專利名稱：復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，適用于不銹鋼復(fù)合管的制造。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，除了鋼管、銅管、不銹鋼管等單一材質(zhì)的管材外，各種復(fù)合管材也層出不窮。不銹鋼復(fù)合管材是利用材料復(fù)合技術(shù)，使兩種或兩種以上物理、化學(xué)、力學(xué)性能不同的金屬，在界面實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的一種新型復(fù)合材料。其 兼有耐腐蝕性良好和力學(xué)性能優(yōu)異的特點(diǎn)，既可降低生產(chǎn)成本，又能滿足實(shí)際需求。與同規(guī)格純不銹鋼相比，明顯減少了不銹鋼占有比例，節(jié)約貴重金屬Cr、Ni等可達(dá)70% -80%。不銹鋼復(fù)合管材在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用在石油、化工、能源、電力、環(huán)保等諸多領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在民用和工業(yè)兩方面民用方面可適用于賓館、公用事業(yè)的純凈飲用水輸送管道。工業(yè)方面應(yīng)用空間廣泛，如可適用于煉油、石化、化工、電力、冶金、醫(yī)藥、食品加工等領(lǐng)域。例如，在化工生產(chǎn)中輸送有腐蝕作用的液體，使用不銹鋼復(fù)合管不僅防腐蝕，而且強(qiáng)度高，抗沖擊，并且可以節(jié)約大量貴重金屬。在糧食輸送方面，若采用不銹鋼復(fù)合管則更符合衛(wèi)生條件，而且由于摩擦系數(shù)小，可以大大加快輸送速度，節(jié)約能源。特別是石油部門，不銹鋼復(fù)合管可以大顯身手。在石油運(yùn)輸方面應(yīng)用不銹鋼復(fù)合管，可以大大減少管道掛臘現(xiàn)象，提高輸油率，又由于抗酸、抗堿能力的大大提高，增加輸油管的壽命。隨著建筑裝飾、結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、市政建設(shè)、賓館設(shè)施、輕工、家俱、紡織、醫(yī)護(hù)、車船制造及庭院燈桿等行業(yè)的發(fā)展，對(duì)于不銹鋼復(fù)合管的要求量不斷增加，使用范圍不斷擴(kuò)大。國(guó)內(nèi)外制造雙金屬?gòu)?fù)合管的方法有很多種，但大多對(duì)設(shè)備要求嚴(yán)格，生產(chǎn)工藝復(fù)雜且不易控制復(fù)合管的性能，而一些簡(jiǎn)單的機(jī)械復(fù)合方法又無(wú)法使兩種金屬間實(shí)現(xiàn)真正的冶金結(jié)合，嚴(yán)重限制了雙金屬?gòu)?fù)合管的應(yīng)用和發(fā)展。目前，生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合管的方法主要有兩種，一種是從韓國(guó)引進(jìn)的包覆焊接式生產(chǎn)工藝，另一種是拉拔復(fù)合生產(chǎn)工藝，兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)如下I)包覆焊接式工藝該生產(chǎn)工藝雖然生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)設(shè)備比較少，但生產(chǎn)不穩(wěn)定，各易出廢品。2)拉撥復(fù)合法是先將碳鋼和不銹鋼帶經(jīng)成型焊接成碳鋼管和不銹鋼管，然后將不銹鋼管套在碳鋼管外，再經(jīng)軋頭、拉拔復(fù)合、矯直、切頭尾、拋光等工序生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合管。這種方法與包覆焊接工藝相比，成品率較高，對(duì)原材料的尺寸精度要求低，不銹鋼與碳鋼管的復(fù)合緊密，產(chǎn)品質(zhì)量也較穩(wěn)定。但該方法生產(chǎn)效率較低，占地面積較大，而且拉拔復(fù)合生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵工序是拉拔復(fù)合，在這個(gè)工序中要控制好薄壁不銹鋼管減徑量以及潤(rùn)滑條件，否則管材會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)。因此，迫切需要研究開(kāi)發(fā)一種新的高效、節(jié)能，能夠?qū)崿F(xiàn)兩種金屬牢固結(jié)合，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的雙金屬?gòu)?fù)合管的制備工藝。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的無(wú)法使雙金屬?gòu)?fù)合管實(shí)現(xiàn)真正的冶金結(jié)合等問(wèn)題，同時(shí)縮短工藝流程、減少能耗，最大限度地利用模具，減少重復(fù)制作模具，降低生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，該模具設(shè)有內(nèi)漲外模具、加熱裝置、內(nèi)漲內(nèi)模具，內(nèi)漲外模具和內(nèi)漲內(nèi)模具之間設(shè)置復(fù)合管外管、復(fù)合管內(nèi)管，內(nèi)漲外模具為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)，在內(nèi)漲外模具中均勻設(shè)有加熱裝置。