專利名稱：復合雙金屬管的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復合雙金屬管的生產(chǎn)方法，特別是以碳鋼圓管為外管、薄壁耐腐蝕金屬管為內(nèi)管的復合雙金屬管的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，物流管道既要具備高強度又要具備耐腐蝕性。為了保證強度，就必須采用管壁較厚的金屬管，而為了保證耐腐蝕性，又必須使用銅、銅合金、不銹鋼等貴重金屬材料。因此，為了滿足高強度、耐腐蝕的雙重要求，就需消耗大量銅、鉻、鎳等貴重金屬資源，且產(chǎn)品價格昂貴。
為了解決貴重金屬的浪費問題，人們研制出復合雙金屬管(又稱內(nèi)復合金屬管、內(nèi)包覆金屬管等)，是由內(nèi)層金屬管與外層金屬管復合形成的金屬管。內(nèi)管一般為貴重的耐腐蝕金屬材料，如銅、銅合金、不銹鋼等，外管一般為碳鋼管。這樣的雙金屬管既保證管道的高強度、耐腐蝕性，又節(jié)約了大量的貴重金屬材料，已應(yīng)用在工業(yè)、民用防腐蝕管道方面。
但是，到目前為止，這種復合雙金屬管的生產(chǎn)方法尚存在許多問題。如專利申請?zhí)枮?6123012.6、名稱為“金屬復合管及制作方法和管接結(jié)構(gòu)”的專利申請技術(shù)，便公開了一種雙金屬管及其制作方法。所公開的雙金屬管以碳鋼管為外管，不銹鋼薄壁襯管為內(nèi)管，其制作方法為先將內(nèi)管軋制成軸向至少有兩處內(nèi)凹的導形管，使內(nèi)管的外徑縮小至可放入鋼質(zhì)圓管內(nèi)，然后套入鋼質(zhì)圓管內(nèi)，將一專用拉擠模放置在薄壁襯管一端內(nèi)作軸向相對移動，通過擴擠薄壁襯管后使其貼合于鋼質(zhì)圓管的內(nèi)壁上。用此種方法制得的復合管，其內(nèi)外層金屬間沒有實現(xiàn)冶金結(jié)合，在隨后的加工和使用中會出現(xiàn)內(nèi)外管分離現(xiàn)象而無法使用。此外，還有一種與此生產(chǎn)方法基本相同的方法，即專利申請?zhí)枮?7101519.8、名稱為“一種可用于雙金屬管和內(nèi)壁耐磨金屬管生產(chǎn)的方法”的專利申請技術(shù)。該專利申請技術(shù)公開的生產(chǎn)方法是首先用液壓脹形或其它現(xiàn)有工藝方法使上述金屬內(nèi)外管達到小間隙松配合，再用滾動元件通過管內(nèi)壁完成滾壓過程，以達到內(nèi)、外管的過盈配合。若要達到內(nèi)、外管的冶金配合，滾壓過程必須在高溫下進行。此種生產(chǎn)方法主要還是通過對內(nèi)管的擠壓完成雙金屬管的復合，其生產(chǎn)設(shè)備昂貴，生產(chǎn)過程復雜。另外，采用爆炸復合等方法也可實現(xiàn)內(nèi)外管金屬間的冶金結(jié)合，但同樣存在著設(shè)備昂貴、工藝復雜等缺點，其應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的生產(chǎn)設(shè)備昂貴、生產(chǎn)過程復雜的技術(shù)問題，提供一種工藝簡單、不需復雜設(shè)備的復合雙金屬管生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種復合雙金屬管的生產(chǎn)方法，包括如下步驟a.對內(nèi)、外管進行表面處理；b.將內(nèi)管裝入外管，內(nèi)、外管過盈配合形成復合管坯；c.在復合管坯的兩端頭將空氣、液體密封在內(nèi)管內(nèi)，并密封內(nèi)、外管間縫；d.加熱擴散退火。
所述的a步驟為去除外管內(nèi)表面油脂后再去除表面氧化皮；去除內(nèi)管外表面油脂；對內(nèi)、外管的復合面進行刷洗。
所述的b步驟為將內(nèi)管裝入外管后，對內(nèi)管擴徑拉拔，使內(nèi)、外管過盈配合。
所述的加熱擴散退火溫度為以絕對溫標表示的內(nèi)、外管材料中低熔點溫度的60％～85％，退火時間以內(nèi)、外管界面冶金結(jié)合為準。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有復合雙金屬管制作中的技術(shù)偏見，避開了高溫變形等復雜工藝，利用金屬固相復合新技術(shù)，用低溫拉拔擴擠、高溫擴散退火的簡單工藝，實現(xiàn)內(nèi)外管金屬間的冶金結(jié)合。生產(chǎn)工藝簡單，可降低雙金屬管產(chǎn)品的成本，可廣泛應(yīng)用于各種防腐管道。


圖1為本發(fā)明實施例的生產(chǎn)工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明實施例生產(chǎn)過程示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合

