冷成型法

? ?冷成型制造工藝的基本特征是將預(yù)加工好的薄壁不銹鋼管套入碳鋼管中，然后通過(guò)機(jī)械方法使不銹鋼管緊緊貼合在碳鋼管內(nèi)壁上。薄壁不銹鋼管有兩種獲得途徑： 一種是通過(guò)選擇合適規(guī)格的無(wú)縫不銹鋼管，通過(guò)旋壓的方法使之變薄，達(dá)到要求的外徑和厚度；另一種是用薄的不銹鋼板或鋼帶在專(zhuān)用的制管機(jī)上用tig焊接成直 縫或螺旋縫不銹鋼管。采用拉拔、脹接、旋壓和滾壓等方法使不銹鋼管緊緊貼合在碳鋼管內(nèi)壁上，其中拉拔和脹接為常用。拉拔是取兩根分別制成的無(wú)縫鋼管，將 一根套在另一根外面，然后將兩管通過(guò)一模具同時(shí)進(jìn)行拉拔，從而實(shí)現(xiàn)緊密配合的機(jī)械結(jié)合。這種管的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單，價(jià)格較便宜。缺點(diǎn)是界面非擴(kuò)散結(jié) 合，只是依靠對(duì)外層進(jìn)行的冷加工來(lái)獲得緊密配合，因此冷加工復(fù)合管如果遭遇高溫就有分層傾向，復(fù)合管會(huì)因應(yīng)力釋放而失效。這就限制了冷加工管的使用環(huán)境和 應(yīng)用領(lǐng)域。脹接分機(jī)械脹接和液壓脹接兩種。機(jī)械脹接是目前生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合管的一種主要方法，它是利用滾脹芯軸回轉(zhuǎn)擠壓使復(fù)合管內(nèi)管發(fā)生塑性變形，外管發(fā)生 彈性變形，從而使復(fù)合管的外管對(duì)內(nèi)管產(chǎn)生接觸壓力，以達(dá)到復(fù)合管內(nèi)外壁的緊密貼合。液壓脹接原理與機(jī)械脹接相同，只是用管內(nèi)高壓水施壓代替滾脹芯軸回轉(zhuǎn)擠 壓。機(jī)械脹接時(shí)脹接力大小難以確定，易發(fā)生欠脹或過(guò)脹，且多次滾脹易造成襯里開(kāi)裂。液壓脹接時(shí)脹接力均勻且大小可進(jìn)行計(jì)算，因此更具優(yōu)越性。兩種脹接法的 共同缺點(diǎn)是內(nèi)外層只是機(jī)械結(jié)合，和拉拔成型一樣，在高溫環(huán)境下會(huì)因應(yīng)力松弛而分層失效。

雙金屬?gòu)?fù)合管的制備方法——離心鑄造

   工程實(shí)際中，有時(shí)要求管子的內(nèi)壁或外壁具有防腐蝕性能等。有色金屬(如銅、鈦、鎳)、不銹鋼都是防腐蝕的材料，但純有色金屬管價(jià)格昂貴。如采用復(fù)合管，例如在普通鋼的外層或內(nèi)層覆上一層薄的銅管，銅層的一面則具有防腐蝕性能，加之普通鋼又有較好的強(qiáng)度，故這種兩層金屬的復(fù)合管在工程上有著非常廣泛的應(yīng)用。雙金屬?gòu)?fù)合管的制造技術(shù)繁多，主要有：離心鑄造法、熱擠壓法、冷成型法、熱膨脹焊接法、復(fù)合板卷焊法和復(fù)合法等。

1．離心鑄造生產(chǎn)雙金屬?gòu)?fù)合管

  離心鑄造是將兩層金屬液依次澆入旋轉(zhuǎn)的錠模中，在離心力的作用下形成空心雙金屬管坯或半成品，其后經(jīng)其他變形加工方法制成成品。

   這種澆鑄工藝雖能一次形成空心管坯，但鑄坯質(zhì)量不穩(wěn)定，如層間容易氧化、兩層容易混合、外層內(nèi)表面鋼渣不易脫離等均影響銹坯質(zhì)量，特別是當(dāng)外層凝固溫度比內(nèi)層低時(shí)澆鑄就更為困難。離心鑄造法可澆鑄直徑為lO～250mm的多種雙金屬?gòu)?fù)合管，在與冷熱變形配合時(shí)可生產(chǎn)直徑6-550mm、壁厚>1mm的成品。

