冶金結合工藝生產的復合不銹鋼(gang)管都具有較好的結合強度。機械結合型生產方法的工藝相對比較簡單,工序較少,生產成本低,使用于結合強度要求不高的領域,具有一定的優勢。
1. 液壓脹合法
先(xian)將兩管(guan)(guan)(guan)套(tao)在(zai)一起,然后(hou)對(dui)內(nei)管(guan)(guan)(guan)加壓(ya)(ya),隨著管(guan)(guan)(guan)內(nei)壓(ya)(ya)力(li)(li)升高,內(nei)層管(guan)(guan)(guan)由彈性(xing)變(bian)形(xing)狀態進入塑性(xing)狀態,并(bing)貼緊外管(guan)(guan)(guan),當管(guan)(guan)(guan)內(nei)壓(ya)(ya)力(li)(li)達到一定(ding)值時,外管(guan)(guan)(guan)發(fa)生彈性(xing)變(bian)形(xing)。兩管(guan)(guan)(guan)緊密貼合在(zai)一起,當管(guan)(guan)(guan)內(nei)壓(ya)(ya)力(li)(li)卸除后(hou),如果外層管(guan)(guan)(guan)彈性(xing)回復大于內(nei)層管(guan)(guan)(guan)的彈性(xing)回復,則兩管(guan)(guan)(guan)緊密貼合制成復合管(guan)(guan)(guan)。在(zai)油氣開(kai)采輸送中多采用API5LD標準生產雙金屬耐(nai)蝕(shi)復合不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)。液壓(ya)(ya)脹合法的生產工藝步驟(zou)如圖8-38所示。
2. 拉拔(ba)成(cheng)型生產工藝
拉(la)拔成(cheng)型是在拉(la)拔機組上(shang)進(jin)行壓力加工成(cheng)型。它對管坯要求較嚴,必須(xu)保(bao)證兩(liang)種鋼管尺寸精度和延伸性能。選用(yong)的管坯既可(ke)以是無縫鋼管,也(ye)可(ke)以用(yong)焊(han)接鋼管。拉(la)拔成(cheng)型生(sheng)產工藝流程為:
不銹鋼管/碳鋼管→套合(he)→打頭→配洗、潤(run)滑→冷拔→去油→矯直→切(qie)管→檢驗→拋光→檢驗→包(bao)裝(zhuang)→標記→稱(cheng)重→入庫
拉拔成型的特點是:原(yuan)管(guan)坯為薄(bo)壁管(guan),生(sheng)產為斷續式,生(sheng)產效率較(jiao)低(di)、不銹鋼(gang)成材率較(jiao)低(di)、只能(neng)生(sheng)產中小規格復合管(guan),可生(sheng)產內、外復合管(guan)。
3. 熱膨脹法(fa)
在(zai)管(guan)(guan)(guan)壁較(jiao)厚的(de)碳(tan)素鋼(gang)或不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)內(nei)(nei)側(ce),插入薄(bo)壁耐(nai)蝕(shi)性(xing)好(hao)的(de)金屬管(guan)(guan)(guan),在(zai)內(nei)(nei)管(guan)(guan)(guan)內(nei)(nei)充(chong)惰性(xing)氣體(ti)并使內(nei)(nei)管(guan)(guan)(guan)的(de)內(nei)(nei)側(ce)產生內(nei)(nei)壓力,再(zai)用(yong)感應加(jia)熱外(wai)管(guan)(guan)(guan)的(de)外(wai)側(ce),該感應線圈可以移動,使加(jia)熱部分的(de)內(nei)(nei)管(guan)(guan)(guan)依次(ci)膨脹(zhang),并與(yu)外(wai)管(guan)(guan)(guan)接(jie)合,由此(ci)形(xing)成雙層鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)復合。選用(yong)熱膨脹(zhang)系數(shu)小(xiao)的(de)高價格金屬內(nei)(nei)管(guan)(guan)(guan)(如鈦管(guan)(guan)(guan)或300Cr-2Mo高純度(du)鐵素體(ti)不銹鋼(gang)),很容易制(zhi)造出耐(nai)蝕(shi)性(xing)高的(de)復合鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)。
