专利名称：双金属复合管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及复合管，特别是一种双金属复合管。
背景技术：
在电力、矿山、冶金等行业，物料的输送，通常都是采用近距离、高压管道输送，由于输送物在管道内流体运动使管道承受着相当大的压力，并经受很严重的磨损，单一材质的管道很难满足此工况的要求。而目前国内外普遍采用16Mn无缝钢管，致使管道内壁严重磨损，更换频繁。而采用中、高碳合金钢替代则加工难度增大，且抗冲击能力弱。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双金属复合管，在具有高强度和耐磨性的同时，也具有良好的韧性和抗冲击性能。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种双金属复合管，外管和内管之间通过冷拔连接。所述的外管和内管之间设有磷化层和/或皂化磷化层。所述的外管为含碳量彡0. 2%或合金元素总量小于3. 5%的低合金钢。所述的内管为含碳量> 0. 45%的合金结构钢或含碳量> 0. 6%的碳素结构钢。一种双金属复合管的制备方法，包括以下步骤1)外管和内管表面处理后分别冷拔，外管内壁与内管外壁的间隙为2 — 5mm ；2)分别对内管及外管进行校直并进行表面处理，所述的表面处理为酸洗、清洗中和、磷化和皂化；3 )外管与内管套合后复合冷拔，使外管与内管紧密结合；通过上述步骤得到双金属复合管。在步骤3)中，复合冷拔时控制减壁量为壁厚的6%_对％。优化的，在步骤3)中，复合冷拔时控制减壁量为壁厚的10%—20%。进一步优化的，在步骤3)中，复合冷拔时控制减壁量为壁厚的10%—15%。复合冷拔后，内管(2)的内壁还进行中频淬火。本实用新型提供的一种双金属复合管及制备方法，通过将不同材质的管材采用冷拔加工复合的方式。在确保产品良好的韧性和抗冲击性的前提下，强度及耐磨性方面较以前单一材质16Mn钢管提高了 4-5倍以上，并且该产品把不同材质钢管的优异性能有机地结合在一起，具有较高的性价比，大大延长钢管使用寿命，经济效益明显，市场前景广阔。本实用新型采用足够的过盈量使内管和外管形成紧密配合，且在内管和外管之间设置有磷化层和/或皂化磷化层，特别是皂化磷化层除了具有表面防腐蚀功能外，还具有润滑功能，这样在拉拔过程中，这种润滑功能在有较大材料变形的工况中，如本实用新型的实施例中所述的减壁量达到壁厚的6%—24%时，也可以有效避免管材被拉伤，从而使内管和外管通过过盈配合而紧密结合在一起。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型的加工示意图。
具体实施方式
如
图1中，一种双金属复合管，外管1和内管2之间通过冷拔连接。所述的外管1和内管2之间设有磷化层和/或皂化磷化层。所述的外管1为含碳量彡0. 2%或合金元素总量小于3. 5%的低合金钢。所述的内管2为含碳量> 0. 45%的合金结构钢或含碳量> 0. 6%的碳素结构钢。碳素结构钢是俗称的优质碳素结构钢。一种双金属复合管的制备方法，包括以下步骤1)外管1和内管2表面处理后分别冷拔，外管1内壁与内管2外壁的间隙为2— 5mm ；2)分别对内管及外管进行校直并进行表面处理，所述的表面处理为酸洗、清洗中和、磷化和皂化；3)外管1与内管2套合后复合冷拔，使外管1与内管2紧密结合；通过上述步骤得到双金属复合管。在步骤3)中，复合冷拔时控制减壁量为壁厚的6%_对％。优化的，在步骤3)中，复合冷拔时控制减壁量为壁厚的10%—20%。进一步优化的，在步骤3)中，复合冷拔时控制减壁量为壁厚的10%—15%。酸洗为采用15%士 5%质量浓度的硫酸HS04、硝酸HN30或盐酸HCL，清洗钢管表面的氧化层。清洗中和为采用碱性溶液冲洗中和钢管表面酸性溶液。磷化一般采用磷酸锌、锰盐附着磷化膜。磷化的目的主要是给钢管提供润滑附着层，在一定程度上防止金属被腐蚀。皂化是采用硬脂酸钠对磷化膜进行处理。得到的皂化磷化膜具有很好的润滑性， 在变形中能很好的保持连续性，减少摩擦系数。通常采用将钢管在100g/l的硬脂酸钠溶液中 60-85°C 15min, 110°C干燥 30min。复合冷拔后，内管2的内壁还进行中频淬火。实施例1、原材料规格20#Φ 140X4X5200mm，首先进行表面处理(酸洗一清洗中和一磷化一皂化)，然后通过内外模具的冷挤压可冷拔得到尺寸规格为Φ135Χ2. 5X8200mm的精
密管作为外管1。2、原材料规格45Μη2Φ 127X4X6000mm，经过表面处理后并冷拔可得尺寸规格为 Φ 127X2. 5X8200mm的精密管作为内管2。3、分别对内管及外管进行校直并进行表面处理；4、将校直后的45Mn2内管放置在20#外管内孔中并对齐，同时进行复合冷拔后内管和外管合二为一，紧密结合无间隙，冷拔复合后尺寸为Φ 133 X 4. 5 X 8200mm,长度尺寸为去除成品两端夹头后的尺寸。在本例中减壁量为0. 5mm，经试验，根据钢管直径的不同，将减壁量控制在0. 3-1. 2mm，相当于壁厚的，都是可行的。低于该数值则内管和外管之间的结合不够紧密，而高于该数值则性价比不高，且变形较大。5、精密复合后成品的具体技术指标如下尺寸精度IT10-IT12直线度0. 3-1. Omm/lOOOmm内外表面粗糙度RaO. 8-3.26、进一步的优化方案为，成品内孔进行中频淬火。外表面基体硬度HBW0_200，抗拉强度σ b:彡410MPa，屈服强度ο s:彡245MPa, 延伸率δ 5 (%):彡25，断面收缩率Ψ (%):彡55，内表面基体硬度HRC55-62.，抗拉强度 σ b:彡 2000 Mpa0
权利要求1.一种双金属复合管，其特征在于外管(1)和内管(2)之间通过冷拔连接。
2.根据权利要求1所述的一种双金属复合管，其特征在于所述的外管(1)和内管(2) 之间设有磷化层和/或皂化磷化层。
专利摘要一种双金属复合管，外管和内管之间通过冷拔连接。所述的外管和内管之间设有磷化层和/或皂化磷化层。一种双金属复合管的制备方法，包括以下步骤1)外管和内管表面处理后分别冷拔，外管内壁与内管外壁的间隙为2—5mm；2)分别对内管及外管进行校直并进行表面处理；3)外管与内管套合后复合冷拔，使外管与内管紧密结合；通过上述步骤得到双金属复合管。本实用新型通过将不同材质的管材采用冷拔加工复合的方式。在确保产品良好的韧性和抗冲击性的前提下，强度及耐磨性方面较以前单一材质16Mn钢管提高了4-5倍以上。
文档编号B21C37/06GK202176830SQ20112025075
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者卢凤云, 赵江华 申请人:宜昌中南精密钢管有限公司