专利名称：一种双金属复合弯头及其生产方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，尤其是涉及一种双金属复合弯头及其生产方法。
背景技术：
混凝土泵车是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械，在建筑作业中较为常见，由混凝土泵和输送管等组成。输送混凝土时，有混凝土泵提供适当的动力，使混凝土在适当的压力作用下通过输送管送至目的地。输送管弯头是输送管在转弯处的必要组成部件，在输送混凝土时，流动的混凝土不断冲刷磨损输送管弯头的内壁，当输送的混凝土达到一定方量后，输送管弯头会因混凝土的不断磨损而失效，此时就需要更换新的输送管弯头，导致工程进度缓慢和施工成本增力口。因此，为减少由于混凝土冲刷而引起的输送管弯头破损失效的影响，需要尽量提高输送管弯头的耐磨性，以增加输送管弯头的使用寿命。现有技术中，为了增加输送管弯头的使用寿命，采用双层金属的复合弯头，即在弯头内部再增加一层耐磨材质的内管。较为常用的一种技术手段为在外管内注入耐磨材质的合金溶液，凝固后形成内管，通过内管的耐磨性来增加整体的耐磨性能，而由于在铸造内管时，是直接依赖于外管作为成型的模具，外管内表面的弧度和凹凸不平，会使得合金溶液的流动不够均匀，容易产生气泡和沙眼，而内管上气泡和沙眼所在的部位较为脆弱，其耐磨性能耐和抗压性能均比较低，在混凝土的不断冲刷下，极易破损，造成整个弯头的性能下降。因此，现有技术的双金属复合输送管的生产工艺，存在抗压性能和耐磨性能不高的技术缺陷。
发明内容
本发明提出了一种双金属复合弯头及其生产方法，能够制造出抗压性能和耐磨性能更高的复合弯头。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明提供一种双金属复合弯头生产方法，包括步骤步骤A，将包含有耐磨金属的合金溶液，铸成弯头的内管；步骤B，截取尺寸与所述内管相配合的外管，对所述外管进行加热使其膨胀，将所述外管推压套接到所述内管外部，外管冷却后收缩，紧固所述内管，与所述内管形成双金属复合弯头。其中，所述步骤A包括步骤用覆膜砂制成弯头内管的模具；将包含有耐磨金属的合金溶液浇注到覆膜砂制成的弯头模具中，铸成弯头的内管。其中，所述耐磨金属为铬，以质量百分比计，所述合金溶液为铬含量10%_30%的高铬铸铁合金溶液，所述步骤A之前还包括步骤
将钢冶炼成钢水；按照铬含量10%_30%配以铬矿石，并添加钥、铌、硼、钨、锰、碳、硫进行冶炼，冶炼为高铬铸铁合金溶液。其中，所述步骤A之后，所述步骤B之前还对所述内管进行热处理，具体包括步骤将所述内管加热至920_980°C，保温2_8小时；将所述内管缓冷至700_750°C，保温4_10小时；将所述内管缓冷至600°C，出炉后空气冷却。其中，所述步骤B中对所述外管进行加热使其膨胀之前还包括步骤所述外管端部焊接接口法兰。本发明还提供一种双金属复合弯头，包括由耐磨金属合金溶液铸成的内管，和在其膨胀状态下推压套接到所述内管外部、冷却后紧固所述内管的外管，所述外管的尺寸与所述内管相配合。其中，所述内管为高铬铸铁内管。其中，所述内管的管壁厚度为2-3毫米。其中，所述外管为无缝钢管。其中，所述外管的端部连接有接口法兰。