CN205674612U - 一种耐磨金属复合弯头管壁焊接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐磨金属复合弯头管壁焊接结构，可有效解决耐磨金属复合弯头管壁生产的问题，技术方案是，包括基板和覆板，基板是由底层和过渡层爆炸焊接构成的双层复合结构，底层是由Q245R钢板制成的平板结构，过渡层是由S30408不锈钢板制成的平板结构，覆板是由NM400耐磨钢板制成的平板结构，覆板的下表面与基板的上表面正对，二者的间距为7‑9mm，覆板的上表面覆盖有炸药层，炸药层的厚度为50‑60mm，本实用新型结构新颖独特，简单合理，得到的头管内衬应该具有的高硬度高耐磨性，而且还需保证外壁碳钢具有良好的韧性和抗冲击性能，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

Description

一种耐磨金属复合弯头管壁焊接结构

技术领域

本实用新型涉及耐磨金属复合弯头,特别是一种耐磨金属复合弯头管壁焊接结构。

背景技术

工业弯头的磨损一直是影响安全文明生产的一个因素， 随着科学技术不断发展，材料也不断创新，相继出现铸石、铸钢、 合金、离心浇注复合陶瓷等材料。以前的耐磨弯头大部分都是使用铸石弯头，这种材料的特点是易碎、开裂，而且磨损面背包，壁厚25-35毫米，有的近40毫米，内侧短时间磨破开裂后，煤粉随着缝隙向外侧磨损，其寿命也就只有一个大修期。而且内部常有气孔，易留隐患，一旦磨穿，现场无法修补。铸钢（包括合金钢）广泛应用在防磨领域，其制造工艺相对简单。但由于材料本身性能的局限和工艺的限制，铸钢材料的表面硬度与耐磨钢相比有较大差距。其中离心浇铸复合陶瓷虽然具有高耐磨性、高硬度、耐氧化、耐腐蚀性好和极高的耐高低温强度性能，但其市场价格昂贵，制作工艺复杂，一般中小型企业难以接受。对比目前市场上出现的耐磨弯头，很多厂家优先选择陶瓷耐磨弯头，在管壁内部采用自蔓延高温合成耐磨层的陶瓷，结合强度虽然较高，但难以形成较厚耐磨层。而整体都为陶瓷的耐磨弯头本身安装笨拙，难以与金属管道进行焊接链接。

据相关报道，国外双金属复合管目前在油气田应用已有二十多万吨。弯头、大小头、三通等是管道安装中常用的连接用管件，各类具有特殊性能的双金属复合管的的兴起必然带动其相应特殊性能管件的发展。虽然双金属复合管和管件一次性投入较大，其优良的耐磨损耐腐蚀性大大的降低其维护和维修费用，而且检修周期延长，因此，从长期来看，双金属复合管以及复合管件在经济方面具有很大的优势。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种耐磨金属复合弯头管壁焊接结构，可有效解决耐磨金属复合弯头管壁生产的问题。

本实用新型解决的技术方案是，一种耐磨金属复合弯头管壁焊接结构，包括基板和覆板，基板是由底层和过渡层爆炸焊接构成的双层复合结构，底层是由Q245R钢板制成的平板结构，过渡层是由S30408不锈钢板制成的平板结构，覆板是由NM400耐磨钢板制成的平板结构，覆板的下表面与基板的上表面正对，二者的间距为7-9mm，覆板的上表面覆盖有炸药层，炸药层的厚度为50-60mm。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，得到的头管内衬应该具有的高硬度高耐磨性，而且还需保证外壁碳钢具有良好的韧性和抗冲击性能，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型焊接后得到的耐磨金属复合弯头管壁的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-2给出，本实用新型包括基板和覆板，基板是由底层1和过渡层2爆炸焊接构成的双层复合结构，底层1是由Q245R钢板制成的平板结构，过渡层2是由S30408不锈钢板制成的平板结构，覆板3是由NM400耐磨钢板制成的平板结构，覆板的下表面与基板的上表面正对，二者的间距为7-9mm，覆板的上表面覆盖有炸药层3，炸药层3的厚度为50-60mm。