所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，內(nèi)漲內(nèi)模具為中部向兩端直徑逐漸變小的均勻過(guò)渡棒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)漲內(nèi)模具兩端的直徑相同。 所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，內(nèi)漲內(nèi)模具的中部直徑較復(fù)合管內(nèi)管的內(nèi)徑大1. 0-1. 5mm。所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，內(nèi)漲內(nèi)模具的兩端直徑較復(fù)合管內(nèi)管的內(nèi)徑小0. 1-0. 3mm。所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，復(fù)合管內(nèi)管和復(fù)合管外管之間的間隙在0. 5-2mm 之間。所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，復(fù)合管為不銹鋼管與碳鋼管的復(fù)合管。本實(shí)用新型采用購(gòu)進(jìn)不銹鋼管和碳鋼管，采用內(nèi)漲法生產(chǎn)工藝即套管、內(nèi)漲等步驟得到成品。此工藝過(guò)程經(jīng)過(guò)車間的反復(fù)鉆研，通過(guò)一套內(nèi)漲模具和拉管校正工具來(lái)完成。這樣，無(wú)論從生產(chǎn)時(shí)間還是生產(chǎn)成本都得到了很好的控制，在保證復(fù)合管的圓整度等方面也都收到了很好的成效。本實(shí)用新型的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、科學(xué)合理，生產(chǎn)產(chǎn)量高、成本低，其產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到和超過(guò)國(guó)家規(guī)定的要求，可廣泛應(yīng)用于城市供水管網(wǎng)中，提高水質(zhì)、實(shí)現(xiàn)低成本使用。而且可替代純不銹鋼管或銅管，用于工業(yè)上介質(zhì)的輸送管道。本實(shí)用新型是在拉拔復(fù)合法的基礎(chǔ)上，研究開(kāi)發(fā)出內(nèi)漲法生產(chǎn)工藝，其兼具上述兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了兩種工藝的缺點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)和有益效果如下I)本實(shí)用新型模具采用內(nèi)漲法工藝具有成品率高、投入少產(chǎn)出大、產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，縮短了不銹鋼復(fù)合管生產(chǎn)周期，降低能耗和生產(chǎn)成本，是一種值得推廣的生產(chǎn)工藝。2)本實(shí)用新型模具采用內(nèi)漲法工藝生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合管，可實(shí)現(xiàn)碳鋼與不銹鋼的冶金結(jié)合；在擴(kuò)散復(fù)合的過(guò)程中，結(jié)合區(qū)發(fā)生了原子的互擴(kuò)散；結(jié)合區(qū)抗剪強(qiáng)度隨著擴(kuò)散溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。3)本實(shí)用新型既能改善自來(lái)水質(zhì)量、替代部分工業(yè)輸送管，又適合我國(guó)城市和企業(yè)普遍使用的不銹鋼復(fù)合管材的生產(chǎn)工藝，為探索一條高效、性優(yōu)的雙金屬管復(fù)合生產(chǎn)工藝提供依據(jù)。

圖I為復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)工藝流程圖；圖2-圖3為本實(shí)用新型內(nèi)漲模具的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖2為主視圖；圖3為側(cè)視圖。圖中，I內(nèi)漲外模具；2加熱裝置；3復(fù)合管外管；4復(fù)合管內(nèi)管；5內(nèi)漲內(nèi)模具。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的生產(chǎn)工藝作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖2-3所示，本實(shí)用新型復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具主要包括內(nèi)漲外模具I、加熱裝置2、復(fù)合管外管3、復(fù)合管內(nèi)管4、內(nèi)漲內(nèi)模具5等，具體結(jié)構(gòu)如下復(fù)合管外管3、復(fù)合管內(nèi)管4設(shè)置于內(nèi)漲外模具I和內(nèi)漲內(nèi)模具5之間，內(nèi)漲外模具I為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)，在內(nèi)漲外模具I中均勻設(shè)有加熱裝置2。內(nèi)漲內(nèi)模具5為中部向兩端直徑逐漸變小的均勻過(guò)渡棒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)漲內(nèi)模具5兩端的直徑相同。內(nèi)漲內(nèi)模具5的中部直徑較復(fù)合管內(nèi)管4的內(nèi)徑大I. 0-1. 5mm ;內(nèi)漲內(nèi)模具5的兩端直徑較復(fù)合管內(nèi)管4的內(nèi)徑小0. 1-0. 3mm，復(fù)合管內(nèi)管4和復(fù)合管外管3之間的間隙在0. 5_2mm之間。本實(shí)用新型中，內(nèi)漲外模具I的作用是固定支撐，防止在加工過(guò)程中復(fù)合管彎曲變形。復(fù)合管加工后，不用進(jìn)行校直，縮短工藝流程。加熱裝置2的作用加速原子擴(kuò)散，有利于復(fù)合界面的結(jié)合。實(shí)施例I如圖I所示，內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管的實(shí)施過(guò)程①選定碳鋼管和不銹鋼管，兩管的間隙范圍內(nèi)在0. 5-2_之間；碳鋼管和不銹鋼管的尺寸選擇如下表所示單位mm ；
