混凝土輸送管及其制作方法、混凝土泵車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種混凝土輸送管及其制作方法、混凝土泵車。該混凝土輸送管制作方法，包括：下料步驟：切割預(yù)定長度的單層管和雙層管，其中，單層管為可淬火管，雙層管的內(nèi)管層為可淬火層，外管層為碳鋼層；單雙層管焊接步驟：利用對接焊將單層管和雙層管焊接為一體管，且一體管的至少一端為雙層管；淬火步驟：對一體管的內(nèi)壁進行淬火處理。本發(fā)明的混凝土輸送管制作方法能夠制作得到一種使用壽命長、穩(wěn)定性高的混凝土輸送管。
【專利說明】混凝土輸送管及其制作方法、混凝土泵車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混凝土運輸設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種混凝土輸送管及其制作方法、混凝土泵車。

【背景技術(shù)】
[0002]混凝土輸送管因其惡劣的工作環(huán)境，混凝土輸送管必須具有較好的耐磨性并且滿足一定的壓力要求。材料的選擇、合理的工藝以及管件結(jié)構(gòu)的設(shè)計成為影響混凝土輸送管壽命的三大主要因素。通常采用合金鋼內(nèi)壁淬火，提升硬度來達到提高壽命的效果。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，混凝土泵車的直管部分從結(jié)構(gòu)上分可分為“單層直管”與“雙層直管”兩大類:
[0004]圖1示出了單層直管的結(jié)構(gòu)，在該單層直管中，對其內(nèi)壁淬硬一定的深度，外層保持一定厚度不淬硬，既可保持內(nèi)壁的耐磨性，又可保證一定的承壓能力。單層混凝土輸送直管由“法蘭1”、“耐磨套2”、“管體3”三部分構(gòu)成，耐磨套2 —般采用耐磨性很好的材料，比如高鉻鑄鐵；然而“管體3”必須同時滿足“耐磨”、“承壓”與“焊接連接”三部分功能要求。而現(xiàn)有的單層直管工藝為:切管-焊法蘭-淬火-壓套，耐磨性是通過管體淬火工藝實現(xiàn)，承壓要求則是通過控制淬火層深度來保證，焊接性能則是材料本身決定，而且焊接區(qū)域與淬火區(qū)域的性能相互影響，常常顧此失彼，難以控制。故單層直管的材料選擇范圍窄，雖然成本相對較低，但卻難以達到很高壽命。
[0005]雙層直管，內(nèi)外層材質(zhì)不一樣，外層采用不能淬硬的材料，內(nèi)層全部淬硬。現(xiàn)有的雙層直管工藝為:淬火-切管-焊法蘭(套已預(yù)壓)，成本較高。
[0006]參見圖2所示，圖2中示出了單層直管焊接在上法蘭I后的完全融合區(qū)4、焊接熱影響區(qū)5以及淬火層6的剖視圖。根據(jù)上述的現(xiàn)有技術(shù)可以知道，在單層管上焊接法蘭的工程中，焊接(角焊)的熱影響區(qū)5會使管件的組織發(fā)生變化，具體影響表現(xiàn)為焊接熱影響區(qū)5難以淬火，造成焊接處淬火層6深度不夠；若刻意加大淬火功率，則難以控制焊接處淬火層深度，若淬火層過深，焊接處容易斷裂，嚴重影響管件性能的穩(wěn)定性。故此，必須以降低管件壽命(減小淬火層深度)來換取性能的穩(wěn)定性(焊接處不斷裂)。正常情況下，單層直管無法達到較高的壽命。而雙層直管成本高，市場份額小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在提供一種混凝土輸送管及其制作方法、混凝土泵車，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的混凝土輸送管成本高、使用壽命低的問題。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種混凝土輸送管制作方法，包括:下料步驟:切割預(yù)定長度的單層管和雙層管，其中，單層管為可淬火管，雙層管的內(nèi)管層為可淬火層，外管層為碳鋼層；單雙層管焊接步驟:利用對接焊將單層管和雙層管焊接為一體管，且一體管的至少一端為雙層管；淬火步驟:對一體管的內(nèi)壁進行淬火處理。
[0009]進一步地，在下料步驟中，單層管的端面與單層管的軸線的垂直度不大于±0.5，雙層管的端面與雙層管軸線的垂直度不大于±0.5。
