CN109175311B - 一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于复合管生产工艺技术领域，具体涉及一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，包括以下步骤：一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，包括以下步骤：S1、原料准备：准备外层空心材料和内层材料；S2、预热：对外层空心材料进行预热；S3、熔渣：在外层空心材料内放入预熔渣，并对预熔渣进行加热熔化；S4、冶金结合：内层材料伸入外层空心材料内，其被加热熔化与外层材料结合；S5、管坯：待内层材料熔化后，进行冷却得到冶金复合金属管坯。采用冶金复合坯料+热连轧方式生产双金属复合管，成品钢管基层及复合层通过冶金方式结合，结合层强度高，相当于母材强度，避免了机械复合管常出现内层剥离问题。

Description

一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺及其装置

技术领域

本发明属于复合管生产工艺技术领域，具体涉及一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺及其装置。

背景技术

工程用钢管既要求材料的机械物理化学等综合性能优良又希望材料的使用寿命长，价格便宜。虽然通过添加合金元素和热处理等冶金手段可以提高或改善材料的某种特性，但是添加昂贵而稀有的合金元素并不总是能够得到所需要的理想性能。随着金属材料加工工艺的进一步发展，双金属复合管应运而生。

双金属复合管被应用于油气输送管道使用时：由于复合管是通过简单机械方法复合，基管和衬管贴合面存在空隙。高压油气通过腐蚀穿孔点进入空隙中，当管线抢修泄压时，内衬层塌陷。

复合管在中联重科混凝土泵车上的应用及存在问题：目前混凝土泵车用耐磨管主要有两种，一种为材质为45Mn2，使用寿命为2万立方米。另一种机械复合管，内层材料采用高碳锰钢，外层采用低碳结构钢。生产工艺为先生产出内外层无缝管，通过机械复合在一起，使用寿命可达到3~4万立方米。因为混凝土浇筑过程，输送管受到冲击、震动，内层金属易碎裂剥落，剥落处很快穿孔报废。

离心浇铸法：离心铸造是将溶化的金属液通过流槽流入旋转的金属型内，在离心力的作用下布满金属型，最后凝固成铸件的一种特殊铸造方法。离心浇铸法可以保证管道的强度，但是它最大的缺点就是需要对管坯表面进行机械加工，这样就增加了两层金属的壁厚不均，也因铸造时液态金属相互冲刷和拌合会形成过渡层。工序复杂，效率低，成材率低、成本高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，该工艺操作简单，结合层强度高，提高使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，包括以下步骤：

S1、原料准备：准备外层空心材料和内层材料；

S2、预热：对外层空心材料进行预热；

S3、熔渣：在外层空心材料内放入预熔渣，并对预熔渣进行加热熔化；

S4、冶金结合：内层材料伸入外层空心材料内，其被加热熔化与外层材料结合；

S5、管坯：待内层材料熔化后，进行冷却得到冶金复合金属管坯。

所述S2中：通过中频加热设备对外层空心材料进行预热，预热温度为850～950℃。

所述S3中：先在外层空心材料内放入引弧板、引弧料，然后再放入预熔渣，最后通电起弧熔化预熔渣。

所述S3中：先放入三分之一的预熔渣，然后逐渐放入剩余预熔渣。

所述S3中：在外层空心材料内放入的预熔渣为预热后的预熔渣，预熔渣的预热温度为850℃，预热时间为4小时。

所述S4中：内层材料向下移动过程中，外层空心材料处于旋转状态。

外层空心材料选用碳钢、耐热钢、碳锰钢，内层材料；内层材料选用13Cr、304、316、OCr25N120、lneone1600耐腐蚀材料、镍基合金。

内层材料通过吊运设备夹持伸入外层空心材料内。

一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产装置，包括：旋转装置、预热升降台和电渣炉升降台；

通过预热升降台对外层空心材料进行加热，其包括预热装置和升降装置，所述预热装置设置在升降装置上，通过升降装置可带动预热装置纵向移动；

通过旋转装置带动外层空心材料旋转，其位于预热装置的下方；

通过电渣炉升降台带动芯部棒料移动，伸入外层空心材料内，其包括升降台和夹持装置，所述夹持装置设置在升降台上，通过升降台可带动夹持装置纵向移动，所述夹持装置位于预热装置的上方。

