[發明專利]鎳基雙金屬復合管件成型工藝

在審

• 申請號: 201610797474.2
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107774737A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 陸恒平;問林先
• 申請（專利權）人: 揚州市管件廠有限公司
• 主分類號: B21C37/15
• 分類號: B21C37/15;B21C23/22;C21D9/08;C22F1/10
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司11514
• 代理人: 馬麗娜

技術領域

本發明涉及層狀金屬復合材料領域，特別是涉及一種鎳基雙金屬復合管件成型工藝。

背景技術

金屬復合管材是由兩種或兩種以上不同材質的金屬管通過冶金或機械方法內外嵌套結合在一起的管材，它充分利用了兩種或多種金屬的優點，具備單一金屬管材無法比擬的性價比。因此，金屬復合管材越來越受到人們的青睞。

鎳基雙金屬復合管件作為金屬復合管材的一種，在一些特殊領域起著重要的作用。對于油氣輸送管線來說，必須采用耐腐蝕的鎳基合金管材，但是純鎳基合金管材的成本很高，而鎳基雙金屬復合管件在滿足相同使用條件下大大降低了成本；同時，管件成本占整個管線成本的10％，而鎳基雙金屬復合管件的成本僅相當于鎳基純合金管件的十分之一，其性價比極高。目前，國際上主要采用堆焊的方式制造鎳基雙金屬復合管件。堆焊工藝是先將外管壓制成型為三通或彎頭等管件，再用電焊或氣焊法把鎳基合金融化，將熔融的鎳基合金堆焊在外管內部，形成耐腐蝕的鎳基合金內管。堆焊復合管件的優點是工藝簡單、質量容易保證以及過程容易控制。但是存在成本高、效率低等缺點。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種鎳基雙金屬復合管件成型工藝，可以降低生產成本，提高生產效率。

一種鎳基雙金屬復合管件的制備方法，包括以下步驟：

a.預處理：若金屬外管的屈服強度大于金屬外管最大拉伸強度的三分之二，進行回火處理，回火溫度500-650℃；若金屬外管的屈服強度小于金屬外管最大拉伸強度的三分之二，直接進行步驟b；

b.冷推成型：將預處理后的鎳基雙金屬復合管放置到冷擠壓成型機中的模具中，冷擠壓成型機中的沖頭通過模具上設置的成型孔作用在鎳基雙金屬復合管上，進行冷推成型；

c.固溶處理：將冷推成型的鎳基雙金屬復合管件加熱到在980-1250℃，進行恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然后進行快速冷卻，以得到過飽和固溶體；

d.回火處理：將經過固溶處理后的鎳基雙金屬復合管件重新加熱到低于下臨界溫度AC1的適當溫度，保溫一段時間后，在空氣中進行冷卻；

e.依次重復步驟b、c和d，直到鎳基雙金屬復合管件達到成品規格；

f.采用火焰切割法、帶鋸、無齒鋸或等離子切割法切除鎳基雙金屬復合管件的端頭，獲得成品復合管件；

g.成品復合管件表面處理：通過化學方法或機械方法除去成品鎳基雙金屬復合管件內外表面的氧化鐵皮。

優選地，步驟b中，所述沖頭呈圓柱形，沖頭直徑小于成型孔的直徑，兩者之間的間隙為0.5-2.0mm。

優選地，步驟b中，所述模具的成型孔表面和鎳基雙金屬復合管件的表面均涂抹有潤滑劑。

優選地，步驟c中，所述固溶處理的快速冷卻方式采用水冷卻方式。

優選地，步驟d中，所述回火處理的回火溫度為500-650℃。

優選地，步驟g中，所述化學方法包括堿洗法和酸洗法，機械方法包括噴砂、打磨或鋼絲刷。

優選地，所述金屬外管采用管線鋼L360或L415。

優選地，所述鎳基合金內襯管采用N08825。

本發明的有益效果體現在：

1.通過重復冷推成型、固溶處理和回火處理三個步驟實現鎳基雙金屬復合管件的最終成型，提高了產品的成材率，提高了鎳基雙金屬復合管件的界面結合強度。

2所述模具中涂抹有潤滑劑，減小了模具與管件之間的摩擦力，利于管件成型；同時，冷推成型具備效率高和成本低的優點，易于大批量的工業化生產。

3.固溶處理使合金中各種相充分溶解，強化固溶體，并提高韌性及抗蝕性能，消除加工應力，改善鋼和合金中的塑性，以便繼續加工或成型；固溶處理可促進金屬外管和鎳基合金內襯管在界面處的冶金擴散，提高復合管件的界面結合強度。

4.回火處理可消除管件冷卻時產生的殘余應力，防止變形和開裂；調整工件的硬度、強度、塑性和韌性，達到使用性能要求；穩定組織和尺寸，保證精度；改善和提高加工性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1為本發明實施例的結構示意圖。

附圖中，1-模具，11-半模，12-三通成型孔，2-沖頭，3-鎳基雙金屬復合管件，31-金屬外管，32-鎳基合金內襯管

具體實施方式