[0010]進一步地，在單層管與雙層管的焊接位置處，一體管的內(nèi)壁具有環(huán)形縫隙。
[0011]進一步地，在淬火步驟之后還包括法蘭焊接步驟:采用角焊將連接法蘭焊接在一體管的端部；連接法蘭包括:第一法蘭，第一法蘭套設(shè)在一體管的第一端，并焊接在一體管上；第二法蘭，第二法蘭套設(shè)在一體管的第二端，并焊接在一體管上。
[0012]進一步地，混凝土輸送管還包括:兩個第一耐磨套，兩個第一耐磨套之一嵌設(shè)在第一法蘭的通孔內(nèi)并與一體管對接，另一嵌設(shè)在第二法蘭的通孔內(nèi)并與一體管對接。
[0013]進一步地，混凝土輸送管還包括:第二耐磨套，第二耐磨套嵌設(shè)在第一法蘭的通孔內(nèi)并與一體管對接；其中，一體管包括一段雙層管和一段單層管，第一法蘭靠近雙層管設(shè)置。
[0014]進一步地，一體管包括兩段雙層管和一段單層管，兩段雙層管分別焊接在單層管的第一端和第二端。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種混凝土輸送管，該混凝土輸送管包括:單層管，單層管為內(nèi)壁淬火管；雙層管，雙層管包括內(nèi)管層和外管層，內(nèi)管層為淬火層，外管層為碳鋼層；其中，單層管和雙層管通過對接焊縫連接形成一體管。
[0016]進一步地，混凝土輸送管還包括:連接法蘭，連接法蘭通過角焊縫固定連接在一體管的端部；
[0017]連接法蘭包括:第一法蘭，第一法蘭套設(shè)在一體管的第一端，并焊接在一體管上；第二法蘭，第二法蘭套設(shè)在一體管的第二端，并焊接在一體管上。
[0018]進一步地，混凝土輸送管還包括:一體管包括一段雙層管和一段單層管，第一法蘭靠近雙層管設(shè)置。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種混凝土泵車，包括混凝土輸送管，混凝土輸送管為上述的混凝土輸送管。
[0020]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，首先進行下料步驟，在下料步驟中，將單層管和雙層管按照實際的工況需求切割為預(yù)定長度，為了使本發(fā)明的混凝土輸送管道能夠滿足惡劣的工況需求，本發(fā)明中的單層管為可淬火管，例如合金鋼管；同樣地，雙層管的內(nèi)管層為可淬火層，外管層為普通的碳鋼層。其次，進行單雙層管焊接步驟，在該步驟中，利用對接焊將單層管和雙層管焊接為一體管，相對于現(xiàn)有技術(shù)中角焊的方式而言，本發(fā)明中的對接焊對單層管的焊接熱影響要小得多，一體管的至少一端為雙層管，使用過程中，將一體管的具有雙層管的端部設(shè)置為混凝土輸送管的進料口，能夠滿足混凝土輸送管的進料口較惡劣的工況需求，提高整個輸送管的使用壽命。再次，進行淬火步驟，在該步驟中，對由單層管和雙層管焊接形成的一體管的內(nèi)壁進行淬火處理，淬火處理后，雙層管可淬火層形成第一淬火層，單層可淬火管的內(nèi)壁形成第二淬火層，且第一淬火層的硬度大于第二淬火層的硬度，不僅能夠提高一體管的耐磨性，還能夠保證整個管體失效的一致性。由于雙層管的外管層為碳鋼層，為不會淬硬的材料，在焊接過程中，即使在一體管的內(nèi)壁噴冷卻液防止內(nèi)管被退火，外管與法蘭之間的焊縫也不易產(chǎn)生冷裂紋，不會導(dǎo)致焊縫斷裂，進一步提高混凝土輸送管的使用壽命。而單層管受材料影響，如果角焊時進行噴水冷卻，將使焊縫處被淬硬，焊縫易碎裂，產(chǎn)生安全隱患，故單層管與法蘭連接端的耐磨性能會受到影響，但由于其處在混凝土的出口端不易被磨損，不會影響管件的整體壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1示意性示出了現(xiàn)有的混凝土輸送管的剖視圖；
[0023]圖2示意性示出力圖1的P區(qū)域的局部放大圖；
[0024]圖3示意性示出了本發(fā)明的混凝土輸送管的剖視圖；以及
[0025]圖4示意性示出了圖2的M區(qū)域的局部放大圖。
[0026]附圖標記說明:10、第一法蘭；20、第二法蘭；30、單層管；40、雙層管；50、第一耐磨套；60、完全融合區(qū)；70、淬火層；80、焊接熱影響區(qū)。