所述升降装置包括第一立柱、第一升降机构、第一升降滑箱，所述第一升降滑箱设置在第一立柱上，所述第一升降机构与第一升降滑箱联接，通过第一升降机构带动第一升降滑箱沿第一立柱移动，所述预热装置通过摆动臂与第一升降滑箱联接，所述摆动臂的两端分别与预热装置和第一升降滑箱铰接；还包括限位拉杆，所述限位拉杆的两端分别与第一升降滑箱和预热装置铰接，所述限位拉杆为可伸缩结构。

所述限位拉杆包括第一内杆和第一外杆，所述第一内杆与第一外杆滑动联接，所述第一外杆上设有限位螺丝。

所述升降台包括第二立柱、第二升降滑箱，所述夹持装置包括夹持送料装置和中心调节支撑架，所述第二升降滑箱设置在第二立柱上，并可沿第二立柱移动，所述夹持送料装置设置在第二升降滑箱上，所述中心调节支撑架与第二立柱联接并位于夹持送料装置的下方，通过夹持送料装置可以夹持并带动芯部棒料移动，通过中心调节支撑架起到支撑芯部棒料的作用。

所述中心调节支撑架包括固定环和移动环，所述固定环设置在第二立柱上，所述移动环的一端与固定环的一端铰接，移动环的另一端与固定环的另一端可拆卸联接，所述固定环和移动环上均设有弹性支撑。

所述弹性支撑包括伸缩杆和滚轮，所述滚轮与伸缩杆转动联接。

所述夹持送料装置包括连接架、可转动的支撑轮组和夹紧轮，所述连接架与第二升降滑箱联接，所述支撑轮组设置在连接架上，所述连接架铰接有夹紧臂，所述夹紧轮设置在夹紧臂上并与支撑轮组相对，所述夹紧臂铰接有推力机构，通过推力机构可以推动夹紧臂转动。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

采用冶金复合坯料+热连轧方式生产双金属复合管，成品钢管基层及复合层通过冶金方式结合，结合层强度高，相当于母材强度，避免了机械复合管常出现内层剥离问题；相对于离心铸造+挤压工艺具有较低的成本及较高的生产率；产品内外层壁厚均匀。

该工艺生产的复合耐磨管，与常规耐磨管产品比较使用寿命提高3~5倍，与机械复合管相比，寿命提高2~3倍，且可实现批量化生产。

由于界面呈较宽成分梯度的冶金结合，基材与复合材料间有足够的结合强度，结合层无应力集中现象。极大限度地解决传统复合方法存在的界面脱层、复合界面应力集中、管线连接部位焊缝应力集中（或内层焊缝处开裂），耐应力腐蚀性差等问题。

选择不同性能的复合材料。可以获得优良的抗恶劣环境腐蚀或耐磨的能力，延长钢管的使用寿命。如果有氯离子应力腐蚀开裂产生，裂纹的扩展会遇到基材而停止。

由于该种复合管结合层强度近似母材强度，因此管材受力是基层和复层的力学性能均发挥作用。具有良好的延展性以及高于其他类型复合管材的结合强度，可以方便的实现再加工或进行各种变形，如：可用这种复合管直接挤压制造管件。