_ 碳鋼管____不鎊鋼管__
夕卜徑公差壁厚公差"11)1 公差參考內(nèi)徑公差 20-252.75-3.0~11.5-18.5±0.2 _25-40 ±0.5 3.0-3.25 ±0.05 16-33 — —~— 40-50 _ 3.25-3.5 '_ 29.841.8+
~50^90 二 3.5-4.0 — _ ' 0.6 ~二38.8-81.3二—
'90-120 士10 I 4.0 II l 士10 82.8-114.3 進(jìn)4②內(nèi)漲模具的外徑必須大于不銹鋼管的內(nèi)徑，其范圍在I. 0-1. 5mm之間；③先對(duì)不銹鋼外壁和碳鋼管內(nèi)壁進(jìn)行磨光、拉平等修整預(yù)處理，至內(nèi)表面光滑、無(wú)雜質(zhì)。④將不銹鋼管套入碳鋼管內(nèi)，將不銹鋼管和碳鋼管置于內(nèi)漲外模具I中，加熱裝置2開(kāi)始加熱，內(nèi)漲內(nèi)模具5通過(guò)不銹鋼管使不銹鋼管和碳鋼管復(fù)合，采用內(nèi)漲模具加工完成，整理得到成品，包裝入庫(kù)。實(shí)施例2如圖I所示，內(nèi)襯碳鋼管的實(shí)施過(guò)程①選定碳鋼管和不銹鋼管，兩管的間隙范圍內(nèi)在0. 5_2mm之間；碳鋼管和不銹鋼管的尺寸選擇如下表所示(單位mm)
權(quán)利要求1.一種復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，其特征在于該模具設(shè)有內(nèi)漲外模具、加熱裝置、內(nèi)漲內(nèi)模具，內(nèi)漲外模具和內(nèi)漲內(nèi)模具之間設(shè)置復(fù)合管外管、復(fù)合管內(nèi)管，內(nèi)漲外模具為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)，在內(nèi)漲外模具中均勻設(shè)有加熱裝置。
2.按照權(quán)利要求I所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，其特征在干內(nèi)漲內(nèi)模具為中部向兩端直徑逐漸變小的均勻過(guò)渡棒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)漲內(nèi)模具兩端的直徑相同。
3.按照權(quán)利要求I所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，其特征在于內(nèi)漲內(nèi)模具的中部直徑較復(fù)合管內(nèi)管的內(nèi)徑大I. 0-1. 5mm。
4.按照權(quán)利要求I所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，其特征在干內(nèi)漲內(nèi)模具的兩端直徑較復(fù)合管內(nèi)管的內(nèi)徑小0. 1-0. 3mm。
5.按照權(quán)利要求I所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，其特征在于復(fù)合管內(nèi)管和復(fù)合管外管之間的間隙在0. 5-2mm之間。
6.按照權(quán)利要求I所述的復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，其特征在于復(fù)合管為不銹鋼管與碳鋼管的復(fù)合管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種復(fù)合管內(nèi)漲法生產(chǎn)用模具，適用于不銹鋼復(fù)合管的制造，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的無(wú)法使雙金屬?gòu)?fù)合管的兩種金屬間實(shí)現(xiàn)真正的冶金結(jié)合等問(wèn)題。該模具設(shè)有內(nèi)漲外模具、加熱裝置、內(nèi)漲內(nèi)模具，內(nèi)漲外模具和內(nèi)漲內(nèi)模具之間設(shè)置復(fù)合管外管、復(fù)合管內(nèi)管，內(nèi)漲外模具為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)，在內(nèi)漲外模具中均勻設(shè)有加熱裝置。本實(shí)用新型模具采用內(nèi)漲法工藝生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合管，可實(shí)現(xiàn)碳鋼與不銹鋼的冶金結(jié)合；在擴(kuò)散復(fù)合的過(guò)程中，結(jié)合區(qū)發(fā)生了原子的互擴(kuò)散；結(jié)合區(qū)抗剪強(qiáng)度隨著擴(kuò)散溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。
文檔編號(hào)B21D26/047GK202570930SQ20122013790
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者李文君, 劉剛, 王瑛, 劉旭東 申請(qǐng)人:九星控股集團(tuán)有限公司