【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0028]參見圖3和圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，提供了一種混凝土輸送管制作方法。該方法依次包括下料步驟、單雙層管焊接步驟、淬火步驟以及法蘭焊接步驟。首先進行下料步驟，在下料步驟中，將單層管30和雙層管40按照實際的工況需求切割為預(yù)定長度，為了使本實施例的混凝土輸送管道能夠滿足惡劣的工況需求，本實施例中的單層管30為可淬火管，例如合金鋼管；同樣地，雙層管40的內(nèi)管層為可淬火層，例如Q57，外管層為普通的碳鋼層，例如Q345B。
[0029]其次，進行單雙層管焊接步驟，在該步驟中，利用對接焊將單層管30和雙層管40焊接為一體管，通過大量的實驗驗證可以知道:相對于現(xiàn)有技術(shù)中角焊的方式而言，本發(fā)明中的對接焊對單層管的焊接熱影響要小得多。一體管的至少一端為雙層管40，使用過程中，將一體管的具有雙層管40的端部設(shè)置為混凝土輸送管的進料口，能夠滿足混凝土輸送管的進料口較惡劣的工況需求，提高整個輸送管的使用壽命。
[0030]再次，進行淬火步驟，在該步驟中，對由單層管30和雙層管40焊接形成的一體管的內(nèi)壁進行淬火處理，淬火處理后，雙層管可淬火層形成第一淬火層，單層可淬火管的內(nèi)壁形成第二淬火層，且第一淬火層的硬度大于第二淬火層的硬度，不僅能夠提高一體管的耐磨性，還能夠保證整個管體失效的一致性。
[0031 ] 第四，進行法蘭焊接步驟，在法蘭焊接步驟中，采用角焊將連接法蘭焊接在一體管的端部，在將連接法蘭與一體管焊接在一起的過程中，連接法蘭與一體管的焊接位置位于雙層管40的外管層上，雙層管40與法蘭進行角焊時同時進行噴水冷卻，保證雙層管40內(nèi)管層硬度不受焊接影響。由于雙層管40的外管層為碳鋼層，為不會淬硬的材料，在焊接過程中，即使在一體管的內(nèi)壁噴冷卻液防止內(nèi)管被退火，外管與法蘭之間的焊縫也不易產(chǎn)生冷裂紋，不會導(dǎo)致焊縫斷裂，進一步提高混凝土輸送管的使用壽命。而單層管受材料影響，如果角焊時進行噴水冷卻，將使焊縫處被淬硬，焊縫易碎裂，產(chǎn)生安全隱患。本發(fā)明單層管與法蘭連接的一端焊接時不進行噴水冷卻，焊縫處的耐磨性能會受到影響，但由于其處在混凝土的出口端不易被磨損，不會影響管件的整體壽命。
[0032]參見圖4所示，圖4示出了本實施例的單層管30和雙層管40對接焊位置處的完全融合區(qū)4、焊接熱影響區(qū)5以及淬火層6的剖視圖。根據(jù)本發(fā)明的方法，由于“對接焊”的焊接可靠性要優(yōu)于“角焊”，在同樣的強度條件下，可以用較小的電壓、電流、更小的焊縫高度進行對接焊，將單層管30和雙層管40焊接成一體結(jié)構(gòu)，減小了焊接熱影響區(qū)80的大小，從而減小了單層管30與雙層管40的焊接對“淬火”的影響，提高了混凝土輸送管的使用壽命O
[0033]由于，管件端部因熱量集中會導(dǎo)致端部的淬火層深度增加，稱該效應(yīng)為“淬火的端部效應(yīng)”。為了形成“淬火的端部效應(yīng)”，在單層管30與雙層管40的焊接的位置處，一體管的內(nèi)壁具有環(huán)形縫隙，也就是說，單層管30與雙層管40的對接面沒有完全熔合，在淬火過程中會產(chǎn)生“淬火端部效應(yīng)”，從而彌補由于單層管30和雙層管40焊接而造成的淬火層深度不足，使整個高混凝土輸送管的能夠滿足承壓要求。
[0034]優(yōu)選地，在下料步驟中，單層管30的端面與單層管30的軸線的垂直度不大于±0.5，雙層管40的端面與雙層管40軸線的垂直度不大于±0.5，避免單層管30與雙層管40在焊接的過程中出現(xiàn)焊彎的情況，保證混凝土輸送管的穩(wěn)定性。
[0035]再次參見圖3所示,本實施例中的連接法蘭包括第一法蘭10和第二法蘭20,其中，第一法蘭10套設(shè)在一體管的第一端，并焊接在一體管上；第二法蘭20套設(shè)在一體管的第二端，并焊接在一體管上，便于將一體管連接在混凝土泵車上進行混凝土的運輸。