可以灵活的改变基层和复合层的厚度，满足不同行业的用途和需要。可以大大地节约重金属材料特别是在高合金管领域具有较大的成本优势。

附图说明

图1是发明的工艺流程图；

图2是本发明的生产过程示意图；

图3是本发明双金属冶金结合复合无缝管管坯生产装置结构示意图；

图4是旋转装置的主视图；

图5是旋转装置的侧视图；

图6是旋转装置的结构示意图；

图7是旋转装置的使用状态图；

图8是预热升降台的主视图；

图9是预热升降台的俯视图；

图10是预热升降台的立体图；

图11是预热升降台的使用状态图；

图12是本发明限位拉杆的结构示意图；

图13是电渣炉升降台的整体结构示意图一；

图14是电渣炉升降台的整体结构示意图二；

图15是中心调节支撑架的结构示意图；

图16是夹持送料装置的结构示意图一；

图17是夹持送料装置的俯视图；

图18是夹持送料装置的结构示意图二；

图19是弹性支撑的结构示意图；

其中：10为旋转装置，20为预热升降台，30为电渣炉升降台；

1为底座，2为横向走台，3为纵向走台，4为转盘，5为托座，6为第一驱动机构，61为第一齿轮，62为第一齿条，63为第一减速电机，7为第二驱动机构，71为第二齿轮，72为第二齿条，73为第二减速电机，8为凹槽，9为轴承，10为横向轨道，11为纵向轨道，12为横向槽轮，13为纵向槽轮，14为减速电机，15为传动齿；

201为第一立柱，202为第一升降机构，2021为第一丝杠，2022为第一螺母，2023为第一减速电机，203为第一升降滑箱，204为预热装置，205为摆动臂，206为限位拉杆，2061为第一内杆，2062为第一外杆，2063为限位螺丝；

301为第二立柱，302为第二升降滑箱，303为夹持送料装置，3031为连接架，3032为支撑轮组，3033为夹紧轮，3034为夹紧臂，3035为推力机构，304为中心调节支撑架，3041为固定环，3042为移动环，3043为弹性支撑，30431为伸缩杆，30432为滚轮，305为第二滚珠丝杠升降机构。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和2所示，一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，包括以下步骤：

S1、原料准备：准备外层空心材料和内层材料；

S2、预热：对外层空心材料进行预热；

S3、熔渣：在外层空心材料内放入预熔渣，并对预熔渣进行加热熔化；

S4、冶金结合：内层材料伸入外层空心材料内，其被加热熔化与外层材料结合；

S5、管坯：待内层材料熔化后，进行冷却得到冶金复合金属管坯。

具体工艺如下：根据产品要求，设计好内层材料和外层空心材料尺寸；并根据设计尺寸，制作外层空心材料的内孔尺寸。

利用中频加热设备，将外层空心材料加热到一定温度。把预熔渣加热到所需温度，把加热好的预熔渣预放到内层材料内孔。通电起弧，将预热好的预熔渣，加到孔内，主变压器熔化预熔渣，根据外层温度，调整电流电压使其达到最佳温度。

转入自动熔化正常工作，加热随着熔化达到一定程度，电流电压会有所变化，可以采用现有技术中的自动补偿机制，使其电流，电压继续维持在最佳温度状态。内层材料向下移动过程中，外层空心材料处于旋转状态，随着加热熔化，转速也随之调整，调整至转速和其加热熔化程度达到最佳配合，直到管坯加工完成，之后再进行热轧、热处理、得到成品。

优选的，通过中频加热设备对外层空心材料进行预热，预热温度为850～950℃；先放入三分之一的预熔渣，然后逐渐放入剩余预熔渣；预熔渣的预热温度为850℃，预热时间为4小时。

上述预熔渣的主要成分为：氟化钙：65%，氧化铝：30%，氧化镁：5%；其通过箱式电阻炉进行预热。

外层空心材料（以下简称基管）和内层材料的具体材料可以根据产品需要确定，选择不同牌号的基材，可以使复合管获得不同的机械性能，满足特殊工况使用。

选用标准可依据AP4、5LD、QCX企标相关标准，也可以根据用户对内、外层材质的工况需求，采用各自适用的标准。如:外层为一般碳结钢，内层为不锈钢。外层执行标准GB/T8162《机构用无缝钢管》。内层执行标准GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝管》。

