專利名稱：不銹鋼復(fù)合鋼管及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)及民用的雙金屬復(fù)合管及制造方法，尤其是一種結(jié)合 質(zhì)量好、工序簡(jiǎn)單、成本較低、不銹鋼層與碳鋼層可同時(shí)獲得良好組織和性能 的不銹鋼復(fù)合鋼管及制造方法。
背景技術(shù)：
碳鋼管內(nèi)覆不銹鋼的不銹鋼復(fù)合鋼管，既有不銹鋼的優(yōu)良耐腐蝕性能，又 有碳鋼的高強(qiáng)度特性，可代替不銹鋼管用作工業(yè)與民用等多種領(lǐng)域的流體輸送 管道材料，具有價(jià)格便宜、節(jié)省資源等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有的不銹鋼復(fù)合鋼管根據(jù)結(jié)合 狀況可分為機(jī)械結(jié)合與冶金結(jié)合兩種。機(jī)械結(jié)合的不銹鋼復(fù)合鋼管，在彎、扭 等加工過程中，或者在溫度、壓力、載荷變動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生內(nèi)管失穩(wěn)、鼓包等現(xiàn) 象，易造成管道堵塞，另外，在使用過程中，腐蝕介質(zhì)也很容易進(jìn)入層間間隙 而發(fā)生腐蝕。因此，機(jī)械結(jié)合的不銹鋼復(fù)合鋼管的應(yīng)用受到限制。冶金結(jié)合的 不銹鋼復(fù)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(dòng)的 條件下使用，但現(xiàn)有制造方法卻存在著不同程度的問題。
例如，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710051877.3，名稱為"不銹鋼一碳鋼復(fù)合管 爆炸焊接工藝"的專利申請(qǐng)技術(shù)，公開了一種不銹鋼與碳鋼復(fù)合管的制造方法。 生產(chǎn)過程中需要使用炸藥和專用模具等，不但工藝復(fù)雜，而且存在著安全隱患， 尤其是難于制造細(xì)長(zhǎng)尺寸的復(fù)合管材。
又如，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?2114525.3，名稱為"一種雙金屬管的制造方法" 的專利申請(qǐng)技術(shù)，公開了一種使用釬焊技術(shù)的雙金屬復(fù)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(jìn)行 冷拉拔，使基管的內(nèi)表面與襯管的外表面之間獲得一個(gè)適于釬焊的毛細(xì)間隙且 基管的內(nèi)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(hù)下將冷 拉拔復(fù)合管在中頻感應(yīng)加熱釬焊裝置中通過感應(yīng)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(chǎn)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(shì)必產(chǎn)生環(huán)境污染問題；感應(yīng)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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)合質(zhì)量好、 工序簡(jiǎn)單、成本較低、不銹鋼層與碳鋼層可同時(shí)獲得良好組織和性能的不銹鋼 復(fù)合鋼管及制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種不銹鋼復(fù)合鋼管，包括外層碳鋼管1、內(nèi) 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(nèi)層不銹鋼管2之間充分填充有黃銅擴(kuò)散釬焊層3。 所述黃銅擴(kuò)散釬焊層3的厚度為0.02 0.1mm。 一種不銹鋼復(fù)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(nèi)，內(nèi)管、黃銅箔、 外管相互套裝；
c. 冷拉拔使內(nèi)管、黃銅箔及外管緊密貼合，形成過盈配合的復(fù)合管坯；
d. 對(duì)復(fù)合管坯的端頭進(jìn)行焊接密封；
e. 將經(jīng)焊接密封的復(fù)合管坯在充有保護(hù)氣體的井式爐中加熱，加熱溫度比 黃銅箔熔點(diǎn)高20 5(TC，保溫時(shí)間為10 30min;
f. 復(fù)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(fēng)冷 復(fù)合管坯使黃銅釬料自下而上順序凝固，進(jìn)行擴(kuò)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。