[0036]在本發(fā)明的一種實施例中，為了能夠進一步提高混凝土輸送管的使用壽命，本實施例的混凝土輸送管還包括兩個第一耐磨套50，該兩個第一耐磨套50之一嵌設(shè)在第一法蘭10的通孔內(nèi)并與一體管對接，另一嵌設(shè)在第二法蘭20的通孔內(nèi)并與一體管對接。通過在第一法蘭10和第二法蘭20的內(nèi)部設(shè)置第一耐磨套50，能夠避免混凝土摩擦第一法蘭10和第二法蘭20，提高混凝土輸送管道的使用壽命。
[0037]當在使用過程中，還可以針對具體的工況將一體管設(shè)置為不同的結(jié)構(gòu)，在工況較惡劣的情況下，一體管包括兩段雙層管40和一段單層管30，兩段雙層管40分別焊接在單層管30的第一端和第二端，此時，連接法蘭焊接是焊接在雙層管40上的，能夠進一步提高混凝土輸送管的耐磨性，保證高混凝土輸送管的使用壽命。此外，本實施例中在將連接法蘭焊接在雙層管40上，保證在法蘭處可實施先淬火后焊接的工藝，保證連接法蘭角焊區(qū)不受焊接的影響。
[0038]通常情況下，混凝土輸送管的入口端的工況比出口端的工況更加惡劣，為了降低整個高混凝土輸送管的生產(chǎn)成本，在本發(fā)明的一種未示出的實施例中，混凝土輸送管還包括第二耐磨套，第二耐磨套嵌設(shè)在第一法蘭10的通孔內(nèi)并與一體管對接，第一法蘭10設(shè)置在靠近雙層管40的一端，使用過程中，將設(shè)置有雙層管40的一端作為混凝土的進口端，其所受的摩擦大大于混凝土的出口，因此，其失效先與高混凝土輸送管的出口端，為了節(jié)約成本，本實施例的一體管包括一段雙層管40和一段單層管30，且可省去一體管第二端的耐磨層。也就是說，本實施例的高混凝土輸送管能夠在保證高混凝土輸送管的使用壽命的同時節(jié)約高混凝土輸送管的制造成本，結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種混凝土輸送管，本實施例的混凝土輸送管為由上述的混凝土輸送管制作方法制作而成。本實施例中的混凝土輸送管包括單層管30、雙層管40以及連接法蘭。其中，單層管30為淬火管；雙層管40包括內(nèi)管層和外管層，內(nèi)管層為淬火層，外管層為碳鋼層，其中，單層管30和雙層管40通過對接焊縫形成一體管；連接法蘭焊接固定在一體管上。使用過程中，雙層管40的端部設(shè)置為混凝土輸送管的進口端，能夠滿足混凝土進料較惡劣的工況需求，提高整個輸送管的使用壽命淬火管和淬火層能夠提高一體管的硬度，能夠提高一體管的耐磨性。根據(jù)本發(fā)明，由于“對接焊縫”的焊接可靠性要優(yōu)于“角焊縫”，在同樣的強度條件下，可以用較小的電壓、電流、更小的焊縫高度焊接形成對接焊縫，減小了焊接熱影響區(qū)的大小，從而減小了單層管30與雙層管40的焊接對“淬火”的影響，提高了混凝土輸送管的使用壽命。
[0040]本實施例中的混凝土輸送管還包括連接法蘭，連接法蘭通過角焊縫固定連接在所述一體管的端部。連接法蘭包括第一法蘭10和第二法蘭20，其中，第一法蘭10套設(shè)在一體管的第一端，并焊接在一體管上；第二法蘭20套設(shè)在一體管的第二端，并焊接在一體管上，便于將一體管連接在泵車上進行混凝土的運輸。
[0041]通常情況下，混凝土輸送管的入口端的工況比出口端的工況更加惡劣，為了降低整個高混凝土輸送管的生產(chǎn)成本，在本發(fā)明的一種未示出的實施例中，混凝土輸送管還包括第二耐磨套，第二耐磨套嵌設(shè)在第一法蘭10的通孔內(nèi)并與一體管對接，第一法蘭10設(shè)置在靠近雙層管40的一端，使用過程中，將設(shè)置有雙層管40的一端作為混凝土的進口端，其所受的摩擦大，因此，其失效先與高混凝土輸送管的出口端，為了節(jié)約成本，本實施例的一體管包括一段雙層管40和一段單層管30，且可省去一體管第二端的耐磨層。也就是說，本實施例的高混凝土輸送管能夠在保證高混凝土輸送管的使用壽命的同時節(jié)約高混凝土輸送管的制造成本，結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種混凝土泵車，包括混凝土輸送管，混凝土輸送管上述的混凝土輸送管。