实施例一

基管为10#、20#等的碳结钢、合结钢及其它碳钢，其预热温度为850℃。内层复合13Cr、304、316、OCr25N120、lneone1600等耐腐蚀材料或镍基合金。主要用于内壁有耐腐蚀要求而外壁对强度有较高要求的流体、气体输送管道。

实施例二

基管为Cr5-Cr12的热强钢、耐热钢，其预热温度为900℃；内层复合为耐蚀不锈钢或合金。主要用于内壁有较高耐蚀要求而外壁对腐蚀要求不高的、有一定热强性要求的流体、气体输送管道。

实施例三

耐磨管基层为16Mn，其预热温度为950℃；内层复合70锰2。主要用于电厂粉煤、除灰、除渣管道：矿山尾矿充填、尾矿入库、精矿输送、洗选厂，及其它含汽油等高磨损工作环境。

此外，还可以生产内、外为耐蚀不锈钢，中间为合结钢、碳结钢，或者内、外为合结钢、碳结钢，中间为耐蚀不锈钢的多层复合钢管；还可根据需求生产各种使用环境下的冶金复合的双层金属无缝管。（内层厚度为总厚度1/3-1/2，也可根据需要生产各种规格厚度的复合无缝管）。

如图3所示，一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产装置，包括：旋转装置10、预热升降台20和电渣炉升降台30；通过预热升降台20对外层空心材料进行加热，其包括预热装置204和升降装置，预热装置204设置在升降装置上，通过升降装置可带动预热装置204纵向移动；通过旋转装置10带动外层空心材料旋转，其位于预热装置204的下方；通过电渣炉升降台30带动芯部棒料移动，伸入外层空心材料内，其包括升降台和夹持装置，夹持装置设置在升降台上，通过升降台可带动夹持装置纵向移动，夹持装置位于预热装置204的上方。

将外层空心材料放置在旋转装置10上，通过预热装置204对外层空心材料进行预热，在外层空心材料内放入渣料，并对渣料进行加热熔化（通电起弧熔化）；芯部棒料（内层材料）向下移动，伸入外层空心材料内，被加热熔化；待内层材料熔化后，进行冷却、后续加工。

如图4至7所示，旋转装置包括底座1、横向走台2和纵向走台3，横向走台2设置在底座1上，横向走台2相对于底座1可横向移动，纵向走台3设置在横向走台2上，纵向走台3相对于横向走台2可纵向移动，纵向走台3上设有可转动的转盘4，转盘4上设有托座5。

使用时，将外层空心材料17置于托座5上，外层空心材料17外套设有环形加热装置16，通过转盘4带动托座5及外层空心材料17旋转，使得外层空心材料17均匀加热；当外层空心材料17的轴线与芯部棒料18的轴线存在偏差时，可以通过横向走台2的横向移动以及纵向走台3的纵向移动实现转盘4、托座5、外层空心材料17的移动，从而调节外层空心材料17与芯部棒料18的同轴度。

可以通过设置气缸等结构实现横向走台2相对于底座1可横向移动、纵向走台3相对于横向走台2可纵向移动。如：可以在底座1上设置横向气缸，横向气缸的缸体与底座1联接，横向气缸的活塞杆与横向走台2联接，横向走台2与底座1滑动联接（底座1上设有相应的横向轨道10），通过活塞杆的伸缩带动横向走台2沿底座1滑动；可以在横向走台2上设置纵向油缸，纵向油缸的缸体与横向走台2联接，纵向油缸的活塞杆与纵向走台3联接，纵向走台3与横向走台2滑动联接（横向走台2上设有相应的纵向轨道11），通过纵向油缸活塞杆的伸缩带动纵向走台3沿横向走台2移动。