可见，本发明至少具有如下的有益效果本发明的一种双金属复合弯头及其生产方法，其复合弯头的生产，是先铸造内管，在内管铸成以后，截取尺寸与所述内管相配合的外管，对所述外管进行加热使其膨胀，在外管处于所述膨胀状态下，将所述外管推压套接到所述内管外部，外管冷却后收缩，紧固所述内管，与所述内管形成双金属复合弯头，这样，内管的铸造无需依赖外管，更具可控性，使气泡和沙眼产生的几率减小；对所述外管进行加热处理，使其膨胀，将所述外管推压套接到所述内管外部，外管冷却后收缩，紧固所述内管，与所述内管形成双金属复合弯头，当外管处于膨胀状态时，内管和外管之间会存在间隙，而当外管冷却后，由于热胀冷缩原理，会使得外管的内径缩小，抱紧内管，内管和外管紧密结合，这样便消除了内管和外管之间的间隙。若内管和外管之间存在间隙，会使得混凝土的压力主要由内管承担，内管的材质虽然耐磨性较好，抗压能力却往往不足，从而使得整个复合管的抗压性能降低。而本发明的内管和外管紧密贴合，消除了由于内外管之间的间隙而导致的抗压性能较低的问题，增强了内管的抗压性，从而增强了整个双金属复合弯头的性能；进一步地，所述内管为含铬量10%_30%的高铬铸铁合金溶液铸成，具有良好的耐磨性能；进一步地，对内管进行热处理，增加了内管的硬度，使得整个双金属复合弯头的抗压性能更好。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的一种双金属复合弯头生产方法的实施例一的流程示意图；图2为本发明的一种双金属复合弯头的实施例一的剖面示意图；图3为本发明的一种双金属复合弯头生产方法的实施例二的流程示意图；图4为本发明的一种双金属复合弯头的实施例二的剖面示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例一本发明实施例一提供了一种双金属复合弯头生产方法，参见图1所示，包括步骤步骤SllO :将包含有耐磨金属的合金溶液，铸成弯头的内管。在本发明实施例中，采用先铸造内管，再将内管推入外管的方式制成复合弯头。优选地，内管的铸造可采用如下过程用覆膜砂制成弯头内管的模具，将包含有耐磨金属的合金溶液浇注到覆膜砂制成的弯头模具中，铸成弯头的内管。覆膜砂排气性好，不易出现气孔与沙眼，产出的内管成品表面更光滑。步骤Slll :截取尺寸与所述内管相配合的外管，对所述外管进行加热使其膨胀，将所述外管推压套接到所述内管外部，外管冷却后收缩，紧固所述内管，与所述内管形成双金属复合弯头。外管的尺寸应与所述内管的尺寸相配合，包括弯度、外径、管壁厚度等参数的配合，使得外管能够推压套接到所述外管的外部，并且内管能够承受外管的压力，本领域技术人员能够根据本发明实施例的说明，进行具体的灵活调整和实施，本发明实施例不做具体限定。本实施例还提供了一种双金属复合弯头，参见图2包括外管I和内管2。内管2由耐磨金属铸成，外管I在其膨胀状态下推压套接到所述内管2外部、冷却后紧固所述内管2，其尺寸与所述内管2相配合。现有技术中有一些耐磨产品由于受材料本身的限制，只能通过热处理方法，提高一些硬度，增加些耐磨度，远不能到达更高的耐磨要求，而高铬铸铁是更为有效的技术手段。高铬铸铁是高铬白口抗磨铸铁的简称，高铬白口抗磨铸铁是一种性能优良的抗磨材料，它比合金钢高有更高的耐磨性，又比一般白口铸铁有更高的韧性和强度，同时还兼有良好的耐高温抗腐蚀性能，加之生产便捷，成本适中，被誉为当代最优良的抗磨损材料，可用于采矿，水泥，电力，筑路机械等领域作为衬板、锤头、磨球等部件。因此，优选地，在本发明实施例中，鉴于高铬铸铁的良好的耐磨性能，所述内管为闻络铸铁内管。