规机械方法对复合界面处理至洁净，按常 规采用对称盒式制坯或采用非对称焊接制坯制得复合板坯； (4) 按常规真空制坯-非真空乳制层压金属复合材料卷板的方法，将步骤（3)所得复合 板坯在开乳温度1200 ± 100°C、终乳温度900 ± 50°C、卷取温度710 ± 50°C的条件下，进行热 乳乳制，得到耐磨复合材料卷； (5) 整卷球化退火：将耐磨复合材料卷整卷送入罩式退火炉中，按照250~300°C /h的 升温速度，升温至680±60°C，保温8~14小时，保温8~12小时，再以1~2°C /min速度 随炉冷却至580 ± 60 °C，再采用水冷和/或风冷快速冷却至50 °C ; (6) 纵剪分条：对耐磨复合材料卷进行纵剪分条，得到目标宽度的双金属复合材料条； (7) 制管：将步骤（6)所得双金属复合材料条送制管生产线弯曲成管，之后采用高频感 应焊接工艺，对弯曲成管的管缝进行焊接，得双金属复合材料管，焊接参数为：电流103A、 电压628V、焊接速度18m/min，并在高频感应焊接完成后，送入中频退火工艺消除管缝焊接 时产生的残留应力，防止变形和开裂，调整焊缝强度和硬度，提高塑性和韧性； (8) 淬火：将步骤（7)所得双金属复合材料管送中频淬火设备中，在淬火温度690°C、实 际输入功率156. 3~158. 4Kw、运行速度为107. 5r/min的条件下进行中频感应淬火，以水冷 方式进行冷却，即得到双金属耐磨复合管。2. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述步骤（1)的耐磨复层材料为中、 高碳低合金耐磨钢。3. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述步骤（1)的基层金属材料为普通 碳素钢和低合金钢。4. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述步骤（3)的对称盒式制坯是经过 下列操作：将两块叠置而成的耐磨复层材料，放于上、下基层金属材料之间，两块耐磨复层 材料中间添加隔离材料，在耐磨复层材料的四周预留乳制延展空间，用基层金属材料作为 四个侧壁，并与上、下基层金属材料焊接成一中空体，使耐磨复层材料置于密封焊接后的基 层金属材料的中空体中，得到复合坯，并在复合坯的尾端侧壁上间隔开孔，每一孔中插入空 心管段，使空心管段的内端置于中空体中的乳制延展空间，而外端穿过孔并通过管道与真 空栗相连，在孔与管之间进行密封，抽真空并封堵管段端口后，得到复合板坯。5. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述步骤（3)的非对称焊接制坯是经 过下列操作： (一) ，制坯原料的坡口设置：分别在基层材料和耐磨复层材料的长边和短边设置坡口； (二) ，制坯：将步骤(一）的基层材料和耐磨复层材料采用常规机械方法对复合界面进 行处理至洁净，将耐磨复层材料与基层材料迭加成对，并使洁净的耐磨复层材料的结合界 面与洁净的基层材料相贴，同时在迭加的基层材料和耐磨复层材料的两短边分别设置排气 孔，并在排气孔中放置排气管，使排气管内端与基层材料和耐磨复层材料的结合面连通，之 后进行下列单面制坯： A、埋弧焊焊接真空制坯： 步骤A1，选择干燥、无油、无锈的普碳钢焊丝，并在使用前和焊接区域内保持焊丝干燥、 无油和无锈；选择碱性焊剂，并在焊接前将焊剂在300~400°C下烘焙1~2小时； 步骤A2,在焊接电压为35 ± 10V，焊接电流为400 ± 150A，焊接速度为0. 2~1. Om/min，坡 口深度大于或等于l〇mm，坡口角度大于或等于90°，层间温度为80±40°C条件下，对耐磨 复层材料与基层材料的长边和短边坡口进行下列满焊焊接，且焊接时接线法为直流正接： 第I道焊接时，先偏向基层材料侧进行第一焊，焊接完成后直接偏向耐磨复层材料侧 进行第二焊，第I道焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度； 第I道焊接完成后，偏向基层材料侧进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨复层材料侧直 接进行第二焊，焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在基层材料与耐磨复层 材料中间进行第三焊，且第三焊时，边焊接边清理焊渣，直至完成第II道焊接； 第II道焊接完成后，偏向基层材料侧直接进行第一焊，焊接完成后偏向耐磨复层材料 侧直接进行第二焊，焊接完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在基层材料与耐磨 复层材料之间进行第三、第四…第N焊，且边焊接边清理前一焊的焊渣，直至完成第III道焊 接； 如此，重复完成第IV、V……N道焊接，每一道焊接的第一焊均偏向基层材料侧，第二焊 均偏向耐磨复层材料侧，且第二焊完成后停止lOmin，减缓焊缝的冷却速度，之后在基层材 料与耐磨复层材料之间完成第三、四、一N焊，且边焊接边清理前一焊的焊渣，同时焊接是 连续的不间断焊接，当焊接到排气管处时，沿排气管外壁焊严，直至耐磨复层材料和基层材 料长边和短边坡口满焊完成； 步骤A3,通过排气管对耐磨复层材料和基层材料抽真空，再充入氩气后，封堵排气管管 口，得到基层与耐磨复层材料焊接成一体的单面真空复合板坯。6. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述步骤（3)的非对称焊接制坯所得 复合板坯在耐磨复层材料的表面涂覆高温防氧化防脱碳涂料。7. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述步骤（6)的纵剪分条是经过下列 步骤完成的： 61、 根据分条目标宽度以及双金属复合材料板的实际宽度，确定分条数量； 62、 根据步骤61确定的分条数量，在纵剪线上设置与分条数量相适应的排刀组，排刀 组由上刀和下刀构成，调整排刀组的上刀或下刀，使上刀或下刀两端的刀同时位于最外端， 之后按常规调整两两刀之间的间隙； 63、 将双金属复合材料板送入纵剪线上，并使复层材料朝向两端的刀同时位于最外端 的上刀或下刀，以保证复层材料在纵剪分条时能始终处于外弯状态； 64、 按常规对双金属复合材料板进行纵剪分条，即得到目标宽度的双金属复合材料条。8. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述步骤（7)的制管根据实际使用需 求，调整耐磨复合材料的朝向，得到耐磨复合材料朝内或者耐磨复合材料朝外的双金属耐 磨复合管。
【专利摘要】本发明公开一种双金属耐磨复合管的生产方法，通过选择制坯原料、耐磨复层材料结合界面选择、采用对称盒式制坯或采用非对称焊接制坯制造复合板坯、采用常规真空制坯-非真空轧制层压金属复合材料卷板的方法进行热轧轧制得到耐磨复合材料热轧卷、成卷球化退火、分条、制管、淬火等步骤完成。所得双金属耐磨复合管制备工艺简单，制管一次成型，适宜性较强，制造成本低，能实现大规模工业化连续生产，产品管径覆盖面大，产品运用领域广，耐磨层厚度均匀性较好，该双金属耐磨复合管耐磨层具有高硬度和高韧性及较好的抗冲击等特性，基层材料具有较强的韧性、较好的加工性、焊接性，与其他材料相比，有很高的性价比。
【IPC分类】B21C37/08
【公开号】CN105127237
【申请号】CN201510597221
【发明人】张竹明, 杜顺林, 赵知明, 李晋虎, 杨云, 毛庭川, 邢秀丽, 熊国霞, 饶邦奎
【申请人】云南昆钢新型复合材料开发有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月19日