当然，还可采用：在底座1上设有与横向走台2联接的第一驱动机构6，横向走台2上设有与纵向走台3联接的第二驱动机构7；第一驱动机构6和第二驱动机构7均采用齿轮齿条机构。具体的，第一驱动机构6包括第一齿轮61、第一齿条62和第一减速电机63，第一减速电机63的输出轴与第一齿轮61联接，第一减速电机63的壳体固定在底座1上，第一齿条62设置在横向走台2上，第一齿轮61与第一齿条62啮合，通过第一齿轮61的转动实现横向走台2沿横向轨道10的移动；第二驱动机构7包括第二齿轮71、第二齿条72和第二减速电机73，第二减速电机73的输出轴与第二齿轮71联接，第二减速电机73的壳体固定在横向走台2上，第二齿条72设置在纵向走台3上，第二齿轮71与第二齿条72啮合，通过第二齿轮71的转动实现纵向走台3沿纵向轨道11的移动。

进一步，为了方便联接，托座5上端设有凹槽8，外层空心材料17可以置于该凹槽8内。

为了减小摩擦力，横向走台2与底座1滚动联接，纵向走台3与横向走台2滚动联接。具体的：在横向走台2上设有与横向轨道10联接的横向槽轮12，横向槽轮12与横向走台2转动联接，横向槽轮12设置四个；在纵向走台3上设有与纵向轨道11联接的纵向槽轮13，纵向槽轮13与纵向走台3转动联接，纵向槽轮13设置四个。

转盘4通过轴承9与纵向走台3联接。轴承9可采用平面轴承，其座圈与纵向走台3固定联接，其轴圈与转盘4联接。转盘4设置有外齿，外齿联接有传动齿15，传动齿15轮与减速电机14的输出轴联接，减速电机14的壳体与纵向走台3联接，通过旋转的传动齿15与转盘4外齿啮合实现转盘4的旋转。

如图8至12所示，预热升降台，包括第一立柱201、第一升降机构202、第一升降滑箱203和预热装置204，第一升降滑箱203设置在第一立柱201上，第一升降滑箱203与第一立柱201滑动联接。第一升降机构202与第一升降滑箱203联接，通过第一升降机构202带动第一升降滑箱203沿第一立柱201移动。预热装置204通过摆动臂205与第一升降滑箱203联接，摆动臂205的两端分别与预热装置204和第一升降滑箱203铰接；还包括限位拉杆206，限位拉杆206的两端分别与第一升降滑箱203和预热装置204铰接，限位拉杆206为可伸缩结构。通过改变限位拉杆206的长度，从而调节预热装置204与摆动臂205之间的角度，实现预热装置204的微调。

预热装置204主要起到加热作用，其可以采用现有技术中的电加热环或者中频加热器，优选采用中频加热器。

使用时，调整限位拉杆206的长度，将加热环或中频加热器的感应线圈对应到外层空心材料的中心位置。然后放置外层空心材料，启动预热装置204，通过预热装置204对外层空心材料进行加热；通过第一升降机构202带动第一升降滑箱203和预热装置204沿第一立柱201移动，从而实现对外层空心材料的轴向加热。

限位拉杆206可采用常见的伸缩杆结构，其包括第一内杆2061和第一外杆2062，第一内杆2061与第一外杆2062滑动联接，第一外杆2062套设在第一内杆2061外。具体的，第一内杆2061的一端与第一升降滑箱203铰接，第一外杆2062的一端与预热装置204铰接。

第一外杆2062联接有限位螺丝2063，并设有相应的螺纹通孔，限位螺丝2063可以穿过该螺纹通孔与第一内杆2061相抵。调节时，旋松限位螺丝2063，调节第一外杆2062的伸出长度，调节后，旋紧限位螺丝2063进行固定。

