冶金結合工藝生產的復合不銹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. 液壓脹合法
先(xian)將兩管(guan)(guan)套(tao)在一(yi)起,然后對(dui)內管(guan)(guan)加壓,隨著管(guan)(guan)內壓力(li)(li)升(sheng)高,內層管(guan)(guan)由彈性變形狀(zhuang)態進(jin)入塑性狀(zhuang)態,并貼緊(jin)(jin)外(wai)管(guan)(guan),當(dang)管(guan)(guan)內壓力(li)(li)達到一(yi)定值時,外(wai)管(guan)(guan)發(fa)生(sheng)(sheng)彈性變形。兩管(guan)(guan)緊(jin)(jin)密貼合(he)(he)在一(yi)起,當(dang)管(guan)(guan)內壓力(li)(li)卸(xie)除后,如果外(wai)層管(guan)(guan)彈性回(hui)復(fu)大于內層管(guan)(guan)的彈性回(hui)復(fu),則(ze)兩管(guan)(guan)緊(jin)(jin)密貼合(he)(he)制成(cheng)復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)。在油氣開采(cai)輸(shu)送中多(duo)采(cai)用API5LD標準(zhun)生(sheng)(sheng)產雙(shuang)金(jin)屬耐蝕復(fu)合(he)(he)不銹鋼管(guan)(guan)。液壓脹合(he)(he)法的生(sheng)(sheng)產工藝(yi)步驟如圖8-38所示(shi)。
2. 拉拔成型生產工(gong)藝
拉拔成(cheng)型是(shi)在拉拔機組上進行壓(ya)力加(jia)工成(cheng)型。它對管(guan)坯要求較嚴,必須(xu)保證兩(liang)種鋼管(guan)尺(chi)寸(cun)精度和延伸性能(neng)。選用(yong)的(de)管(guan)坯既可以是(shi)無縫鋼管(guan),也可以用(yong)焊接鋼管(guan)。拉拔成(cheng)型生產(chan)工藝流程為:
不銹鋼管(guan)/碳鋼管(guan)→套合→打頭→配洗、潤滑(hua)→冷拔→去油(you)→矯直→切管(guan)→檢(jian)驗→拋光→檢(jian)驗→包裝→標記→稱(cheng)重(zhong)→入庫(ku)
拉拔成型(xing)的特點是:原(yuan)管坯為薄壁管,生(sheng)(sheng)產為斷續式,生(sheng)(sheng)產效率較低、不銹鋼(gang)成材率較低、只能生(sheng)(sheng)產中小規格復合管,可生(sheng)(sheng)產內、外復合管。
3. 熱膨(peng)脹法
在管(guan)(guan)(guan)壁較厚的(de)(de)碳素(su)鋼(gang)(gang)或不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)內側,插入薄壁耐(nai)蝕性(xing)好的(de)(de)金屬(shu)管(guan)(guan)(guan),在內管(guan)(guan)(guan)內充(chong)惰性(xing)氣體并(bing)使(shi)內管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)內側產生內壓力,再用感應加熱(re)外(wai)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)外(wai)側,該(gai)感應線圈可以移(yi)動,使(shi)加熱(re)部分的(de)(de)內管(guan)(guan)(guan)依次(ci)膨脹(zhang),并(bing)與外(wai)管(guan)(guan)(guan)接合,由此形(xing)成雙(shuang)層鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)復合。選用熱(re)膨脹(zhang)系數小(xiao)的(de)(de)高價格金屬(shu)內管(guan)(guan)(guan)(如鈦管(guan)(guan)(guan)或300Cr-2Mo高純度鐵(tie)素(su)體不銹鋼(gang)(gang)),很(hen)容易制造出(chu)耐(nai)蝕性(xing)高的(de)(de)復合鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。
4. 釬焊法(fa)
釬焊(han)法(fa)是(shi)在外層(ceng)(ceng)碳鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)、內(nei)層(ceng)(ceng)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的夾層(ceng)(ceng)中加釬焊(han)劑(ji)層(ceng)(ceng),在高(gao)溫下釬焊(han)劑(ji)熔化,將(jiang)內(nei)外層(ceng)(ceng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)熔合(he)成為(wei)一體。從內(nei)外層(ceng)(ceng)之間的結合(he)強度來看(kan),釬焊(han)法(fa)高(gao)于爆燃法(fa),爆燃法(fa)高(gao)于縮徑法(fa)和冷擴法(fa)。
5. 爆炸成型法
爆炸成型生產流程:碳(tan)鋼中厚板(ban)/不(bu)銹鋼熱軋板(ban)→爆炸焊(han)接→復合板(ban)→切割→重疊焊(han)四邊→熱軋→冷軋→縱剪→分層酸洗→氬(ya)弧(hu)焊(han)或(huo)二氧(yang)化碳(tan)保護填充(chong)焊(han)→連續(xu)固溶處理(li)→拋(pao)光→檢(jian)驗→包裝→標(biao)記。
爆(bao)炸(zha)(zha)成(cheng)型(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)主要有以下特(te)點是(shi)可(ke)以生產各種材(cai)質匹配的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)鋼管(guan),包括輕金屬管(guan)與(yu)不銹鋼管(guan)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he),缺點是(shi)界面接合(he)(he)(he)區易形成(cheng)波形,管(guan)坯長度受到限制,需建設專(zhuan)門的(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)場地或空(kong)間,要有特(te)殊的(de)(de)安全措施。如果把爆(bao)炸(zha)(zha)焊接作為(wei)提供復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)管(guan)管(guan)坯的(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi),在(zai)隨后進行(xing)熱的(de)(de)或冷(leng)的(de)(de)加工(gong)(gong),則(ze)可(ke)生產各種品種的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)鋼管(guan)。另外爆(bao)炸(zha)(zha)成(cheng)型(xing)(xing)法也可(ke)以將兩支(zhi)表(biao)面加工(gong)(gong)的(de)(de)鋼管(guan)直接經(jing)爆(bao)炸(zha)(zha)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)在(zai)一起,這(zhe)種復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)管(guan)長度一般在(zai)4米以下,直徑也不宜過大(da)。這(zhe)種經(jing)爆(bao)炸(zha)(zha)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)管(guan)可(ke)以作為(wei)空(kong)心管(guan)坯再經(jing)過熱軋(ya)合(he)(he)(he)冷(leng)軋(ya),長度可(ke)以達到20米左右。