优选地，在本发明实施例中，所述外管I可采用无缝钢管，更优地，可选用符合GB8163-2008标准的20号无缝钢管。本实施例的一种双金属复合弯头及其生产方法，通过先铸造内管，再将外管套接到内管上的技术方式，使得内管的铸造过程不受外管限制，更易减少气孔和沙眼的产生。同时，内管选用高铬铸铁内管，耐磨性能较好，外管选用无缝钢管，具有较好的抗压性能，而外管与内管又通过热胀冷缩方式实现了紧密贴合，从而使得该种方法产出的复合输送管弯头，抗压性能和耐磨性能均较高，延长了使用寿命，从而降低了施工成本。实施例二本发明实施例二提供了一种双金属复合弯头生产方法，见图3所示，包括步骤步骤S210 :将钢冶炼成钢水，按照铬含量10%_30%配以铬矿石，并添加钥、铌、硼、鹤、猛、碳、硫进打冶炼，冶炼为闻络铸铁合金溶液。优选地，选用20号以下钢材作为原料进行冶炼，更优地，可选用废钢，以降低生产成本。本领域技术人员可知，此处20号钢中的20是指含碳量，20号钢指的是含碳量为
0.2%的低碳钢，20号以下钢是指含碳量低于O. 2%的各种型号低碳钢。将冶炼成的钢水为主要原料，以铬矿石为主要配料，并添加碳、钨等辅助配料，按比例配置，进行冶炼。其中铬矿石与钢的配置比例应使得铬的综合含量在11%_30%之间。在冶炼过程中，随着温度提高，按照时间顺序，将不同的配料加入炉中熔炼成高铬铸铁合金溶液。高铬铸铁虽然具有良好的耐磨特性，但是，将高铬铸铁铸造成管的施工难度较大，程序较为复杂，需要添加多种配料，在本发明实施例中，优选地，所添加的辅助配料有钥、铌、硼、钨、锰、碳、硫，其中各种辅助配料的质量百分比含量依次为1.5-2. 5%、0. 6-0. 9%、
1.3-2. 3%、3. 5-5%,O. 8-1. 2%、2. 0-3. 6%和1. 9-2. 7%,更优地，各辅助配料的质量百分比含量依次为1· 5%、0· 9%、1· 3%、3· 5%、0· 8%、2· 7% 和 2. 1%。本领域技术人员能够从本实施例的技术方案得到启示，根据实际需要，对各配料以及配料的添加顺序和质量百分比作出调整，也应属于本发明的保护范围。根据实际需要制成各种不同角度、不同厚度的高铬合金铸管弯头。采用本实施例所述方案铸成的闻铬铸铁弯头内管，直径150晕米以下的内管，薄处可铸成2-3晕米。步骤S211 :对所述内管进行热处理。所述步骤铸成内管之后，还包括步骤将所述内管加热至920_980°C，保温2_8小时；将所述内管缓冷至700_750°C，保温4-10小时；将所述内管缓冷至600°C，出炉后空气冷却。对所述内管进行的热处理能够进一步增强内管的硬度。步骤S212 :截取尺寸与所述内管相配合的外管，对所述外管进行加热使其膨胀，在外管处于所述膨胀状态下，将所述外管推压套接到所述内管外部，外管冷却后收缩，紧固所述内管，与所述内管形成双金属复合弯头。在对外管进行加热之前，还在所述外管端部焊接接口法兰。本实施例还提供一种双金属复合弯头，参见图4所示，包括由耐磨金属铸成的内管2，和在其膨胀状态下推压套接到所述内管2外部、冷却后紧固所述内管2的外管1，以及接口法兰3。所述外管I的尺寸与所述内管2相配合。在外管处于膨胀状态时，外管I与内管2之间存在较小的压力，当外管I处于冷却状态时，外管I与内管2之间紧密结合，外管I抱紧所述内管2。在实施例二中，同实施例一所述，优选地，所述内管2为高铬铸铁内管，所述外管I为20号无缝钢管。按照本发明实施例提供的技术方案实施生产的复合输送管弯头，重量为15公斤至16公斤。