第一升降机构202主要作用是带动第一升降滑箱203沿第一立柱201上下运动，因此其可以采用现有技术中的蜗轮蜗杆第一升降机构、直线电机或者其它适宜机构。其优选采用滚珠第一丝杠升降机，滚珠第一丝杠升降机的具体结构是本领域技术人员所熟知，故在此进行简要说明，其由第一丝杠2021、第一螺母2022和第一减速电机2023组成，第一丝杠2021的两端与第一立柱201转动联接，第一螺母2022固定在第一升降滑箱203上并与第一丝杠2021联接，第一丝杠2021与第一减速电机2023的输出轴联接，第一减速电机2023的壳体与第一立柱201固定联接，第一减速电机2023可以带动第一丝杠2021旋转，从而实现第一升降滑箱203沿第一立柱201的移动。

如图13至19所示，电渣炉升降台，包括第二立柱301、第二升降滑箱302、夹持送料装置303和中心调节支撑架304，第二升降滑箱302设置在第二立柱301上，并可沿第二立柱301移动。可以通过多种装置实现第二升降滑箱302沿第二立柱301的移动，如：可以通过第二滚珠丝杠升降机构305实现，第二升降滑箱302与第二立柱301滑动联接，丝杠的两端与第二立柱301转动联接，丝杠的一端与电机（减速电机）的输出轴联接，电机的壳体与第二立柱301固定联接；螺母固定在第二升降滑箱302上，并与丝杠联接，通过丝杆的转动可以带动螺母和第二升降滑箱302移动。当然，还可采用直线电机等机构实现其移动，具体结构可根据实际情况进行调整和设计。

夹持送料装置303设置在第二升降滑箱302上，中心调节支撑架304与第二立柱301联接并位于夹持送料装置303的下方，通过夹持送料装置303可以夹持并带动芯部棒料移动，通过中心调节支撑架304起到支撑芯部棒料的作用。

使用时，通过夹持送料装置303对芯部棒料的一端夹持，通过中心调整支撑架对芯部棒料的下部支撑；第二升降滑箱302带动夹持送料装置303和芯部棒料整体移动，使芯部棒料伸入下方的外层空心材料内，通过夹持送料装置303带动芯部棒料移动，使其全部伸入外层空心材料内。

中心调节支撑架304主要起到支撑作用，保证芯部棒料在下移过程中运行平稳。其具体包括固定环3041和移动环3042，固定环3041固定在第二立柱301上，移动环3042的一端与固定环3041的一端铰接，移动环3042的另一端与固定环3041的另一端可拆卸联接（螺栓联接），当固定环3041和移动环3042连接后可形成完整的圆环结构。

连接时，将移动环3042的另一端与固定环3041的另一端分离并打开移动环3042，将芯部棒料置于移动环3042和固定环3041内，然后将移动环3042的另一端与固定环3041的另一端联接，连接后形成完整的圆环结构套设在芯部棒料外。固定环3041和移动环3042上均设有弹性支撑3043，弹性支撑3043与芯部棒料接触联接。弹性支撑3043的具体数量可以根据实际情况调整，优选设有四个，并沿圆形结构平均分布。

弹性支撑3043包括伸缩杆30431和滚轮30432，滚轮30432与伸缩杆30431转动联接。伸缩杆30431采用现有技术中结构即可，如：弹簧杆（其由内杆、外杆和弹簧组成）、气弹簧或者类似结构，伸缩杆30431的一端与固定环3041或移动环3042固定联接，滚轮30432与伸缩杆30431的另一端转动联接。联接后，滚轮30432与芯部棒料接触联接，通过芯部棒料可压缩伸缩杆30431使其产生反作用力，实现弹性夹紧的作用。

夹持送料装置303包括连接架3031、可转动的支撑轮组3032和夹紧轮3033，连接架3031与第二升降滑箱302联接，支撑轮组3032设置在连接架3031上，连接架3031铰接有夹紧臂3034，夹紧轮3033设置在夹紧臂3034上并与支撑轮组3032相对，夹紧轮3033与夹紧臂3034转动联接，夹紧臂3034铰接有推力机构3035，通过推力机构3035可以推动夹紧臂3034转动，从而实现开合。