雙金屬物料輸送管道的制作

雙金屬物料輸送管由兩層管材復(fù)合而成，內(nèi)層管材一般厚度為0.5～2mm左右，外層管材采用普通流體輸送管。加工制作時(shí)工藝方面需要解決兩個(gè)問(wèn)題：鑲襯用金屬管的加工制作和雙層金屬管的組裝復(fù)合。

2.1 鑲襯用金屬管的加工制作

鑲襯用金屬管的加工制作采用單件生產(chǎn)，根據(jù)輸送物料的性質(zhì)選擇不同的鑲襯材料，并且可以根據(jù)外層鋼管尺寸靈活地改變內(nèi)層管材規(guī)格。為了保證順利地復(fù)合鑲襯，應(yīng)使內(nèi)層管材的外徑比外層管的內(nèi)徑小0.5～2mm。內(nèi)層管材的直徑確定后應(yīng)通過(guò)板料的下料剪切精度予以保證，板料的尺寸偏差在±0.5mm以?xún)?nèi)。板料在專(zhuān)用的鋼管成型機(jī)上進(jìn)行卷圓成型，然后用點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊，再由專(zhuān)門(mén)研制的金屬管件自動(dòng)焊接機(jī)對(duì)焊縫作自動(dòng)焊接。焊接采用非熔化極氣保護(hù)焊，在保證焊透的情況下應(yīng)當(dāng)使焊縫高度盡量小。焊接后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行退火處理，然后再壓平，使焊縫具有較好的延展性，并且厚度與母體的厚度一致。

2.2 雙層金屬管的復(fù)合組裝

雙層金屬管的主要復(fù)合工序如下：

(1）管料的表面處理

在復(fù)合工序前應(yīng)對(duì)內(nèi)、外層管的結(jié)合表面進(jìn)行處理，主要包括清理污物、除銹、脫脂和毛化。表面處理采用專(zhuān)用機(jī)械完成，外層管用噴丸方法將內(nèi)表面的污物和氧化物一次除去；內(nèi)層管采用鋼絲刷將表面毛化。

(2）管料的組裝

表面處理后的兩種管料應(yīng)隨即組裝在一起，為了便于滾壓復(fù)合，可將組裝好的管料一端脹緊，以免滑脫。

(3）滾壓復(fù)合

滾壓復(fù)合是在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)拉拔設(shè)備上進(jìn)行的。該設(shè)備由床身、管料夾持裝置、主傳動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)滾壓頭和牽引裝置等幾部分組成。滾壓復(fù)合時(shí)，將組裝好的管料裝卡在卡盤(pán)上，調(diào)整好滾壓頭的尺寸，啟動(dòng)主電機(jī)和乳化液潤(rùn)滑系統(tǒng)，然后啟動(dòng)牽引電機(jī)將滾壓頭拉過(guò)管料。

(4）管端加工

管料滾壓復(fù)合后，可將內(nèi)層管端頭翻出，包覆外層管端面，并進(jìn)行平頭倒棱。如采用法蘭聯(lián)接，可將法蘭焊接在管料的兩端；若采用管接頭聯(lián)接，則在管料的兩端加工螺紋。

雙金屬?gòu)?fù)合管生產(chǎn)方法——液壓復(fù)合法形成機(jī)理：          

 將裝配好的內(nèi)外管完全密封—呈密閉長(zhǎng)筒，再將液體注入筒內(nèi)，逐步加壓筒內(nèi)的液體，使得內(nèi)襯管逐步的在直徑方向向外擴(kuò)張，在軸向方向向內(nèi)收縮。通過(guò)連續(xù)逐步施壓，使得內(nèi)襯管終達(dá)到塑性變形，外基管仍處于彈性變形范圍內(nèi)，當(dāng)通過(guò)壓力表判定內(nèi)外管已達(dá)到塑性變形，外基管處于彈性變形要求時(shí)，施放壓力，復(fù)合形式。特點(diǎn)：  ① 逐步加壓成形。       ② 密閉長(zhǎng)筒內(nèi)各點(diǎn)壓力相同。