CN1355074A - 界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法,包括:按复合管的长度和周长将界面冶金结合层状金属复合板下成条料的分条工序;将下好的条料卷制成管、并采用高频焊接将成型后对接处的基材封缝焊合的成型焊接工序;以及通过挤压使复合管的表面防腐层对接处封合的挤压封缝工序。该工艺方法省工、省时、省料,并且获得的复合管表面光滑、平整,几乎看不出缝隙,无论如何弯曲、变形,表面防腐层均不会从基材上脱落或剥离,十分理想地解决了界面冶金结合层状金属复合管的封缝难题,从而为界面冶金结合层状金属复合管的推广应用彻底扫平了障碍。

Description

界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法

本发明涉及一种金属管的加工制造方法，尤其是一种层状金属复合管的工艺方法。

统计数据表明，每年世界的钢铁腐蚀量在几十万吨以上。为了较好地解决这一问题，人们已研制出具有防腐层的金属复合材料，尤其是界面冶金结合的层状金属复合材料，即在普通钢铁基材表面覆盖不锈钢之类的防腐表面层。这样既获得了理想的防腐性能，又保持了较低的材料成本。对于管材而言，覆盖防腐层的工艺方法主要有以下两种：a.松衬法：即将内径大于基材外径的防腐外管套在基材内管上；b.包复法：即先将防腐材料包卷在基材内管的外圆表面，再将防腐材料成圆后的对接处焊合。

上述现有工艺方法制造出的复合管基材与防腐层之间未能形成可靠的有机结合，因此不适用于需要弯制、变形等后续加工的场合。于是，不得不在界面冶金结合的层状金属复合材料上动脑筋。目前，采用界面冶金结合的层状金属复合材料制造复合管的工艺方法为：将复合金属卷制成管，对接处倒坡口，填入与防腐表层相同的丝料，例如不锈钢丝，再焊接封缝(参见图1)。这种工艺方法费工、费时、费料，并且焊缝因形成坚硬的铸造组织而处理困难，表面不美观，容易出现露钢、返钢现象。以上问题长期困绕着复合管制造领域，妨碍了界面冶金结合的层状金属复合管的推广应用。

本发明的目的是：提出一种界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法，该工艺方法应当克服上述问题，省工、省时、省料，并保证复合管的表面光滑、平整。

本发明界面冶金结合的层状金属复合管工艺基本方法为：1.分    条——按复合管的长度和周长将表面防腐层厚度≤0.5毫米、基材厚度

          ≤6毫米范围的界面冶金结合层状金属复合板下成条料；2.成    型——将下好的条料卷制成管；3.焊    接——采用高频焊接将成型后对接处的基材封缝焊合；4.挤压封缝——通过挤压使复合管的表面防腐层对接处封合。

以上工艺过程中，成型和焊接可以在一台设备上同时进行。在焊接过程中，作为复合管基材的钢铁材料对接处在高频电流的作用下熔融焊合，形成光滑、平整、密实的焊缝，复合管表面的防腐层则由于熔点较高而基本不发生变化。接下去的挤压封缝根据具体情况，可以采用拉拔封缝，也可以采用冷轧封缝，在此过程中，不仅复合管本身被挤压整型，而且其表面防腐层的对接处在挤压应力的作用下局部延展变形，相互贴合，形成整齐美观的完整封合表面。本发明的工艺方法不用倒制坡口、不用填补焊丝，完全可以利用现有设备完成，因此省工、省时、省料，并且获得的复合管表面光滑、平整，无论如何弯曲、变形，表面防腐层均不会从基材上脱落或剥离。可以说，本发明巧妙地将成型焊接与挤压封缝工序有机结合在一起，十分理想地解决了界面冶金结合层状金属复合管的封缝难题，从而为界面冶金结合层状金属复合管的推广应用彻底扫平了障碍。