安装芯部棒料时，通过推力机构3035推动夹紧臂3034转动，实现开启，将芯部棒料置于支撑轮组3032和夹紧轮3033之间；通过推力机构3035反向推动夹紧臂3034转动，实现闭合。闭合后，通过支撑轮组3032和夹紧轮3033可以夹持芯部棒料。

支撑轮组3032包括两支撑轮，两支撑轮均与连接架3031转动联接，两支撑轮均连接有齿轮驱动机构，通过齿轮驱动机构可以带动支撑轮转动。具体的：两支撑轮分别连接有从动齿轮，两从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮与动力元件的输出轴联接，动力元件的壳体与连接件固定联接。通过支撑轮组3032的转动可以带动芯部棒料移动。

推力机构3035主要起推动作用，其可以采用气缸或油缸，优选采用蜗轮蜗杆升降机构。具体的：蜗轮蜗杆升降机构的壳体与连接架3031固定联接，其蜗杆与夹紧臂3034铰接。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原料准备：准备外层空心材料和内层材料；

S2、预热：对外层空心材料进行预热；

S3、熔渣：在外层空心材料内放入预熔渣，并对预熔渣进行加热熔化；

S4、冶金结合：内层材料伸入外层空心材料内，其被加热熔化与外层材料结合；

S5、管坯：待内层材料熔化后，进行冷却得到冶金复合金属管坯；

该生产工艺采用的装置包括旋转装置（10）、预热升降台（20）和电渣炉升降台（30）；通过预热升降台（20）对外层空心材料进行加热，其包括预热装置（204）和升降装置，所述预热装置（204）设置在升降装置上，通过升降装置可带动预热装置（204）纵向移动；通过旋转装置（10）带动外层空心材料旋转，其位于预热装置（204）的下方；通过电渣炉升降台（30）带动芯部棒料移动，伸入外层空心材料内，其包括升降台和夹持装置，所述夹持装置设置在升降台上，通过升降台可带动夹持装置纵向移动，所述夹持装置位于预热装置（204）的上方；

所述升降装置包括第一立柱（201）、第一升降机构（202）、第一升降滑箱（203），所述第一升降滑箱（203）设置在第一立柱（201）上，所述第一升降机构（202）与第一升降滑箱（203）联接，通过第一升降机构（202）带动第一升降滑箱（203）沿第一立柱（201）移动，所述预热装置（204）通过摆动臂（205）与第一升降滑箱（203）联接，所述摆动臂（205）的两端分别与预热装置（204）和第一升降滑箱（203）铰接；还包括限位拉杆（206），所述限位拉杆（206）的两端分别与第一升降滑箱（203）和预热装置（204）铰接，所述限位拉杆（206）为可伸缩结构。

2.根据权利要求1所述的一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，其特征在于，所述S2中：通过中频加热设备对外层空心材料进行预热，预热温度为850～950℃。

3.根据权利要求1所述的一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，其特征在于，所述S3中：先在外层空心材料内放入引弧板、引弧料，然后再放入预熔渣，最后通电起弧熔化预熔渣。

4.根据权利要求1所述的一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，其特征在于，所述S3中：先放入三分之一的预熔渣，然后逐渐放入剩余预熔渣。

5.根据权利要求1所述的一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，其特征在于，所述S3中：在外层空心材料内放入的预熔渣为预热后的预熔渣，预熔渣的预热温度为850℃，预热时间为4小时。

6.根据权利要求1所述的一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，其特征在于，所述S4中：内层材料向下移动过程中，外层空心材料处于旋转状态。

7.根据权利要求1所述的一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，其特征在于：外层空心材料选用碳钢、耐热钢、碳锰钢；内层材料选用13Cr、304、316、OCr25N120、lneone1600耐腐蚀材料、镍基合金。

8.根据权利要求1所述的一种双金属冶金结合复合无缝管管坯生产工艺，其特征在于：内层材料通过吊运设备夹持伸入外层空心材料内。

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