CN104197104B - 一种双金属复合管及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双金属复合管，包括基管和套装于基管内侧的内衬管，所述基管的两端均设置有20°～50°的坡口，所述基管的两端内壁上沿基管的圆周方向均开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有堆焊层，所述内衬管超出堆焊层形成钝边，所述钝边上沿内衬管的圆周方向设置有用于将基管、堆焊层和内衬管焊接在一起的封焊层。另外，本发明还公开了该双金属复合管的制造工艺。本发明的双金属复合管通过在基管坡口处内壁上开设环形凹槽，并在环形凹槽内设置堆焊层，能够保证基管与内衬管管端的有效复合，有效避免复合后封焊时坡口顶端处渗碳，使得复合管内衬壁厚可以减薄至0.5mm，有效降低复合管制造成本。

Description

一种双金属复合管及其制造工艺
技术领域
本发明属于金属管状产品技术领域，具体涉及一种双金属复合管及其制造工艺。
背景技术
金属管道已在石油天然气输送方面得到了广泛的应用，碳钢管应用最广，但耐腐蚀性能差。在耐腐蚀合金管中，双金属复合管因其优越的力学性能、良好的耐腐蚀性能、可焊性强等特点，在石油天然气输送管道中得到了广泛的应用。
目前，双金属复合管主要采用爆炸复合法制备，即将基管与内衬管装配，然后将集束炸药放置在内衬管轴线上，通过炸药瞬间生产的爆炸力，引起水槽内水压瞬间增高，瞬间增高的水压推动内衬管在直径方向向外扩张，在轴向方向向内收缩，向外扩张的内衬管在水压的作用下，扩张至外基管的内表面上，并在水压的作用下，随外基管继续扩张，直至压力消失，复合成形。爆炸复合后的双金属复合管的基管与内衬管管端平齐，不易进行堆焊，且堆焊质量不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种双金属复合管。该双金属复合管通过在基管坡口处内壁上开设环形凹槽，并在环形凹槽内设置堆焊层，能够保证基管与内衬管管端的有效复合，有效避免复合后封焊时坡口顶端处渗碳，使得复合管内衬壁厚可以减薄至0.5mm，有效降低复合管制造成本；通过在基管坡口处设置堆焊层，保证复合后内衬管和基管更容易进行封焊焊接，有效增加了复合管管端内衬管和基管的焊接面积，提高了复合管双金属间的结合性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种双金属复合管，其特征在于，包括基管和套装于基管内侧的内衬管，所述基管的两端均设置有20°～50°的坡口，所述基管的两端内壁上沿基管的圆周方向均开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有堆焊层，所述内衬管超出堆焊层形成钝边，所述钝边上沿内衬管的圆周方向设置有用于将基管、堆焊层和内衬管焊接在一起的封焊层。
上述的一种双金属复合管，其特征在于，所述堆焊层的外端面与坡口的端面位于同一平面上，堆焊层沿双金属复合管垂直方向的最大厚度为1.5mm～2.5mm。
上述的一种双金属复合管，其特征在于，所述堆焊层的内壁沿双金属复合管轴向的长度为8mm～30mm。
上述的一种双金属复合管，其特征在于，所述钝边沿双金属复合管轴向的长度为2mm～5mm。
上述的一种双金属复合管，其特征在于，所述基管的壁厚不小于4mm。
上述的一种双金属复合管，其特征在于，所述内衬管的厚度为0.5mm～3mm。
上述的一种双金属复合管，其特征在于，所述基管为碳钢基管，所述内衬管为不锈钢内衬管。
上述的一种双金属复合管，其特征在于，所述堆焊层为不锈钢堆焊层，所述封焊层为不锈钢封焊层，封焊层的外端面呈弧面。
另外，本发明还提供了一种制造上述双金属复合管的工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
步骤一、在双金属复合管的基管两端机加工坡口，然后在机加工坡口后的基管两端内壁机加工出环形凹槽；
步骤二、在步骤一中机加工出的环形凹槽上堆焊与双金属复合管的内衬管相同材质的金属，然后车加工形成堆焊层；
步骤三、向步骤二中形成第一堆焊层的基管内装配内衬管，采用爆炸复合法或液压复合法对装配后的基管和内衬管进行复合，得到半成品；
步骤四、对步骤三中所述半成品沿内衬管的圆周方向进行密封焊接，打磨密封焊接的焊缝形成封焊层，得到双金属复合管。
上述的方法，其特征在于，步骤二中堆焊采用氩弧堆焊、埋弧堆焊或喷焊。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的双金属复合管通过在基管坡口处内壁上开设环形凹槽，并在环形凹槽内设置堆焊层，能够保证基管与内衬管管端的有效复合，有效避免复合后封焊时坡口顶端处渗碳，使得复合管内衬壁厚可以减薄至0.5mm，有效降低复合管制造成本。
2、本发明的双金属复合管通过在基管坡口处设置堆焊层，保证复合后内衬管和基管更容易进行封焊焊接，有效增加了复合管管端内衬管和基管的焊接面积，提高了复合管双金属间的结合性能。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明双金属复合管的结构示意图。
附图标记说明:
1—基管；2—内衬管；3—堆焊层；