下面通过实施例对本发明的工艺方法进一步说明。

图1是采用现有填丝焊接工艺形成的复合管截面示意图。

图2是采用本发明工艺方法制成的复合管截面示意图。

实施例一

本实施例所用界面冶金结合层状金属复合板的基材是2毫米Q195-Q235普通钢，表面防腐层是厚度0.2毫米的00Cr12Ti不锈钢，成品复合管为截面边长50毫米的矩形管，其制造工艺如下：1.分    条——按复合管的长度和周长将界面冶金结合层状金属复合板下成条料；2.成型焊接——将下好的条料卷制成管，并采用高频焊接将成型后对接处的基材

          封缝焊合，阳极电流为15-30安，栅极电流为2.5-3安，电压为

          9-13千伏，频率为25000赫兹，焊接速度小于30米/分钟；3.拉拔封缝——通过拉拔挤压使复合管的表面防腐不锈钢层对接处封合，减径量

          小于6％，拉拔力小于20吨，这样可以使封缝效果更好；4.拉拔成型——通过拉拔使复合管截面形状由圆形变为矩形；5.抛    光——使复合管的外表面更为光洁。

按照本实施例工艺方法制造复合管的生产效率可达5米/分钟，比每班每人24米的填丝焊接生产效率大大提高，制成的复合管可以按需弯曲、变形，基材和防腐层永不分离。由于省工、省料，因而其价格仅为同规格不锈钢管的60％，且低于采用松衬、包复等传统工艺制成的同规格复合管，具有良好的市场前景。

实施例二

本实施例所用界面冶金结合层状金属复合板的基材是厚度3毫米的Q195-235普通钢，表面防腐层是厚度0.3毫米的0Cr18Ni9不锈钢，成品复合管的外径要求60毫米，其制造工艺如下：1.分    条——按复合管的长度和周长将界面冶金结合层状金属复合板下成条料；2.退    火——将下好的条料加热到650℃——780℃，保温1小时，随炉冷却或

          空冷，完成去应力退火，以便卷制小直径管；3.成型焊接——将下好的条料卷制成管，并采用高频焊接将成型后对接处的基材

          封缝焊合，阳极电流为15-30安，栅极电流为2.5-3安，电压为

          9-13千伏，频率为25000赫兹，焊接速度小于30米/分钟；4.表面熔焊——采用钨极焊，小电流熔焊表面防腐层，电流小于60安，焊接速度

          小于140毫米/分钟；5.拉拔封缝——通过拉拔挤压使复合管的表面防腐不锈钢层对接处封合，减径量

          小于6％，拉拔力小于20吨；6.抛    光——使复合管的外表面更为光洁。

按照本实施例工艺方法制造复合管，不仅生产效率高，制成的复合管整体性能好，表面光滑、平整(参见图2)，省工、省料，而且由于基材和表面不锈钢层分别采用相应的合理焊接工艺封焊，再经拉拔处理，因此封缝效果更为理想。

Claims (6)

1.一种界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法，包括以下步骤：

  a.分    条——按复合管的长度和周长将表面防腐层厚度≤0.5毫米、

                基材厚度≤6毫米的界面冶金结合层状金属复合板下成

                条料；

  b.成    型——将下好的条料卷制成管；

  其特征是还有以下后续步骤：

  c.焊    接——采用高频焊接将成型后对接处的基材封缝焊合；

  d.挤压封缝——通过挤压使复合管的表面防腐层对接处封合。

2.根据权利要求1所述的界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法，其特征在于：所述步骤c和d之间还有步骤：

  c.′表面熔焊——即采用钨极焊，以小电流熔焊表面防腐层。

3.根据权利要求2所述的界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法，其特征在于：所述步骤d具体为拉拔封缝。

4.根据权利要求2所述的界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法，其特征在于：所述步骤d具体为冷轧封缝。

5.根据权利要求1所述的界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法，其特征在于：所述步骤a与步骤b之间还包括步骤：

  a′.退     火——将下好的条料去应力退火。

6.根据权利要求3所述的界面冶金结合的层状金属复合管工艺方法，其特征在于：所述成型焊接时的阳极电流为15-30安，栅极电流为2.5-3安，电压为9-13千伏，频率为25000赫兹，焊接速度小于30米/分钟；所述表面熔焊时的电流小于60安，焊接速度小于140毫米/分钟；所述拉拔封缝时的减径量小于6％，拉拔力小于20吨。

Images