不銹鋼復合鋼管及制造方法技術

本發明專利技術公開一種不銹鋼復合鋼管及制造方法，克服現有釬焊不銹鋼復合鋼管制造中的技術偏見，采用了價格較為低廉的黃銅箔作為釬焊材料，避免現有技術使用鎳基釬料涂附層所存在的污染環境、成本高、耗能大等問題；以１００～２００℃／ｍｉｎ的降溫梯度自下而上風冷復合管坯使黃銅釬料自下而上順序凝固進行擴散釬焊的方法不但使釬料充分填充內、外管間隙并與內、外層材料間形成數微米距離的擴散，內層不銹鋼管和外層碳鋼管通過擴散釬焊層形成良好的冶金結合，同時，加熱溫度、保溫時間和冷卻速度可使碳鋼處于正火狀態，即可得到細小的組織，同時也使強度與塑性匹配良好，不銹鋼處于固溶狀態，具有最佳的耐腐蝕性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種工業及民用的雙金屬復合管及制造方法，尤其是一種結合 質量好、工序簡單、成本較低、不銹鋼層與碳鋼層可同時獲得良好組織和性能 的。
技術介紹
碳鋼管內覆不銹鋼的不銹鋼復合鋼管，既有不銹鋼的優良耐腐蝕性能，又 有碳鋼的高強度特性，可代替不銹鋼管用作工業與民用等多種領域的流體輸送 管道材料，具有價格便宜、節省資源等優點。現有的不銹鋼復合鋼管根據結合 狀況可分為機械結合與冶金結合兩種。機械結合的不銹鋼復合鋼管，在彎、扭 等加工過程中，或者在溫度、壓力、載荷變動時，會發生內管失穩、鼓包等現 象，易造成管道堵塞，另外，在使用過程中，腐蝕介質也很容易進入層間間隙 而發生腐蝕。因此，機械結合的不銹鋼復合鋼管的應用受到限制。冶金結合的 不銹鋼復合鋼管可以承受彎、扭等塑性加工，可以在溫度、載荷、壓力變動的 條件下使用，但現有制造方法卻存在著不同程度的問題。例如，中國專利申請號為200710051877.3，名稱為"不銹鋼一碳鋼復合管 爆炸焊接工藝"的專利申請技術，公開了一種不銹鋼與碳鋼復合管的制造方法。 生產過程中需要使用炸藥和專用模具等，不但工藝復雜，而且存在著安全隱患， 尤其是難于制造細長尺寸的復合管材。又如，中國專利申請號為02114525.3，名稱為"一種雙金屬管的制造方法" 的專利申請技術，公開了一種使用釬焊技術的雙金屬復合管的制造方法，包括 清洗襯管和基管的表面，在襯管的外表面涂附釬料，將襯管與基管套裝，進行 冷拉拔，使基管的內表面與襯管的外表面之間獲得一個適于釬焊的毛細間隙且 基管的內表面與襯管外表面上的釬料涂附層緊密貼合，在惰性氣體保護下將冷 拉拔復合管在中頻感應加熱釬焊裝置中通過感應圈加熱后噴水快速冷卻。該方 法中采用鎳基釬料，不但原材料成本高，而且因釬焊溫度高，耗能增加，更加 大了產品的制造成本，造成基管組織粗大，性能下降；釬料采用涂附方法涂附 在襯管外表面，勢必產生環境污染問題；感應加熱后噴水快速冷卻，雖然保證3了不銹鋼的耐腐蝕性能，但卻使基管的塑性、韌性受到很大損害。
技術實現思路
本專利技術是為了解決現有技術所存在的上述技術問題，提供一種結合質量好、 工序簡單、成本較低、不銹鋼層與碳鋼層可同時獲得良好組織和性能的不銹鋼 復合鋼管及制造方法。本專利技術的技術解決方案是 一種不銹鋼復合鋼管，包括外層碳鋼管1、內 層不銹鋼管2，所述外層碳鋼管1為無縫鋼管，其特征在于在所述外層碳鋼管1與內層不銹鋼管2之間充分填充有黃銅擴散釬焊層3。 所述黃銅擴散釬焊層3的厚度為0.02 0.1mm。 一種不銹鋼復合鋼管的制造方法，包括如下步驟a. 清潔不銹鋼薄壁焊管、碳鋼管及黃銅箔表面；b. 將黃銅箔包在不銹鋼薄壁焊管外面一同裝入碳鋼管內，內管、黃銅箔、 外管相互套裝；c. 冷拉拔使內管、黃銅箔及外管緊密貼合，形成過盈配合的復合管坯；d. 對復合管坯的端頭進行焊接密封；e. 將經焊接密封的復合管坯在充有保護氣體的井式爐中加熱，加熱溫度比 黃銅箔熔點高20 5(TC，保溫時間為10 30min;f. 復合管坯出爐后豎直放置，以100 200。C/min的降溫梯度自下而上風冷 復合管坯使黃銅釬料自下而上順序凝固，進行擴散釬焊。所述黃銅箔的厚度約為0.02~0.1mm。所述b步驟的將黃銅箔包在不銹鋼薄壁焊管外面是將黃銅箔縱向或螺旋纏 繞包在不銹鋼管外面且兩端留有20mm空白。本專利技術克服現有釬焊不銹鋼復合鋼管制造中的技術偏見，采用了價格較為 低廉的黃銅箔作為釬焊材料，避免現有技術使用鎳基釬料涂附層所存在的污染 環境、成本高、耗能大等問題；以100 200。