本发明实施例二的一种双金属复合弯头及其生产方法，内管的铸造无需依赖外管，气泡和沙眼产生的几率减小。同时，对所述外管进行加热处理，使其膨胀，将所述外管推压套接到所述内管外部，外管冷却后收缩，紧固所述内管，与所述内管形成双金属复合弯头，内管和外管紧密结合，增强了内管的抗压性，同时内管采用耐磨性较好的高铬铸铁内管，内层耐磨，外层抗压，内外层紧密结合，从而增强了整个双金属复合弯头的性能。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种双金属复合弯头生产方法，其特征在于，包括步骤 步骤A，将包含有耐磨金属的合金溶液，铸成弯头的内管； 步骤B，截取尺寸与所述内管相配合的外管，对所述外管进行加热使其膨胀，将所述外管推压套接到所述内管外部，外管冷却后收缩，紧固所述内管，与所述内管形成双金属复合弯头。
2.根据权利要求1所述的双金属复合弯头生产方法，其特征在于，所述步骤A包括步骤 用覆膜砂制成弯头内管的模具； 将包含有耐磨金属的合金溶液浇注到覆膜砂制成的弯头模具中，铸成弯头的内管。
3.根据权利要求1所述的双金属复合弯头生产方法，其特征在于，所述耐磨金属为铬，以质量百分比计，所述合金溶液为铬含量10%-30%的高铬铸铁合金溶液，所述步骤A之前还包括步骤 将钢冶炼成钢水； 按照铬含量10%-30%配以铬矿石，并添加钥、铌、硼、钨、锰、碳、硫进行冶炼，冶炼为高铬铸铁合金溶液。
4.根据权利要求1所述的双金属复合弯头生产方法，其特征在于，所述步骤A之后，所述步骤B之前还对所述内管进行热处理，具体包括步骤 将所述内管加热至920-980°C，保温2-8小时； 将所述内管缓冷至700-750°C，保温4-10小时； 将所述内管缓冷至600°C，出炉后空气冷却。
5.根据权利要求1或4任一项所述的双金属复合弯头生产方法，其特征在于，所述步骤B中对所述外管进行加热使其膨胀之前还包括步骤 所述外管端部焊接接口法兰。
6.一种双金属复合弯头，其特征在于，包括由耐磨金属合金溶液铸成的内管，和在其膨胀状态下推压套接到所述内管外部、冷却后紧固所述内管的外管，所述外管的尺寸与所述内管相配合。
7.根据权利要求6所述的双金属复合弯头，其特征在于，所述内管为高铬铸铁内管。
8.根据权利要求7所述的双金属复合弯头，其特征在于，所述内管的管壁厚度为2-3毫米。
9.根据权利要求6至8任一项所述的双金属复合弯头，其特征在于，所述外管为无缝钢管。
10.根据权利要求6至8任一项所述的双金属复合弯头，其特征在于，所述外管的端部连接有接口法兰。
全文摘要
本发明提出了一种双金属复合弯头生产方法，包括步骤将包含有耐磨金属的合金溶液，铸成弯头的内管；截取尺寸与所述内管相配合的外管，对所述外管进行加热使其膨胀，在外管处于所述膨胀状态下，将所述外管推压套接到所述内管外部，外管冷却后收缩，紧固所述内管，与所述内管形成双金属复合弯头。本发明还提供一种双金属复合弯头，包括由耐磨金属铸成的内管，和在其膨胀状态下推压套接到所述内管外部、冷却后紧固所述内管的外管，所述外管的尺寸与所述内管相配合。本发明的一种双金属复合弯头及其生产方法，内管的气泡和沙眼更少，耐磨性和抗压性更高。
文档编号F16L43/00GK103042071SQ20131000502
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者杨洪彬 申请人:北京东鑫顺通耐磨技术有限公司