本發(fā)明克服現(xiàn)有釬焊不銹鋼復(fù)合鋼管制造中的技術(shù)偏見，采用了價(jià)格較為 低廉的黃銅箔作為釬焊材料，避免現(xiàn)有技術(shù)使用鎳基釬料涂附層所存在的污染 環(huán)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(fēng)冷復(fù) 合管坯使黃銅釬料自下而上順序凝固進(jìn)行擴(kuò)散釬焊的方法不但使釬料充分填充 內(nèi)、外管間隙并與內(nèi)、外層材料間形成數(shù)微米距離的擴(kuò)散，內(nèi)層不銹鋼管和外 層碳鋼管通過擴(kuò)散釬焊層形成良好的冶金結(jié)合，同時(shí)，加熱溫度、保溫時(shí)間和 冷卻速度可使碳鋼處于正火狀態(tài)，即可得到細(xì)小的組織，同時(shí)也使強(qiáng)度與塑性 匹配良好，不銹鋼處于固溶狀態(tài)，具有最佳的耐腐蝕性能；具有結(jié)合質(zhì)量好、 工序簡(jiǎn)單、成本較低、不銹鋼層與碳鋼層可同時(shí)獲得良好組織和性能等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖l所示本發(fā)明實(shí)施例 產(chǎn)品同現(xiàn)有技術(shù)一樣，包括外層碳鋼管、內(nèi)層不銹鋼管和位于碳鋼管和不銹鋼 管之間的擴(kuò)散釬焊層，與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是在所述外層碳鋼管1與內(nèi)層不銹 鋼管2之間充分填充有黃銅擴(kuò)散釬焊層3，所述黃銅擴(kuò)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(nèi)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(diǎn)為91(TC的黃銅箔為擴(kuò)散釬焊層的釬料。不銹鋼管的外徑略小于碳鋼管的內(nèi) 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(xiàn)有技術(shù)一樣，用清洗劑去除不銹鋼管外表面、碳鋼管內(nèi)表面及黃銅箔 表面的油污；用機(jī)械方法去除不銹鋼管外表面及碳鋼管內(nèi)表面的氧化物。
b. 將黃銅箔包在不銹鋼管的外面一起插進(jìn)碳鋼管中，內(nèi)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(zhì)量，可在兩端頭留出20mm空白，即在這20mm內(nèi)不包黃銅箔。
c. 冷拉拔使內(nèi)管、黃銅箔及外管緊密貼合，形成過盈配合的復(fù)合管坯。
d. 用氬弧焊方法對(duì)復(fù)合管坯的端頭進(jìn)行焊接密封，防止釬料熔化流出。
e. 用吊具將復(fù)合管坯豎直吊掛裝入井式擴(kuò)散釬焊爐(南京攝山迅達(dá)爐業(yè)公 司生產(chǎn)，型號(hào)JKQ7000)，在保護(hù)氣氛下加熱到930 96(TC，保溫10 30min。
f. 將加熱后的復(fù)合鋼管坯豎直吊出加熱爐，出爐后也豎直放置，調(diào)節(jié)冷卻 吹風(fēng)裝置的空氣流動(dòng)速度，以100 20(TC/min的降溫梯度自下而上風(fēng)冷復(fù)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(tài)，碳鋼得到正火 狀態(tài)。
進(jìn)行矯直、表面處理、檢驗(yàn)，即得到本發(fā)明的不銹鋼復(fù)合鋼管。
權(quán)利要求
1.一種不銹鋼復(fù)合鋼管，包括外層碳鋼管(1)、內(nèi)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(nèi)層不銹鋼管(2)之間充分填充有黃銅擴(kuò)散釬焊層(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼復(fù)合鋼管，其特征在于所述黃銅擴(kuò)散釬焊層(3)的厚度為0.02 0.1mm。
3. —種如權(quán)利要求1所述不銹鋼復(fù)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(nèi)，內(nèi)管、黃銅箔、 外管相互套裝；c. 冷拉拔使內(nèi)管、黃銅箔及外管緊密貼合，形成過盈配合的復(fù)合管坯；d. 對(duì)復(fù)合管坯的端頭進(jìn)行焊接密封；e. 將經(jīng)焊接密封的復(fù)合管坯在充有保護(hù)氣體的井式爐中加熱，加熱溫度 比黃銅箔熔點(diǎn)高20 5(TC，保溫時(shí)間為10 30min;f. 復(fù)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(fēng) 冷復(fù)合管坯使黃銅釬料自下而上順序凝固，進(jìn)行擴(kuò)散釬焊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的不銹鋼復(fù)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(jù)權(quán)利要求3或4所述的不銹鋼復(fù)合鋼管的制造方法，其特征在于 所述b步驟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。
全文摘要
本發(fā)明公開一種不銹鋼復(fù)合鋼管及制造方法，克服現(xiàn)有釬焊不銹鋼復(fù)合鋼管制造中的技術(shù)偏見，采用了價(jià)格較為低廉的黃銅箔作為釬焊材料，避免現(xiàn)有技術(shù)使用鎳基釬料涂附層所存在的污染環(huán)境、成本高、耗能大等問題；以100～200℃/min的降溫梯度自下而上風(fēng)冷復(fù)合管坯使黃銅釬料自下而上順序凝固進(jìn)行擴(kuò)散釬焊的方法不但使釬料充分填充內(nèi)、外管間隙并與內(nèi)、外層材料間形成數(shù)微米距離的擴(kuò)散，內(nèi)層不銹鋼管和外層碳鋼管通過擴(kuò)散釬焊層形成良好的冶金結(jié)合，同時(shí)，加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度可使碳鋼處于正火狀態(tài)，即可得到細(xì)小的組織，同時(shí)也使強(qiáng)度與塑性匹配良好，不銹鋼處于固溶狀態(tài)，具有最佳的耐腐蝕性能。
文檔編號(hào)F16L9/00GK101566256SQ200910011840
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者劉世程, 劉德義, 陳汝淑 申請(qǐng)人:大連合生科技開發(fā)有限公司