一种液压涨制内壁复合管的方法
【专利说明】一种液压涨制内壁复合管的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于金属复合材料领域，尤其涉及一种液压涨制复合管的方法。
【背景技术】
[0003]现在内壁复合管主要方式为，将复合板复层向里卷制成筒状，再焊接。大口径管件复层采用贴条或者堆焊方式处理，而小口径的管件无法焊接。也有报道介绍采用连铸的方法制备内壁复合管，但是成本会很高。而采用本发明介绍的方法来制备内壁复合管，成本低、成材率高，是真正的内壁无缝的复合管，而且各种规格都能生产。大管径的复合管常常通过板卷板焊接而成，而小管径焊接难，寻找一种用于针对小管径的复合管加工工艺将能填补小直径复合管这一产品空白。
【发明内容】
[0004]本发明是一种实现金属管道内壁复合的方法，能够生产大小不同规格的复合管件，尤其是可以进行加工小管径的复合管，尤其是在外径小于50mm的金属复合管生产领域，本工艺具有成本低、成材率高的特点，能够生产出真正的内壁无缝复合管。
[0005]本发明的技术方案是:一种液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:包括以下步骤:1)预处理，取第一金属的基层管、第二金属的复合层管进行表面处理露出新鲜金属；步骤2)焊接复合管坯，将复合层管套入基层管中，将复合层管和基层管两端的孔隙焊接形成密闭的空间，将复合层管和基层管之间的空隙抽真空，形成复合管坯；步骤3)向复合管坯内腔即复合层管内加入一定量的热压液，用堵头焊接密封复合管坯的两端；步骤4)烧结热涨，将加热压液的复合管坯放入电炉中烧结；步骤5)烧结后进行校平切头处理即为初品；复合管初品，在拉拔机上拉拔成相应的尺寸后，退火校平切头处理，得到成品。
[0006]作为优选所述步骤I)中复合层管外壁和基层管内壁进行表面处理，露出新鲜金属O
[0007]作为优选的技术方案，步骤I)中采用打磨方式进行表面处理。
[0008]作为另外一种优选的技术方案，其中步骤I)中采用酸洗方式进行表面处理。
[0009]为了使得两层金属在热压时结合更加紧密，本发明的进一步优选技术方案有:步骤2)中复合层管和基层管间隙小于1.5mm。
[0010]作为优选，步骤3)中热压液为水。
[0011]作为优选，依照复合层管厚度、材质及热处理状态，步骤4)中烧结温度为300°C?1100°(:，保温3011^11?411。
[0012]在基层管材料选择方面，作为优选，所述第一金属选自不锈钢、碳钢、铜、铝的一种。在复层管材料选择方面，作为优选所述第二金属选自镍、钛、钽、铌、锆、不锈钢、铜、铝的一种或者上述金属的合金。
[0013]当基层管和复合层管金属延展性能差异较大时可能有不易结合的问题，针对这一问题本发明的进一步技术方案有:在基层管和复合层管之间套接有易于金属结合的过渡层管，所述过渡层管金属选自钛、铜、铝的一种。
[0014]本发明的有益效果:本发明是一种实现金属管道内壁复合的方法，能够利用水转变成水蒸气所产生的压力压迫基层管、复层管，同时两种金属在高温下相互扩散，达到异种金属复合目的。所得到的金属复合管真正的实现了无缝、工序少，并且比复合板卷板焊接制管方法成本低廉。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的复合管坯的结构示意图。
[0016]图2为图1的右视图。
[0017]图中，1、基层管，2、复合层管，3、堵头，4、焊接焊缝，5、热压液。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0019]实施例一:
结合附图1、2所示一种液压涨制内壁复合管的方法，包括以下步骤:步骤I)预处理，取第一金属的基层管1、第二金属的复合层管2进行表面处理露出新鲜金属；将基层管I的内壁和复合层管2的外壁进行表面进行打磨处理，露出新鲜金属。在其他实施例中也可以采用盐酸或硫酸等酸洗进行表面处理。
[0020]步骤2)焊接复合管坯的制备，将复合层管2套入基层管I中，将复合层管2和基层管I两端的孔隙焊接形成密闭的空间，所形成的焊缝为焊接焊缝4，将复合层管2和基层管I之间的空隙抽真空，形成复合管坯。其中复层管和基层管间隙小于1.5_。
[0021]步骤3)向复合管坯内腔即复合层管内加入一定量的热压液5在本实施例中为水，用堵头3焊接密封复合管坯的两端，其中堵头3可采用焊接的方式与基层管焊接密封。
[0022]步骤4)烧结热涨，将加热压液的复合管坯放入电炉中烧结；依照复合层厚度、材质及热处理状态，一般的烧结温度为300°C?1100°C，保温30min?4h。
[0023]步骤5)烧结后进行校平切头处理即为初品。复合管初品，在拉拔机上拉拔成相应的尺寸后，退火校平切头处理，得到成品。
[0024]在基层管材料选择方面，第一金属选自不锈钢、碳钢、铜、铝的一种。在复层管材料选择方面，作为优选第二金属选自镍、钛、钽、铌、锆、不锈钢、铜、铝的一种或者上述金属的合金。下面将具体选取几个金属来说明该工艺方法。
[0025]当基层管和复合层管金属延展性能差异较大时可能有不易结合的问题，针对这一问题本发明的进一步实施例有:在基层管和复合层管之间套接有易于金属结合的过渡层管，所述过渡层管金属选自钛、铜、铝的一种。
[0026]实施例二:
制备内层T2纯铜0.5mm (复合层管)外层304L不锈钢3mm (基层管)的复合管。先将铜复层管外壁和基层管内壁打磨，露出新鲜金属，复层管外壁和基层管内壁间隙小于1mm，并将打磨好的铜复合层管套入304L不锈钢基层管中。采用铜钎焊的方式焊接基层、复合层管两端，形成密闭的空间并抽真空，形成铜/304L复合管坯。按工艺向复合管坯加入一定量的水，用堵头焊接密封复合管坯的两端。将加水的复合管坯放入电炉中温度下烧结，温度为600°C?900°C，保温30min?2h。烧结后进行校平切头处理即为成品。