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土輸送管制作方法，其特征在于，包括: 下料步驟:切割預(yù)定長度的單層管(30)和雙層管(40)，其中，所述單層管(30)為可淬火管，所述雙層管(40)的內(nèi)管層為可淬火層，外管層為碳鋼層； 單雙層管焊接步驟:利用對接焊將所述單層管(30)和所述雙層管(40)焊接為一體管，且所述一體管的至少一端為所述雙層管(40)； 淬火步驟:對所述一體管的內(nèi)壁進行淬火處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土輸送管制作方法，其特征在于，在所述下料步驟中，所述單層管(30)的端面與所述單層管(30)的軸線的垂直度不大于±0.5，所述雙層管(40)的端面與所述雙層管(40)軸線的垂直度不大于±0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土輸送管制作方法，其特征在于，在所述單層管(30)與所述雙層管(40)的焊接位置處，所述一體管的內(nèi)壁具有環(huán)形縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土輸送管制作方法，其特征在于，在所述淬火步驟之后還包括法蘭焊接步驟:采用角焊將連接法蘭焊接在所述一體管的端部； 所述連接法蘭包括: 第一法蘭(10)，所述第一法蘭(10)套設(shè)在所述一體管的第一端，并焊接在所述一體管上； 第二法蘭(20)，所述第二法蘭(20)套設(shè)在所述一體管的第二端，并焊接在所述一體管上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土輸送管制作方法，其特征在于，所述混凝土輸送管還包括: 兩個第一耐磨套(50)，所述兩個第一耐磨套(50)之一嵌設(shè)在所述第一法蘭(10)的通孔內(nèi)并與所述一體管對接，另一嵌設(shè)在所述第二法蘭(20)的通孔內(nèi)并與所述一體管對接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土輸送管制作方法，其特征在于，所述混凝土輸送管還包括: 第二耐磨套，所述第二耐磨套嵌設(shè)在所述第一法蘭(10)的通孔內(nèi)并與所述一體管對接；其中， 所述一體管包括一段所述雙層管(40)和一段所述單層管(30)，所述第一法蘭(10)靠近所述雙層管(40)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土輸送管制作方法，其特征在于，所述一體管包括兩段所述雙層管(40)和一段所述單層管(30)，所述兩段雙層管(40)分別焊接在所述單層管(30)的第一端和第二端。
8.—種混凝土輸送管，其特征在于，所述混凝土輸送管包括: 單層管(30)，所述單層管(30)為內(nèi)壁淬火管； 雙層管(40)，所述雙層管(40)包括內(nèi)管層和外管層，所述內(nèi)管層為淬火層，所述外管層為碳鋼層；其中，所述單層管(30)和所述雙層管(40)通過對接焊縫連接形成一體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混凝土輸送管，其特征在于，所述混凝土輸送管還包括: 連接法蘭，所述連接法蘭通過角焊縫固定連接在所述一體管的端部； 所述連接法蘭包括: 第一法蘭(10)，所述第一法蘭(10)套設(shè)在所述一體管的第一端，并焊接在所述一體管 上； 第二法蘭(20)，所述第二法蘭(20)套設(shè)在所述一體管的第二端，并焊接在所述一體管上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混凝土輸送管，其特征在于，所述混凝土輸送管還包括: 所述一體管包括一段所述雙層管(40)和一段所述單層管(30)，所述第一法蘭(10)靠近所述雙層管(40)設(shè)置。
11.一種混凝土泵車，包括混凝土輸送管，其特征在于，所述混凝土輸送管為權(quán)利要求8至10中任一項所述的混凝土輸送管。
【文檔編號】C21D9/08GK104209712SQ201410497523
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】向小輝 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司