CN103706665A - 斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法，包括以下步骤：模铸法浇注复合铸锭，首先冶炼高合金钢一炉，浇注高合金钢铸锭，然后将高合金钢铸锭锻造并机加工成高合金钢圆坯，将高合金钢圆坯竖直固定在锭模中心，再利用50Kg感应炉冶炼碳钢一炉，再进行浇注，即可获得复合铸锭，即铸锭芯部为高合金钢，铸锭外层为普通碳钢；将复合铸锭进行锻造并机加工获得复合管坯；利用二辊斜轧穿孔机对所述复合管坯进行斜轧穿孔获得内层为高合金钢、外层为普通碳钢的双金属复合管。有益效果是采用冶金复合方式，结合力强。采用斜轧穿孔工艺，壁厚精度高，可控制在±8%以内。在高温区进行大塑性变形，适合热加工性能差、塑性低的高合金钢的复合。产品表面质量好，规格范围广，满足标准及用户的需求。
Description
技术领域
本发明属于双金属复合管制造技术领域，具体涉及一种斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法，采用高温大塑性变形的冶金复合技术。
现有技术
目前，双金属复合管在油气产品开采、输送以及炼化等行业获得了广泛认可，其经济优势明显，应用前景广阔，现有双金属复合管的生产工艺很多，按复合方式主要分为机械复合和冶金复合两种。
机械复合方式主要包括水压法、冷拔法、热膨胀法和爆炸焊接法等，机械复合方式普遍存在结合力低的缺点，在使用中可能出现界面分层现象，限制了其应用环境及部位。
冶金复合方式主要包括热挤压法、热轧法、离心铸造法等。热挤压法是目前生产无缝复合管比较好的方法，但是其符合界面也会因氧化膜的存在而受到影响，挤压后的表面粗糙度较高；热轧法目前主要用于有缝复合管的制造；离心铸造复合管内表面质量较差，只能满足普通管道的使用要求。
目前，双金属复合管的制造工艺很多，但每一种工艺都有各自的技术特点和工艺限制，综合上述的多种制造工艺，未来双金属复合管的制造工艺更倾向于采用高温大塑性变形的冶金复合技术。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法，采用高温大塑性变形的冶金复合技术，解决了传统机械复合工艺结合力低、传统冶金复合工艺如离心铸造法内表面质量差等缺点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法，该方法包括以下步骤：
（1）模铸法浇注复合铸锭：首先冶炼高合金钢一炉，浇注高合金钢铸锭，然后将高合金钢铸锭锻造并机加工成高合金钢圆坯，将高合金钢圆坯竖直固定在锭模中心，再利用50Kg感应炉冶炼碳钢一炉，再进行浇注，即可获得复合铸锭，即铸锭芯部为高合金钢，铸锭外层为普通碳钢；
（2）将复合铸锭进行锻造并机加工获得复合管坯，所述复合铸锭的始锻温度为1250℃，终锻温度不低于1050℃；
（3）利用二辊斜轧穿孔机对所述复合管坯进行斜轧穿孔，复合管坯加热温度控制在1150℃-1230℃之间，顶前压下率控制在4%-6%之间，孔型椭圆度控制在1.06-1.10之间，获得内层为高合金钢、外层为普通碳钢的双金属复合管。
本发明的斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法相对于现有技术具有以下优点：
（1）采用冶金复合方式，结合力要高于传统机械复合方式。
（2）采用斜轧穿孔工艺，壁厚精度高，可控制在±8%以内。
（3）在高温区进行大塑性变形，适合热加工性能差、塑性低的高合金钢的复合。
（4）产品表面质量好，规格覆盖1.9in-28in，可满足标准及用户需求。具体实施方式
下面对本发明的斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法做进一步说明。
本发明的斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法包括以下步骤：
（1）模铸法浇注复合铸锭：首先冶炼高合金钢一炉，浇注高合金钢铸锭，然后将高合金钢铸锭锻造并机加工成高合金钢圆坯，将高合金钢圆坯竖直固定在锭模中心，再利用50Kg感应炉冶炼碳钢一炉，再进行浇注，即可获得复合铸锭，即铸锭芯部为高合金钢，铸锭外层为普通碳钢；所述模铸法浇注复合铸锭时采用下注操作。
（2）将复合铸锭进行锻造并机加工获得复合管坯，所述复合铸锭的始锻温度为1250℃，终锻温度不低于1050℃。
（3）利用二辊斜轧穿孔机对所述复合管坯进行斜轧穿孔，采用二辊斜轧穿孔机穿孔时，复合管坯加热温度控制在1150℃-1230℃之间，顶前压下率控制在4%-6%之间，孔型椭圆度控制在1.06-1.10之间，获得内层为高合金钢、外层为普通碳钢的双金属复合管。
实施例1
（1）首先，利用50Kg感应炉冶炼并浇注2205双相不锈钢，采用下注工艺，化学成份如下表，随后将2205双相不锈钢铸锭进行锻造，始锻温度1250℃，终锻温度1080℃，然后机加工为Ф40mm圆棒。
（2）将Ф40mm2205双相不锈钢圆棒固定于下注锭模内，冶炼10MnVNb低合金钢，并进行浇注，采用下注工艺，获得芯部为2205双相不锈钢外层为10MnVNb低合金钢的复合铸锭，随后进行锻造，始锻温度1230℃，终锻温度1060℃，然后机加工为Ф75mm圆棒。
（3）利用二辊斜轧穿孔机进行斜轧复合，具体工艺参数如下表，穿孔后将复合管切下一段，在60℃下10％浓度的盐酸溶液中煮15min，进行低倍分析，结合层未发现裂纹及其他缺陷，实物整管壁厚不均度为6.5%，内层壁厚2.2mm-2.5mm。
Claims (2)
1.一种斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法，该方法包括以下步骤：
（1）模铸法浇注复合铸锭：首先冶炼高合金钢一炉，浇注高合金钢铸锭，然后将高合金钢铸锭锻造并机加工成高合金钢圆坯，将高合金钢圆坯竖直固定在锭模中心，再利用50Kg感应炉冶炼碳钢一炉，再进行浇注，即可获得复合铸锭，即铸锭芯部为高合金钢，铸锭外层为普通碳钢；
（2）将复合铸锭进行锻造并机加工获得复合管坯，所述复合铸锭的始锻温度为1250℃，终锻温度不低于1050℃；
（3）利用二辊斜轧穿孔机对所述复合管坯进行斜轧穿孔，复合管坯加热温度控制在1150℃-1230℃之间，顶前压下率控制在4%-6%之间，孔型椭圆度控制在1.06-1.10之间，获得内层为高合金钢、外层为普通碳钢的双金属复合管。
2.根据权利要求1所述的斜轧穿孔工艺制造双金属复合管的方法，其特征是：在所述模铸法浇注复合铸锭时采用下注操作。
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