[發(fā)明專利]一種難變形合金復(fù)合雙層管材的生產(chǎn)方法

有效

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• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103920743A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王黎暉;崔新亮;王錦永;王明新
• 申請（專利權(quán)）人: 新興鑄管股份有限公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;B21C23/08
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 李榮文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金無縫管材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

難變形合金是指在熱加工過程中具有加工塑性低、變形抗力大和變形溫度范圍窄等特點的一類合金。其化學(xué)成分復(fù)雜，合金化程度高，具有良好的高溫強度、抗氧化腐蝕性能和綜合性，用于制造航空、發(fā)電、鍋爐、化工和儀表等行業(yè)機械的高溫部件和耐腐蝕部件。難變形合金無縫管材的試制和生產(chǎn)，是在這些合金材料研制的基礎(chǔ)上進行的，是這些合金材料應(yīng)用的重要方面。

難變形合金無縫管材用于制造各種燃氣導(dǎo)管和燃油導(dǎo)管、高溫部件的環(huán)形件、鍋爐的過熱器官、核電站的蒸汽發(fā)生器傳熱管、冷凍機的換熱器管護套、熱風(fēng)爐等高溫設(shè)備的測溫熱電偶保護套管、加熱爐套管、化工裂解管以及其他各種腐蝕介質(zhì)的輸送管等。

常見的難變形合金有028、825、625、G3、Cr26，由于難變形合金高溫塑性差，熱成形區(qū)間窄，無法采用常規(guī)熱軋或熱穿孔方法實現(xiàn)。目前難變形合金無縫管材成型工藝是：冶煉→模鑄→鍛造→熱擠壓，必須通過熱擠壓工藝進行加工，但熱加工工藝控制難度大，擠壓后的管子內(nèi)壁經(jīng)常出現(xiàn)嚴重裂紋，成材率較低。目前中國尚不能完全工業(yè)化生產(chǎn)，因此進一步摸索其成型工藝特性具有舉足輕重的意義。

難變形合金管材產(chǎn)生裂紋的原因分析:目前難變形合金管材一般采用熱擠壓方法生產(chǎn)，盡管坯料受三向壓應(yīng)力作用，但生產(chǎn)時高溫下的管坯內(nèi)壁與芯棒接觸，外壁與擠壓筒接觸，尾部與擠壓墊接觸，導(dǎo)致坯料的內(nèi)壁和外壁與變形工具之間存在熱傳導(dǎo)，坯料會降溫，變形時溫度不在最佳塑性區(qū)間，變形塑性下降，同時坯料的內(nèi)壁和外壁與變形工具之間存在較大摩擦力，易產(chǎn)生裂紋。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種難變形合金復(fù)合雙層管材的生產(chǎn)方法。采用本發(fā)明生產(chǎn)難變形合金復(fù)合管材，可以有效預(yù)防難變形合金管材的裂紋，提高成材率，同時管材的大部分難變形合金被普碳鋼替代，大大降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：提供一種難變形合金復(fù)合雙層管材的生產(chǎn)方法，包括下述步驟：

（1）、運用離心鑄造工藝生產(chǎn)難變形合金管坯，其中難變形合金管坯由內(nèi)中外三層合金組成；

（2）、對難變形合金管坯的內(nèi)、外壁進行機加工；

（3）、將機加工后的難變形合金管坯均勻加熱到1020℃-1180℃；

（4）、運用擴孔機將加熱后的難變形合金管坯在擴孔筒里進行擴孔；

（5）、將擴孔后的難變形合金管坯均勻加熱到1050℃-1230℃；

（6）、采用擠壓機將均勻加熱的難變形合金管坯進行擠壓，生產(chǎn)出三層合金復(fù)合荒管；

（7）、將三層合金復(fù)合荒管進行軟化熱處理，然后矯直；

（8）、采用機加工方式將三層合金復(fù)合荒管的內(nèi)層去除，然后再進行熱處理，即制得成品管。

進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟（1）包括：

①將外層合金液通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后冷卻，待外層內(nèi)表面溫度冷卻至低于外層合金熔點30℃～200℃時，開始澆注中間層難變形合金液；

②將中間層難變形合金液通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后冷卻，待中間層內(nèi)表面溫度冷卻至低于中間層合金熔點30℃～200℃時，開始澆注內(nèi)層合金液；

③將內(nèi)層合金液通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后冷卻，待外層、中間層和內(nèi)層全部凝固后停止冷卻，此時內(nèi)層、中間層和外層已達到完全冶金熔合。

進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟（2）中，將難變形合金管坯內(nèi)壁單邊加工掉3mm-10mm，外壁單邊加工掉3mm-8mm，去除內(nèi)外壁的氣孔、縮松缺陷。

進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟（4）中，難變形合金管坯熱態(tài)下的外徑比擴孔筒的內(nèi)徑小2mm-8mm，難變形合金管坯擴孔后的長度與擴孔前的長度比值在1.01-1.35之間。

進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述步驟（6）中，擴孔后難變形合金管坯熱態(tài)下的外徑比擠壓筒的內(nèi)徑小3mm-10mm，熱擠壓后三層合金復(fù)合荒管的長度與熱擠壓前難變形合金管坯的長度比值在2-20之間。

進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，在擴孔前和擠壓前，難變形合金管坯的內(nèi)壁和外壁都均勻涂抹玻璃粉。