为保证使用效果，所述的覆板3的厚度为2-8mm，过渡层2的厚度为2-3mm，底层1的厚度≥8mm且底层1的厚度≥3倍的覆板厚度。

所述覆板外沿超出基板的外沿；所述的覆板外沿超出基板的外沿200mm。

本实用新型覆板3采用NM400耐磨钢板制成，NM400耐磨钢板是具有高强度的耐磨钢板，其本身具有相当高的机械强度，其机械性能是普通低合金钢板的3倍到5倍，其表面硬度高达布氏硬度360HB~420HB，具有较高的硬度和耐磨性。

本实用新型对炸药爆速范围控制在在2200m/s以内，猛度8-9mm，得到的耐磨金属复合弯头管壁，在制作成复合弯头即可，NM400耐磨板作为复合弯头的内衬，其本身具有极高的硬度，并且耐磨性远优于一些普通的低合金钢。而且板材外表面还需具有良好的韧性，并且具有抗冲击能力和与内衬良好的结合能力，选择了压力容器钢Q245R钢板作为基板，并用S30408不锈钢板作为过渡板，硬度适中，作为过渡连接层能够有效的连接NM400耐磨板和Q245R钢板。先将S30408不锈钢板与Q245R钢板爆炸复合，复合后通过退火效应力热处理、校平和表面处理，在其表面爆炸焊接NM400耐磨板。

在本实用新型中，通过增大药包面积，覆板相对于基板，其长宽尺寸各增加200mm，减小爆炸时反射拉伸应力对复板边界区域的影响，从而控制边界效应，爆炸焊接完成后切去即可。

在将耐磨金属复合弯头管壁制作成弯头的步骤中，对其进行弯曲整形时需要高温加热进行软化处理，在高温加热过成中或多或少对其表面硬度会造成影响，因此在弯头制作完成后需要对内表面进行热处理，920℃，淬火。最终得到内衬应该具有的高硬度高耐磨性，而且还需保证外壁碳钢具有良好的韧性和抗冲击性能。

本实用新型焊接结构制作出的复合弯头不单具有压力容器用钢Q245R本身的良好韧性，优异机械性能，以及易焊接性，并且内壁层又合理利用NM400耐磨板的高耐磨性，高硬度抵抗管道杂物的冲击。采用爆炸焊接的方法合理设计爆炸工艺将两种板材复合起来，制作出结合强度较高的耐磨复合板，根据板材性能设计出适当的耐磨弯头制作工艺，必能取代传统的耐磨弯头，大大降低企业的生产成本和设备维修费用。其主要性能有：

（1）复合耐磨弯头结合率为100%，界面强度高，内衬耐磨层不会脱落，保证了耐磨弯头在使用过程中的安全性和稳定性；

（2）复合耐磨弯头内壁具有较高的硬度，硬度不低于360HB，具有优良的抗颗粒物磨损性能，有效的的延长维修周期和降低维修维护成本；

（3）复合耐磨弯头具有良好韧性和抗冲击性能。

Claims (4)

1.一种耐磨金属复合弯头管壁焊接结构，包括基板和覆板，其特征在于，基板是由底层（1）和过渡层（2）爆炸焊接构成的双层复合结构，底层（1）是由Q245R钢板制成的平板结构，过渡层（2）是由S30408不锈钢板制成的平板结构，覆板（3）是由NM400耐磨钢板制成的平板结构，覆板的下表面与基板的上表面正对，二者的间距为7-9mm，覆板的上表面覆盖有炸药层（3），炸药层（3）的厚度为50-60mm。

2.根据权利要求1所述的耐磨金属复合弯头管壁焊接结构，其特征在于，所述的覆板（3）的厚度为2-8mm，过渡层（2）的厚度为2-3mm，底层（1）的厚度≥8mm且底层（1）的厚度≥3倍的覆板厚度。

3.根据权利要求1所述的耐磨金属复合弯头管壁焊接结构，其特征在于，所述覆板外沿超出基板的外沿。

4.根据权利要求1所述的耐磨金属复合弯头管壁焊接结构，其特征在于，所述的覆板外沿超出基板的外沿200mm。