[0027]实施例三:
制备内层铝合金3mm(复合层管)/外层T2纯铜0.1mm(基层管)的复合管。先将铝合金复合层管外壁和纯铜基层管内壁打磨，露出新鲜金属，复层管外壁和基层管内壁间隙小于1mm，并将打磨好的铝合金复合层管套入纯铜基层管中，采用铜钎焊的方式焊接基层、复合层管两端，形成密闭的空间并抽真空，形成铝合金/T2复合管坯，按工艺向复合管坯加入一定量的水，焊接密封复合管坯。将加水的复合管坯放入电炉中温度下烧结，温度为300°C?600°C，保温30min?4h。烧结后将成品从模具中去处，进行校平切头处理即为成品。
[0028]实施例四:
制备内层铝合金3_(复合层管)/外层T2纯铜0.1mm(基层管)的复合管。先将15mm铝合金复层管外壁和0.5纯铜基层管内壁打磨，露出新鲜金属，复层管外壁和基层管内壁间隙小于1mm，并将打磨好的铝合金复层管套入纯铜基层管中，采用铜钎焊的方式焊接基层、复合层管两端，形成密闭的空间并抽真空。按工艺向复合管坯加入一定量的水，焊接密封复合管坯。将加水的复合管坯放入电炉中温度下烧结，温度为300°C?600°C，保温30min?4h0烧结后待管坯温度至20(TC左右直接上拉拔机，拉拔至5倍长度，在退火处理后进行校平切头处理即为成品。
[0029]实施例五:
制备内层R60702错0.1mm (复合层管)/中间层TA2纯钛0.05mm (过渡层)/外层碳钢3mm (基层管)的复合管。先将0.5mm R60702错复层管外壁、中间层0.25mm TA2内外壁和15mm碳钢基层管内壁打磨，露出新鲜金属，复层管外壁和中间层内壁、中间层外壁和基层管内壁间隙均小于1_，并将打磨好的管按照由内而外锆、纯钛、碳钢的顺序装配，采用铜钎焊的方式焊接基层、中间层和复合层管两端，形成密闭的空间并抽真空。按工艺向复合管坯加入一定量的水，焊接密封复合管坯。将加水的复合管坯放入电炉中温度下烧结，温度为600°C?1100°C，保温30min?4h。烧结后待管坯温度至200°C左右直接上拉拔机，拉拔至5倍长度，在退火处理后进行校平切头处理即为成品。
[0030]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1.一种液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤I)预处理，取第一金属的基层管、第二金属的复合层管进行表面处理露出新鲜金属； 步骤2)焊接复合管坯，将复合层管套入基层管中，将复合层管和基层管两端的孔隙焊接形成密闭的空间，将复合层管和基层管之间的空隙抽真空，形成复合管坯； 步骤3)向复合管坯内腔即复合层管内加入一定量的热压液，用堵头焊接密封复合管坯的两端； 步骤4)烧结热涨，将加热压液的复合管坯放入电炉中烧结； 步骤5)烧结后进行校平切头处理即为初品；复合管初品，在拉拔机上拉拔成相应的尺寸后，退火校平切头处理，得到成品。2.根据权利要求1所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:所述步骤I)中复合层管外壁和基层管内壁进行表面处理，露出新鲜金属。3.根据权利要求1或2所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:所述步骤I)中采用打磨方式进行表面处理。4.根据权利要求1或2所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:所述步骤I)中采用酸洗方式进行表面处理。5.根据权利要求1所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:所述步骤2)中复合层管和基层管间隙小于1.5mm。6.根据权利要求1所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:所述步骤3)中热压液为水。7.根据权利要求1所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:所述步骤4)中烧结温度为300 °C?1100 °C，保温30min?4h。8.根据权利要求1所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:所述第一金属选自不锈钢、碳钢、铜、铝的一种。9.根据权利要求1或8所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:所述第二金属选自镍、钛、钽、银、错、不锈钢、铜、铝的一种或者上述金属的合金。10.根据权利要求1所述的液压涨制内壁复合管的方法，其特征在于:在基层管和复合层管之间套接有易于金属结合的过渡层管，所述过渡层管金属选自钛、铜、铝的一种。
【专利摘要】本发明提供一种实现金属管道内壁复合的方法，属金属复合材料领域，其技术方案是将复层管外壁和基层管内壁打磨露出新鲜金属，再将复层管和基层管焊接形成密闭的空间并抽真空，完成复合管坯。依照复层管厚度按比例向复合管坯加入一定量的水，焊接密封复合管坯。将加水的复合管坯放入电炉中，一定温度下烧结，一般在300℃～1100℃，保温30min～4h，利用水传变成水蒸气所产生的压力压迫基复层，同时两种金属在高温下相互扩散，达到异种金属复合目的。最后进行校平切头等成形处理即为成品。
【IPC分类】B23P15/00
【公开号】CN105171339
【申请号】
【发明人】苏海保, 孙荣荣, 汪卢兵
【申请人】马鞍山市圣火科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年6月11日