4. 釬焊(han)法
釬(han)焊(han)法(fa)(fa)是在外(wai)層(ceng)(ceng)碳(tan)鋼(gang)管(guan)、內(nei)(nei)(nei)層(ceng)(ceng)不銹鋼(gang)管(guan)的夾層(ceng)(ceng)中加(jia)釬(han)焊(han)劑(ji)層(ceng)(ceng),在高(gao)溫下(xia)釬(han)焊(han)劑(ji)熔化,將內(nei)(nei)(nei)外(wai)層(ceng)(ceng)鋼(gang)管(guan)熔合成為一(yi)體。從內(nei)(nei)(nei)外(wai)層(ceng)(ceng)之間的結(jie)合強(qiang)度來(lai)看,釬(han)焊(han)法(fa)(fa)高(gao)于爆燃(ran)法(fa)(fa),爆燃(ran)法(fa)(fa)高(gao)于縮徑法(fa)(fa)和冷擴法(fa)(fa)。
5. 爆炸(zha)成型法
爆(bao)炸(zha)成型生產流程(cheng):碳(tan)鋼(gang)中厚板(ban)/不(bu)銹鋼(gang)熱(re)軋(ya)板(ban)→爆(bao)炸(zha)焊接→復合板(ban)→切(qie)割→重(zhong)疊焊四邊→熱(re)軋(ya)→冷(leng)軋(ya)→縱剪→分層酸(suan)洗→氬弧焊或二氧化碳(tan)保護填充焊→連續(xu)固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)→拋(pao)光→檢(jian)驗→包裝→標記。
爆(bao)炸(zha)(zha)成(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)藝主要有以(yi)下特點(dian)是可(ke)(ke)以(yi)生產各(ge)種(zhong)材質(zhi)匹配的(de)(de)復(fu)合(he)(he)鋼(gang)管(guan),包(bao)括(kuo)輕金(jin)屬(shu)管(guan)與不銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)復(fu)合(he)(he),缺點(dian)是界(jie)面接合(he)(he)區(qu)易(yi)形成(cheng)(cheng)波形,管(guan)坯(pi)長(chang)度受到(dao)限制,需建設(she)專(zhuan)門的(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)場地(di)或空(kong)間,要有特殊的(de)(de)安(an)全措施(shi)。如(ru)果把爆(bao)炸(zha)(zha)焊接作(zuo)為(wei)提(ti)供復(fu)合(he)(he)管(guan)管(guan)坯(pi)的(de)(de)工(gong)藝,在隨后進行熱的(de)(de)或冷的(de)(de)加(jia)工(gong),則可(ke)(ke)生產各(ge)種(zhong)品種(zhong)的(de)(de)復(fu)合(he)(he)鋼(gang)管(guan)。另外爆(bao)炸(zha)(zha)成(cheng)(cheng)型(xing)法也(ye)可(ke)(ke)以(yi)將兩支表面加(jia)工(gong)的(de)(de)鋼(gang)管(guan)直(zhi)接經(jing)爆(bao)炸(zha)(zha)復(fu)合(he)(he)在一起,這種(zhong)復(fu)合(he)(he)管(guan)長(chang)度一般在4米以(yi)下,直(zhi)徑(jing)也(ye)不宜過(guo)(guo)大。這種(zhong)經(jing)爆(bao)炸(zha)(zha)復(fu)合(he)(he)的(de)(de)復(fu)合(he)(he)管(guan)可(ke)(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)空(kong)心管(guan)坯(pi)再經(jing)過(guo)(guo)熱軋合(he)(he)冷軋,長(chang)度可(ke)(ke)以(yi)達到(dao)20米左右。