炉中进行退火处理；

（7）校直、抛光处理：首先进行校直处理，在这里可以用液压校直机进行校直其次是进行复合管表面的抛光处理，它可以用抛光机来完成，因为本次的复合管的外壳是碳钢的，在抛光处理完成之后，可以在表面再进行锌电镀处理，防止再生锈而影响产品质量；

（8）检验和入库：以上工序完成后，即可对产品进行检验，并在检验合格后入库，完成生产金属复合管的整个工艺。

所述步骤（5）的轧机管是耐热钢轧机管。

实施例2

一种热轧金属复合管的生产方法，包括以下步骤：

（1）选材，内管材料为1050纯铝管，规格：长6米，外径72mm，内径66mm，壁厚为3mm；外管材料为304不锈钢管，规格：长6米，外径75mm，内径73mm，壁厚为1mm；

（2）复合前退火处理，把待复合的金属管先放入退火炉中进行加热，由于304不锈钢的熔点比铝的熔点高800°，因此在退火处理时，应分开进行退火，以确保退火的质量；加热的温度为金属管金属材料熔点的60%，加热时间为25min，在复合之前进行加热的目的是消除原生产该金属管时产生的残余应力；

（3）金属管的表面处理，待金属管冷却后，将需要复合的金属内管的外表面和需要复合金属外管的内表面进行磨砂处理，磨砂深度为0.05mm。然后吹净，确保复合界面无油污；

（4）加热处理，将金属内管定位于金属外管内，金属管端部用钉铆上固定结合，然后将金属管置入火炉中加热，由于304不锈钢的熔点比铝的熔点高，因此以铝的熔点来确定加热的温度，加热的温度为铝的熔点的90%，加热时间为30min；

（5）轧制复合，将金属管置入用于生产包含内管和外管结构的管结构装置的轧机管1中固定，所述轧机管1具有一对相互配合的半圆弧槽形模具，所述半圆弧槽形模具接触的一侧安装有铰链；先打开轧机管1的一个半圆弧槽型，将金属管放入，合上半圆弧槽型并扣紧，金属管的外管5与轧制管1接触，然后用轧制装置进行复合，所述压制装置包括螺栓杆3，所述螺栓杆3的一端连接减速机7，另一端连接有可拆卸的纺锤轧辊2，在所述纺锤轧辊2与所述螺栓杆3接触端的螺栓杆3上安装有发热圈7，打开减速机7的推进系统，此时螺栓杆3还未连接纺锤轧辊2，将螺栓杆3推入金属管内管4的中间，直至螺栓杆3杆头冒出另一端金属管，将纺锤轧辊2连接到螺栓杆3上，然后打开发热圈6和减速机7的旋转系统，螺栓杆3按照螺纹的反方向旋转，螺栓杆3往减速机7的一端运动，待复合完成后得到复合管，关闭减速机7和发热圈6，拆卸纺锤轧辊2，取出轧机管1内的复合管，轧制的温度为铝熔点的80%，轧拉的速度为20m/min，轧制复合的压力为300N/mm²；轧制压下率为20%。

（6）退火处理，把轧制复合完成的复合管，重新放入退火炉中进行残余应力退火处理，使界面复合的金属原子再组合，生成稳定的复合结构界面，保证在日后的加工中不变形、不脱层，将复合管置入200℃的退火炉中进行退火处理；

（7）校直、抛光处理：首先进行校直处理，在这里可以用液压校直机进行校直其次是进行复合管表面的抛光处理，它可以用抛光机来完成；

所述步骤（5）的轧机管是耐热钢轧机管。

Claims

1.一种热轧金属复合管的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

（3）退火处理。

2.根据权利要求1所述的热轧金属复合管的生产方法，其特征在于：在所述步骤（1）对金属管的加工是对金属内管的外表面和金属外管的内表面进行处理，使其表面粗糙，然后吹净。

3.根据权利要求2所述的热轧金属复合管的生产方法，其特征在于：在对所述金属管表面进行加工之前，对金属管进行退火处理，加热的温度为内管金属材料熔点的50～80%，加热时间为20～30min。

4.根据权利要求1所述的热轧金属复合管的生产方法，其特征在于：在所述步骤（2）轧制复合前，对复合管坯进行加热处理，加热的温度为内管金属材料中最低熔点的50～90%，加热时间为15～30min。

5.根据权利要求1所述的热轧金属复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（3）中的退火处理是将复合管置入200～500℃的退火炉中进行退火处理。

6.根据权利要求1所述的热轧金属复合管的生产方法，其特征在于：在未进行轧制复合前，所述的金属外管内直径大于金属内管外直径1～4mm。

7.根据权利要求1所述的热轧金属复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）是使用纺锤轧辊进行轧制的，轧制压下率为10%～25%。

8.根据权利要求1所述的热轧金属复合管的生产方法，其特征在于：在步骤（3）中对复合管进行退火处理后，还要对复合管进行校直和抛光处理。

9.一种用于生产权利要求1所述金属复合管的装置，其特征在于：所述装置包括轧机管，所述轧机管具有一对相互配合的半圆弧槽形模具，所述半圆弧槽形模具接触的一侧安装有铰链；

轧制装置，所述压制装置包括螺栓杆，所述螺栓杆的一端连接减速机，所述减速机有推进系统和旋转系统，另一端连接有可拆卸的纺锤轧辊，在所述纺锤轧辊与所述螺栓杆接触端的螺栓杆上安装有发热圈。