專利名稱：雙金屬?gòu)?fù)合管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及復(fù)合管，特別是一種雙金屬?gòu)?fù)合管。
背景技術(shù)：
在電力、礦山、冶金等行業(yè)，物料的輸送，通常都是采用近距離、高壓管道輸送，由于輸送物在管道內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)使管道承受著相當(dāng)大的壓力，并經(jīng)受很嚴(yán)重的磨損，單一材質(zhì)的管道很難滿足此工況的要求。而目前國(guó)內(nèi)外普遍采用16Mn無(wú)縫鋼管，致使管道內(nèi)壁嚴(yán)重磨損，更換頻繁。而采用中、高碳合金鋼替代則加工難度增大，且抗沖擊能力弱。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙金屬?gòu)?fù)合管，在具有高強(qiáng)度和耐磨性的同時(shí)，也具有良好的韌性和抗沖擊性能。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種雙金屬?gòu)?fù)合管，外管和內(nèi)管之間通過(guò)冷拔連接。所述的外管和內(nèi)管之間設(shè)有磷化層和/或皂化磷化層。所述的外管為含碳量彡0. 2%或合金元素總量小于3. 5%的低合金鋼。所述的內(nèi)管為含碳量> 0. 45%的合金結(jié)構(gòu)鋼或含碳量> 0. 6%的碳素結(jié)構(gòu)鋼。一種雙金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟1)外管和內(nèi)管表面處理后分別冷拔，外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁的間隙為2 — 5mm ；2)分別對(duì)內(nèi)管及外管進(jìn)行校直并進(jìn)行表面處理，所述的表面處理為酸洗、清洗中和、磷化和皂化；3 )外管與內(nèi)管套合后復(fù)合冷拔，使外管與內(nèi)管緊密結(jié)合；通過(guò)上述步驟得到雙金屬?gòu)?fù)合管。在步驟3)中，復(fù)合冷拔時(shí)控制減壁量為壁厚的6%_對(duì)％。優(yōu)化的，在步驟3)中，復(fù)合冷拔時(shí)控制減壁量為壁厚的10%—20%。進(jìn)一步優(yōu)化的，在步驟3)中，復(fù)合冷拔時(shí)控制減壁量為壁厚的10%—15%。復(fù)合冷拔后，內(nèi)管(2)的內(nèi)壁還進(jìn)行中頻淬火。本實(shí)用新型提供的一種雙金屬?gòu)?fù)合管及制備方法，通過(guò)將不同材質(zhì)的管材采用冷拔加工復(fù)合的方式。在確保產(chǎn)品良好的韌性和抗沖擊性的前提下，強(qiáng)度及耐磨性方面較以前單一材質(zhì)16Mn鋼管提高了 4-5倍以上，并且該產(chǎn)品把不同材質(zhì)鋼管的優(yōu)異性能有機(jī)地結(jié)合在一起，具有較高的性價(jià)比，大大延長(zhǎng)鋼管使用壽命，經(jīng)濟(jì)效益明顯，市場(chǎng)前景廣闊。本實(shí)用新型采用足夠的過(guò)盈量使內(nèi)管和外管形成緊密配合，且在內(nèi)管和外管之間設(shè)置有磷化層和/或皂化磷化層，特別是皂化磷化層除了具有表面防腐蝕功能外，還具有潤(rùn)滑功能，這樣在拉拔過(guò)程中，這種潤(rùn)滑功能在有較大材料變形的工況中，如本實(shí)用新型的實(shí)施例中所述的減壁量達(dá)到壁厚的6%—24%時(shí)，也可以有效避免管材被拉傷，從而使內(nèi)管和外管通過(guò)過(guò)盈配合而緊密結(jié)合在一起。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的加工示意圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1中，一種雙金屬?gòu)?fù)合管，外管1和內(nèi)管2之間通過(guò)冷拔連接。所述的外管1和內(nèi)管2之間設(shè)有磷化層和/或皂化磷化層。所述的外管1為含碳量彡0. 2%或合金元素總量小于3. 5%的低合金鋼。所述的內(nèi)管2為含碳量> 0. 45%的合金結(jié)構(gòu)鋼或含碳量> 0. 6%的碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼是俗稱的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。