的位置，使用高频感应炉冶炼09MnV碳钢一炉，浇注温度设定为1500°C，浇注速度控制在6kg/s，采用阶梯注入式浇注系统，铸出中间层09MnV管坯，得到Φ 211 X 26mm不锈钢/碳钢/不锈钢三层结构双金属复合管坯。
[0028]在对中间层碳钢浇注前对三层结构装配体进行预热，在随后的凝固过程中，内、外层与中间层的接触区域会出现一定厚度的熔融区，随后这一部分熔融区首先凝固，然后中间层钢液从两侧向中间逐渐凝固，中间层与内、外层金属之间将形成牢固的冶金结合。本发明中，利用感应线圈对三层结构装配体进行预热，将其作为铸造模具放入砂箱，砂箱可以控制温度，防止其冷却过快，预热温度为1000°C -1300°C。
[0029](3)采用阿塞尔乳管机对所得Φ211Χ26πιπι三层结构双金属复合管坯进行热乳，插棒取值间隙较小，乳制温度控制在950-1100°C，进行一道次乳制，总当量变形1.81。经过阿塞尔乳管机乳热乳之后切割一段双金属复合管进行分析，在复合界面处未发现裂纹及其他缺陷，双金属复合管整管壁厚不均度为6%，内层与外层壁厚3.0-4.0mm,中间层壁厚11.0-12.0mm，双金属管外径 215_220mm。
[0030]实施例2
[0031]参见附图1和附图2，⑴选用直径0.5mm的EPS珠粒，使用间歇式蒸汽预发机在150°C下制备密度为0.02-0.025g/cm3的薄壁模型，模型尺寸为Φ 154X 9mm，反复涂覆水基涂料后烘干，选用硅砂为原料在砂箱中振动造型，使用高频感应炉冶炼高合金钢12Cr，消失模铸造采用一浇一冒浇注系统，浇注温度为1600°C，在0.05MPa的负压下进行浇注，浇注速度控制在6kg/s左右，刚开始慢浇，将直浇道通过后立即大量快浇，待到快要充满型腔时再放慢浇注速度，落砂清理后得到内层薄壁高合金12Cr管坯，内层管坯直径为154mm，壁厚为9mm,用同样的饶注工艺得到外层管还直径218mm，壁厚为9mm ；
[0032](2)以薄壁高合金12Cr管坯为型芯，采用EPS造型得到尺寸为Φ 200 X 23mm的中间层模型，以内外两层薄壁高合金管为型芯，与EPS造型三者之间采用小间隙配合作为铸造模具造型，保证三者之间处于同心的位置，使用高频感应炉冶炼09MnV碳钢一炉，浇注温度设定为1500°C，浇注速度控制在6kg/s，采用阶梯注入式浇注系统，铸出中间层09MnV管坯，得到Φ 218 X 41mm不锈钢/碳钢/不锈钢三层结构双金属复合管坯。
[0033]在对中间层碳钢浇注前对三层结构装配体进行预热，在随后的凝固过程中，内、外层与中间层的接触区域会出现一定厚度的熔融区，随后这一部分熔融区首先凝固，然后中间层钢液从两侧向中间逐渐凝固，中间层与内、外层金属之间将形成牢固的冶金结合。本发明中，利用感应线圈对三层结构装配体进行预热，将其作为铸造模具放入砂箱，砂箱可以控制温度，防止其冷却过快，预热温度为1000°c -1300°c。
[0034](3)采用阿塞尔乳管机对所得?218X41mm三层结构双金属复合管坯进行热乳，插棒取值间隙较小，乳制温度控制在950-1100°C，进行三道次乳制，第一道次当量变形1.52，第二道次当量变形1.67，第三道次当量变形1.89。经过阿塞尔乳管机乳热乳之后切割一段双金属复合管进行分析，在复合界面处未发现裂纹及其他缺陷，双金属复合管整管壁厚不均度为6.5 %，内、外层壁厚3.0-4.0mm,中间层壁厚10.0-11.0mm,双金属管外径230-238mmo
[0035]参见附图3和附图4，在以上实例中，阿塞尔乳辊的送进角γ为5-8° ;展开角α设置在3-6°之间；开口角β设置为4-6°，乳辊转数为200-300转/分。
[0036]应当明确的是，因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，按本发明构思所做出的显而易见的改进和修饰都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种三层结构双金属冶金复合管的制备方法，其特征在于，所述的三层结构为不锈钢/碳钢/不锈钢，采用二次浇注制备不锈钢/碳钢/不锈钢三层结构双金属管坯包括管坯内层、外层高合金耐蚀钢和管坯中间层碳钢，而后通过热乳工艺制造双金属复合管，具体步骤如下: 步骤一:采用消失模铸造方法，选用EPS造型，使用高频感应炉冶炼高合金钢，在负压下进行浇注，落砂清理后分别得到内、外层薄壁高合金管； 步骤二:采用砂型铸造与消失模铸造结合的方法，选用适当规格的EPS造型得到低碳钢中间层的模型，以内、外层薄壁高合金管为型芯，三者之间采用小间隙配合，满足内外薄壁同心的要求，利用感应线圈对三层结构装配体进行预热，将其作为铸造模具放入砂箱，砂箱可以控制温度，防止其冷却过快，利用型砂充满砂箱底部以及外壁的部分，冶炼一炉碳钢，浇注中间层EPS模型，得到不锈钢/碳钢/不锈钢三层结构双金属管坯； 步骤三:通过三辊阿塞尔乳管机对所得不锈钢/碳钢/不锈钢三层结构双金属管坯进行热乳扩径，根据变形量选择乳制道次，在乳制温度区间内完成双金属复合管的扩径过程。2.根据权利要求1所述三层结构双金属冶金复合管的制备方法，其特征在于:步骤一的消失模铸造采用一浇一冒浇注系统，步骤二的砂型铸造与消失模铸造结合采用阶梯注入式浇注系统。3.根据权利要求1所述三层结构双金属冶金复合管的制备方法，其特征在于:步骤一的消失模铸造中，浇注温度为1600°C，在0.05MPa的负压下进行浇注，浇注速度控制在6kg/s，步骤二的砂型铸造与消失模铸造结合工艺中，对三层结构装配体进行预热，预热温度为1000C -1300°c。4.根据权利要求1所述三层结构双金属冶金复合管的制备方法，其特征在于:步骤三的阿塞尔乳管机的热乳扩径工艺为，乳制温度为950-1100°C，阿塞尔乳辊的送进角γ为5-8° ;展开角α设置在3-6°之间；开口角β设置为4-6°，乳辊转数为200-300转/分。
【专利摘要】本发明公开一种三层结构双金属冶金复合管的制备方法，首先采用消失模铸造的方法，浇注出内层和外层薄壁高合金耐蚀管坯，然后采用砂型铸造与消失模铸造结合的方法，以内外层高合金管坯为型芯，中间层以EPS造型，浇注出中间层碳钢管坯，得到不锈钢/碳钢/不锈钢三层结构双金属复合管坯。将所得三层结构双金属管坯，经过三辊热轧扩径变形制造三层结构双金属复合管。本发明通过消失模铸造的方法得到高精度的内层及外层金属表面，内、外层金属厚度可控；三辊热轧扩径变形抗力小，三层金属间高强度冶金结合，内、外层表面精度高，椭圆度好，壁厚精度高。
【IPC分类】B23P15/00
【公开号】CN105014311
【申请号】CN201510294327
【发明人】马叙, 张根成, 王悦阳, 丁燕红
【申请人】天津理工大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月2日