冶金結合工藝生產的復合不銹(xiu)鋼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(ya)脹(zhang)合法
先將兩管(guan)(guan)套在(zai)一(yi)(yi)起,然后(hou)(hou)對內管(guan)(guan)加壓(ya)(ya),隨著管(guan)(guan)內壓(ya)(ya)力(li)升高,內層管(guan)(guan)由(you)彈(dan)性(xing)(xing)變形(xing)狀態進入(ru)塑性(xing)(xing)狀態,并貼(tie)緊(jin)外(wai)管(guan)(guan),當管(guan)(guan)內壓(ya)(ya)力(li)達到一(yi)(yi)定值時(shi),外(wai)管(guan)(guan)發(fa)生彈(dan)性(xing)(xing)變形(xing)。兩管(guan)(guan)緊(jin)密貼(tie)合(he)(he)在(zai)一(yi)(yi)起,當管(guan)(guan)內壓(ya)(ya)力(li)卸除后(hou)(hou),如果外(wai)層管(guan)(guan)彈(dan)性(xing)(xing)回復(fu)大于內層管(guan)(guan)的(de)彈(dan)性(xing)(xing)回復(fu),則兩管(guan)(guan)緊(jin)密貼(tie)合(he)(he)制成復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)。在(zai)油氣開采輸送中多采用(yong)API5LD標準生產(chan)雙金(jin)屬耐蝕復(fu)合(he)(he)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)。液壓(ya)(ya)脹(zhang)合(he)(he)法的(de)生產(chan)工藝(yi)步驟(zou)如圖8-38所示。
2. 拉拔(ba)成型(xing)生產(chan)工藝
拉(la)拔(ba)成(cheng)(cheng)型(xing)是在拉(la)拔(ba)機組(zu)上進行壓力加工成(cheng)(cheng)型(xing)。它對管坯要求較(jiao)嚴,必須保證(zheng)兩種鋼(gang)管尺(chi)寸精(jing)度和延伸性能。選用的管坯既可(ke)以是無縫(feng)鋼(gang)管,也可(ke)以用焊接鋼(gang)管。拉(la)拔(ba)成(cheng)(cheng)型(xing)生產(chan)工藝流(liu)程為:
不銹鋼管(guan)(guan)/碳鋼管(guan)(guan)→套合→打頭→配洗、潤滑(hua)→冷拔→去油→矯直→切管(guan)(guan)→檢驗→拋(pao)光→檢驗→包裝→標記→稱重→入(ru)庫(ku)
拉拔成(cheng)型的(de)特點(dian)是:原管(guan)(guan)坯(pi)為(wei)薄壁(bi)管(guan)(guan),生產為(wei)斷續(xu)式,生產效率(lv)較(jiao)低(di)、不銹鋼成(cheng)材(cai)率(lv)較(jiao)低(di)、只能生產中小規格復合管(guan)(guan),可生產內、外復合管(guan)(guan)。
3. 熱膨脹法
在管(guan)(guan)(guan)壁(bi)較厚的(de)(de)(de)碳素(su)(su)鋼(gang)或不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)側,插(cha)入薄壁(bi)耐蝕性(xing)好的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)管(guan)(guan)(guan),在內(nei)(nei)(nei)管(guan)(guan)(guan)內(nei)(nei)(nei)充惰性(xing)氣體并使內(nei)(nei)(nei)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)側產生(sheng)內(nei)(nei)(nei)壓力,再用(yong)感應(ying)加(jia)熱(re)外管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)外側,該感應(ying)線(xian)圈可以(yi)移動,使加(jia)熱(re)部分的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)管(guan)(guan)(guan)依(yi)次膨(peng)脹,并與外管(guan)(guan)(guan)接合,由此形成(cheng)雙層鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)復合。選用(yong)熱(re)膨(peng)脹系數小的(de)(de)(de)高價格金(jin)(jin)屬(shu)內(nei)(nei)(nei)管(guan)(guan)(guan)(如鈦管(guan)(guan)(guan)或300Cr-2Mo高純度(du)鐵(tie)素(su)(su)體不銹(xiu)鋼(gang)),很容易制(zhi)造出(chu)耐蝕性(xing)高的(de)(de)(de)復合鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)。
4. 釬(han)焊(han)法
釬(han)(han)焊(han)法(fa)(fa)是在外層(ceng)碳(tan)鋼(gang)管(guan)(guan)、內(nei)層(ceng)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)的夾(jia)層(ceng)中(zhong)加釬(han)(han)焊(han)劑層(ceng),在高(gao)溫下釬(han)(han)焊(han)劑熔化,將內(nei)外層(ceng)鋼(gang)管(guan)(guan)熔合成為一(yi)體。從內(nei)外層(ceng)之間的結(jie)合強度(du)來(lai)看,釬(han)(han)焊(han)法(fa)(fa)高(gao)于爆燃(ran)(ran)法(fa)(fa),爆燃(ran)(ran)法(fa)(fa)高(gao)于縮(suo)徑法(fa)(fa)和冷擴(kuo)法(fa)(fa)。
5. 爆炸成型法(fa)
爆炸成(cheng)型生(sheng)產(chan)流程:碳鋼(gang)中厚板(ban)/不(bu)銹鋼(gang)熱(re)(re)軋(ya)板(ban)→爆炸焊(han)接→復合板(ban)→切割→重疊焊(han)四邊→熱(re)(re)軋(ya)→冷軋(ya)→縱剪→分(fen)層酸(suan)洗(xi)→氬弧焊(han)或二(er)氧化碳保護填充(chong)焊(han)→連續固(gu)溶處理→拋(pao)光→檢驗→包(bao)裝→標(biao)記(ji)。
爆(bao)炸(zha)成型(xing)工(gong)藝(yi)主要(yao)有以(yi)下特(te)點(dian)是可(ke)(ke)(ke)以(yi)生(sheng)產各(ge)種(zhong)材質匹配的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)(he)鋼管(guan),包括輕(qing)金(jin)屬管(guan)與(yu)不(bu)銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)(he),缺點(dian)是界(jie)面(mian)接(jie)合(he)(he)(he)區易(yi)形成波形,管(guan)坯(pi)長度受到限(xian)制,需(xu)建設(she)專(zhuan)門的(de)(de)(de)爆(bao)炸(zha)場地或空(kong)(kong)間,要(yao)有特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)安全措施。如果把爆(bao)炸(zha)焊(han)接(jie)作為提供復(fu)合(he)(he)(he)管(guan)管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi),在隨后進行熱的(de)(de)(de)或冷(leng)的(de)(de)(de)加(jia)工(gong),則可(ke)(ke)(ke)生(sheng)產各(ge)種(zhong)品種(zhong)的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)(he)鋼管(guan)。另外爆(bao)炸(zha)成型(xing)法也(ye)可(ke)(ke)(ke)以(yi)將兩支表面(mian)加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)鋼管(guan)直接(jie)經(jing)(jing)爆(bao)炸(zha)復(fu)合(he)(he)(he)在一起,這種(zhong)復(fu)合(he)(he)(he)管(guan)長度一般(ban)在4米以(yi)下,直徑也(ye)不(bu)宜過大。這種(zhong)經(jing)(jing)爆(bao)炸(zha)復(fu)合(he)(he)(he)的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)(he)管(guan)可(ke)(ke)(ke)以(yi)作為空(kong)(kong)心(xin)管(guan)坯(pi)再經(jing)(jing)過熱軋(ya)合(he)(he)(he)冷(leng)軋(ya),長度可(ke)(ke)(ke)以(yi)達到20米左右。