本發(fā)明的具體實施方式
。
根據(jù)復合雙金屬管的力學性能要求，選擇不同含碳量的碳素結(jié)構(gòu)鋼管為外管1。本實施例的外管選用外徑為25mm、壁厚為2.5mm的10鋼圓管。根據(jù)耐腐蝕性能的要求，選擇不同的耐腐蝕金屬管為內(nèi)管2。本實施例的內(nèi)管選擇外徑為19mm、壁度為0.5mm的T2圓銅管。碳鋼圓管的內(nèi)徑略大于銅管的外徑，使銅管易于插入鋼管中。
本發(fā)明實施例的生產(chǎn)工藝如圖1、2所示(1)碳鋼外管內(nèi)表面的處理①將碳鋼圓管在金屬清洗劑槽中清洗，去除內(nèi)表面油脂，然后用清水沖洗干凈。
②將去除油脂的碳鋼圓管放入10～15％鹽酸水溶液的酸洗槽中酸洗，除去內(nèi)表面氧化皮，并用清水沖洗干凈，晾干。
③對碳鋼圓管內(nèi)表面刷洗，徹底清除內(nèi)表面的氧化物。
(2)銅管外表面的處理①將銅管在金屬清洗劑槽中清洗，去除外表面油脂，然后用清水沖洗干凈、晾干。
②對銅管外表面進行刷洗，徹底清除外表面的氧化物。
(3)套裝與內(nèi)管擴徑拉擠將銅管插入鋼管中，使用擴管拉拔方法，對銅管進行擴管拉擠，排除內(nèi)外管間的氣體并使銅管緊貼在鋼管的內(nèi)壁上，形成過盈配合，得到復合管坯。
(4)充填液體與端頭密封先向復合管坯的一端壓入鋼塞3、對端頭縫隙4焊接密封。
根據(jù)耐腐蝕內(nèi)管材料的性質(zhì)選擇液體介質(zhì)。在本實施例中，對于銅管，選擇水為液體介質(zhì)。根據(jù)管內(nèi)腔的體積和擴散退火時的壓力要求，確定水的加入量。將水5裝入銅管中，并用同樣的方法將復合管坯另一端的端頭密封。
(5)擴散退火本實施例將復合管坯加熱到500～900℃(銅的熔點溫度1084+273K的60～85％)溫度后，液體5變成氣體6，在管內(nèi)產(chǎn)生壓力，該壓力足以使在擴散退火溫度下金屬結(jié)合面產(chǎn)生微量塑性變形；在內(nèi)壓力和溫度的共同作用下保溫10～60min，則會通過金屬原子間的擴散過程使銅管與鋼管界面實現(xiàn)冶金結(jié)合。
(6)后處理對擴散退火后的雙金屬管進行端頭處理、表面處理、尺寸調(diào)整等后處理。
權(quán)利要求
1.一種復合雙金屬管的生產(chǎn)方法，包括如下步驟a.對內(nèi)、外管進行表面處理；b.將內(nèi)管裝入外管，內(nèi)、外管過盈配合形成復合管坯；c.在復合管坯的兩端頭將空氣、液體密封在內(nèi)管內(nèi)，并密封內(nèi)、外管間縫；d.加熱擴散退火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合雙金屬管的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的a步驟為去除外管內(nèi)表面油脂后再去除表面氧化皮；去除內(nèi)管外表面油脂；對內(nèi)、外管的復合面進行刷洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復合雙金屬管的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的b步驟為將內(nèi)管裝入外管后，對內(nèi)管擴徑拉拔，使內(nèi)、外管過盈配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復合雙金屬管的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的加熱擴散退火溫度為以絕對溫標表示的內(nèi)、外管材料中低熔點溫度的60％～85％，退火時間以內(nèi)、外管界面冶金結(jié)合為準。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復合雙金屬管的生產(chǎn)方法,包括如下步驟:對內(nèi)、外管進行表面處理;將內(nèi)管裝入外管,內(nèi)、外管過盈配合形成復合管坯;在復合管坯的兩端頭將空氣、液體密封在內(nèi)管內(nèi),并密封內(nèi)、外管間縫;加熱擴散退火?？朔爽F(xiàn)有復合雙金屬管制作中的技術(shù)偏見,避開了高溫變形等復雜工藝,利用金屬固相復合新技術(shù),用低溫拉拔擴擠、高溫擴散退火的簡單工藝,實現(xiàn)內(nèi)外管金屬間的冶金結(jié)合。生產(chǎn)工藝簡單,可降低雙金屬管產(chǎn)品的成本,可廣泛應(yīng)用于各種防腐管道。
文檔編號B21C1/00GK1367050SQ0210925
公開日2002年9月4日 申請日期2002年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者劉世程, 劉德義, 陳汝淑, 戴雅康 申請人:大連鐵道學院