C/min的降溫梯度自下而上風冷復 合管坯使黃銅釬料自下而上順序凝固進行擴散釬焊的方法不但使釬料充分填充 內、外管間隙并與內、外層材料間形成數微米距離的擴散，內層不銹鋼管和外 層碳鋼管通過擴散釬焊層形成良好的冶金結合，同時，加熱溫度、保溫時間和 冷卻速度可使碳鋼處于正火狀態，即可得到細小的組織，同時也使強度與塑性 匹配良好，不銹鋼處于固溶狀態，具有最佳的耐腐蝕性能；具有結合質量好、 工序簡單、成本較低、不銹鋼層與碳鋼層可同時獲得良好組織和性能等優點。附圖說明圖1是本專利技術實施例的橫截面示意圖。 具體實施例方式下面將結合附圖說明本專利技術的具體實施方式。如圖l所示本專利技術實施例 產品同現有技術一樣，包括外層碳鋼管、內層不銹鋼管和位于碳鋼管和不銹鋼 管之間的擴散釬焊層，與現有技術所不同的是在所述外層碳鋼管1與內層不銹 鋼管2之間充分填充有黃銅擴散釬焊層3，所述黃銅擴散釬焊層3的厚度最好 為0.02~0.1醒。具體制造方法是a. 選用外徑為25mm、壁厚為0.6mm的薄壁奧氏體型不銹鋼焊管為內層管， 外徑為32mm、壁厚為3mm的低碳鋼無縫鋼管為外層管，厚度為0.05mm、熔 點為91(TC的黃銅箔為擴散釬焊層的釬料。不銹鋼管的外徑略小于碳鋼管的內 徑，以使不銹鋼管能夠方便的裝入碳鋼管且兩者之間可以放入一層黃銅箔。同現有技術一樣，用清洗劑去除不銹鋼管外表面、碳鋼管內表面及黃銅箔 表面的油污；用機械方法去除不銹鋼管外表面及碳鋼管內表面的氧化物。b. 將黃銅箔包在不銹鋼管的外面一起插進碳鋼管中，內管、黃銅箔、外管 相互套裝，可以將黃銅箔縱向或螺旋纏繞包在不銹鋼管外面，為避免黃銅箔影 響密封焊接質量，可在兩端頭留出20mm空白，即在這20mm內不包黃銅箔。c. 冷拉拔使內管、黃銅箔及外管緊密貼合，形成過盈配合的復合管坯。d. 用氬弧焊方法對復合管坯的端頭進行焊接密封，防止釬料熔化流出。e. 用吊具將復合管坯豎直吊掛裝入井式擴散釬焊爐(南京攝山迅達爐業公 司生產，型號JKQ7000)，在保護氣氛下加熱到930 96(TC，保溫10 30min。f. 將加熱后的復合鋼管坯豎直吊出加熱爐，出爐后也豎直放置，調節冷卻 吹風裝置的空氣流動速度，以100 20(TC/min的降溫梯度自下而上風冷復合管 坯使黃銅釬料自下而上順序凝固，使不銹鋼得到固溶處理狀態，碳鋼得到正火 狀態。進行矯直、表面處理、檢驗，即得到本專利技術的不銹鋼復合鋼管。權利要求1.一種不銹鋼復合鋼管，包括外層碳鋼管(1)、內層不銹鋼管(2)，所述外層碳鋼管(1)為無縫鋼管，其特征在于在所述外層碳鋼管(1)與內層不銹鋼管(2)之間充分填充有黃銅擴散釬焊層(3)。2. 根據權利要求1所述的不銹鋼復合鋼管，其特征在于所述黃銅擴散釬焊層(3)的厚度為0.02 0.1mm。3. —種如權利要求1所述不銹鋼復合鋼管的制造方法，包括如下步驟a. 清潔不銹鋼薄壁焊管、碳鋼管及黃銅箔表面；b. 將黃銅箔包在不銹鋼薄壁焊管外面一同裝入碳鋼管內，內管、黃銅箔、 外管相互套裝；c. 冷拉拔使內管、黃銅箔及外管緊密貼合，形成過盈配合的復合管坯；d. 對復合管坯的端頭進行焊接密封；e. 將經焊接密封的復合管坯在充有保護氣體的井式爐中加熱，加熱溫度 比黃銅箔熔點高20 5(TC，保溫時間為10 30min;f. 復合管坯出爐后豎直放置，以100 200。C/niin的降溫梯度自下而上風 冷復合管坯使黃銅釬料自下而上順序凝固，進行擴散釬焊。4. 根據權利要求3所述的不銹鋼復合鋼管的制造方法，其特征在于所 述黃銅箔的厚度約為0.02~0.1mm。5. 根據權利要本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種不銹鋼復合鋼管，包括外層碳鋼管（１）、內層不銹鋼管（２），所述外層碳鋼管（１）為無縫鋼管，其特征在于：在所述外層碳鋼管（１）與內層不銹鋼管（２）之間充分填充有黃銅擴散釬焊層（３）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉世程，陳汝淑，劉德義，
申請(專利權)人：大連合生科技開發有限公司，
類型：發明
國別省市：91[中國|大連]