4—封焊层；5—坡口；6—钝边。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的一种双金属复合管，包括基管1和套装于基管1内侧的内衬管2，所述基管1的两端均设置有30°的坡口5，所述基管1的两端内壁上沿基管1的圆周方向均开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有堆焊层3，所述内衬管2超出堆焊层3形成钝边6，所述钝边6上沿内衬管2的圆周方向设置有用于将基管1、堆焊层3和内衬管2焊接在一起的封焊层4。
本实施例中，所述堆焊层3的外端面与坡口5的端面位于同一平面上，堆焊层3沿双金属复合管垂直方向的最大厚度为2mm。
本实施例中，所述堆焊层3的内壁沿双金属复合管轴向的长度为10mm。
本实施例中，所述钝边6沿双金属复合管轴向的长度为4mm。
本实施例中，所述基管1的壁厚为6mm。
本实施例中，所述内衬管2的厚度为1mm。
本实施例中，所述基管1为碳钢基管，所述内衬管2为不锈钢内衬管。
本实施例中，所述堆焊层3为不锈钢堆焊层，所述封焊层4为不锈钢封焊层，封焊层4的外端面呈弧面。
本实施例的双金属复合管的制造工艺为：
步骤一、在双金属复合管的基管1两端机加工坡口5，然后在机加工坡口5后的基管1两端内壁机加工出环形凹槽；
步骤二、在步骤一中机加工出的环形凹槽上堆焊(可采用氩弧堆焊、埋弧堆焊或喷焊)与双金属复合管的内衬管2相同材质的金属，然后车加工形成堆焊层3；
步骤三、向步骤二中形成第一堆焊层3的基管1内装配内衬管2，采用爆炸复合法或液压复合法对装配后的基管1和内衬管2进行复合，得到半成品；
步骤四、对步骤三中所述半成品沿内衬管2的圆周方向进行密封焊接，打磨密封焊接的焊缝形成封焊层4，得到双金属复合管。
实施例2
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：坡口5的角度为20°，堆焊层3沿双金属复合管垂直方向的最大厚度为2.5mm，堆焊层3的内壁沿双金属复合管轴向的长度为30mm，钝边6沿双金属复合管轴向的长度为5mm，基管1的壁厚为4mm，内衬管2的厚度为3mm。
实施例3
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：坡口5的角度为50°，堆焊层3沿双金属复合管垂直方向的最大厚度为1.5mm，堆焊层3的内壁沿双金属复合管轴向的长度为8mm，钝边6沿双金属复合管轴向的长度为2mm，基管1的壁厚为5mm，内衬管2的厚度为0.5mm。
本发明的双金属复合管通过在基管坡口处内壁上开设环形凹槽，并在环形凹槽内设置堆焊层，能够保证基管与内衬管管端的有效复合，有效避免复合后封焊时坡口顶端处渗碳，使得复合管内衬壁厚可以减薄至0.5mm，有效降低复合管制造成本；通过在基管坡口处设置堆焊层，保证复合后内衬管和基管更容易进行封焊焊接，有效增加了复合管管端内衬管和基管的焊接面积，提高了复合管双金属间的结合性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双金属复合管，其特征在于，包括基管(1)和套装于基管(1)内侧的内衬管(2)，所述基管(1)的两端均设置有20°～50°的坡口(5)，所述基管(1)的两端内壁上沿基管(1)的圆周方向均开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有堆焊层(3)，所述内衬管(2)超出堆焊层(3)形成钝边(6)，所述钝边(6)上沿内衬管(2)的圆周方向设置有用于将基管(1)、堆焊层(3)和内衬管(2)焊接在一起的封焊层(4)；所述堆焊层(3)的外端面与坡口(5)的端面位于同一平面上，堆焊层(3)沿双金属复合管垂直方向的最大厚度为1.5mm～2.5mm；所述堆焊层(3)的内壁沿双金属复合管轴向的长度为8mm～30mm。
2.根据权利要求1所述的一种双金属复合管，其特征在于，所述钝边(6)沿双金属复合管轴向的长度为2mm～5mm。
3.根据权利要求1所述的一种双金属复合管，其特征在于，所述基管(1)的壁厚不小于4mm。
4.根据权利要求1所述的一种双金属复合管，其特征在于，所述内衬管(2)的厚度为0.5mm～3mm。
5.根据权利要求1所述的一种双金属复合管，其特征在于，所述基管(1)为碳钢基管，所述内衬管(2)为不锈钢内衬管。
6.根据权利要求1所述的一种双金属复合管，其特征在于，所述堆焊层(3)为不锈钢堆焊层，所述封焊层(4)为不锈钢封焊层，封焊层(4)的外端面呈弧面。
7.一种制造如权利要求1至6中任一权利要求所述双金属复合管的工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
步骤一、在双金属复合管的基管(1)两端机加工坡口(5)，然后在机加工坡口(5)后的基管(1)两端内壁机加工出环形凹槽；
步骤二、在步骤一中机加工出的环形凹槽上堆焊与双金属复合管的内衬管(2)相同材质的金属，然后车加工形成堆焊层(3)；
步骤三、向步骤二中形成堆焊层(3)的基管(1)内装配内衬管(2)，采用爆炸复合法或液压复合法对装配后的基管(1)和内衬管(2)进行复合，得到半成品；
步骤四、对步骤三中所述半成品沿内衬管(2)的圆周方向进行密封焊接，打磨密封焊接的焊缝形成封焊层(4)，得到双金属复合管。
8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，步骤二中堆焊采用氩弧堆焊、埋弧堆焊或喷焊。
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