一種雙金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟1)外管1和內(nèi)管2表面處理后分別冷拔，外管1內(nèi)壁與內(nèi)管2外壁的間隙為2— 5mm ；2)分別對(duì)內(nèi)管及外管進(jìn)行校直并進(jìn)行表面處理，所述的表面處理為酸洗、清洗中和、磷化和皂化；3)外管1與內(nèi)管2套合后復(fù)合冷拔，使外管1與內(nèi)管2緊密結(jié)合；通過(guò)上述步驟得到雙金屬?gòu)?fù)合管。在步驟3)中，復(fù)合冷拔時(shí)控制減壁量為壁厚的6%_對(duì)％。優(yōu)化的，在步驟3)中，復(fù)合冷拔時(shí)控制減壁量為壁厚的10%—20%。進(jìn)一步優(yōu)化的，在步驟3)中，復(fù)合冷拔時(shí)控制減壁量為壁厚的10%—15%。酸洗為采用15%士 5%質(zhì)量濃度的硫酸HS04、硝酸HN30或鹽酸HCL，清洗鋼管表面的氧化層。清洗中和為采用堿性溶液沖洗中和鋼管表面酸性溶液。磷化一般采用磷酸鋅、錳鹽附著磷化膜。磷化的目的主要是給鋼管提供潤(rùn)滑附著層，在一定程度上防止金屬被腐蝕。皂化是采用硬脂酸鈉對(duì)磷化膜進(jìn)行處理。得到的皂化磷化膜具有很好的潤(rùn)滑性， 在變形中能很好的保持連續(xù)性，減少摩擦系數(shù)。通常采用將鋼管在100g/l的硬脂酸鈉溶液中 60-85°C 15min, 110°C干燥 30min。復(fù)合冷拔后，內(nèi)管2的內(nèi)壁還進(jìn)行中頻淬火。實(shí)施例1、原材料規(guī)格20#Φ 140X4X5200mm，首先進(jìn)行表面處理(酸洗一清洗中和一磷化一皂化)，然后通過(guò)內(nèi)外模具的冷擠壓可冷拔得到尺寸規(guī)格為Φ135Χ2. 5X8200mm的精
密管作為外管1。2、原材料規(guī)格45Μη2Φ 127X4X6000mm，經(jīng)過(guò)表面處理后并冷拔可得尺寸規(guī)格為 Φ 127X2. 5X8200mm的精密管作為內(nèi)管2。3、分別對(duì)內(nèi)管及外管進(jìn)行校直并進(jìn)行表面處理；4、將校直后的45Mn2內(nèi)管放置在20#外管內(nèi)孔中并對(duì)齊，同時(shí)進(jìn)行復(fù)合冷拔后內(nèi)管和外管合二為一，緊密結(jié)合無(wú)間隙，冷拔復(fù)合后尺寸為Φ 133 X 4. 5 X 8200mm,長(zhǎng)度尺寸為去除成品兩端夾頭后的尺寸。在本例中減壁量為0. 5mm，經(jīng)試驗(yàn)，根據(jù)鋼管直徑的不同，將減壁量控制在0. 3-1. 2mm，相當(dāng)于壁厚的，都是可行的。低于該數(shù)值則內(nèi)管和外管之間的結(jié)合不夠緊密，而高于該數(shù)值則性價(jià)比不高，且變形較大。5、精密復(fù)合后成品的具體技術(shù)指標(biāo)如下尺寸精度IT10-IT12直線度0. 3-1. Omm/lOOOmm內(nèi)外表面粗糙度RaO. 8-3.26、進(jìn)一步的優(yōu)化方案為，成品內(nèi)孔進(jìn)行中頻淬火。外表面基體硬度HBW0_200，抗拉強(qiáng)度σ b:彡410MPa，屈服強(qiáng)度ο s:彡245MPa, 延伸率δ 5 (%):彡25，斷面收縮率Ψ (%):彡55，內(nèi)表面基體硬度HRC55-62.，抗拉強(qiáng)度 σ b:彡 2000 Mpa0
權(quán)利要求1.一種雙金屬?gòu)?fù)合管，其特征在于外管(1)和內(nèi)管(2)之間通過(guò)冷拔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙金屬?gòu)?fù)合管，其特征在于所述的外管(1)和內(nèi)管(2) 之間設(shè)有磷化層和/或皂化磷化層。
專利摘要一種雙金屬?gòu)?fù)合管，外管和內(nèi)管之間通過(guò)冷拔連接。所述的外管和內(nèi)管之間設(shè)有磷化層和/或皂化磷化層。一種雙金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟1)外管和內(nèi)管表面處理后分別冷拔，外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁的間隙為2—5mm；2)分別對(duì)內(nèi)管及外管進(jìn)行校直并進(jìn)行表面處理；3)外管與內(nèi)管套合后復(fù)合冷拔，使外管與內(nèi)管緊密結(jié)合；通過(guò)上述步驟得到雙金屬?gòu)?fù)合管。本實(shí)用新型通過(guò)將不同材質(zhì)的管材采用冷拔加工復(fù)合的方式。在確保產(chǎn)品良好的韌性和抗沖擊性的前提下，強(qiáng)度及耐磨性方面較以前單一材質(zhì)16Mn鋼管提高了4-5倍以上。
文檔編號(hào)B21C37/06GK202176830SQ20112025075
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者盧鳳云, 趙江華 申請(qǐng)人:宜昌中南精密鋼管有限公司