[發(fā)明專利]一種填芯管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611205966.4
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106734335B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉相華;高海濤;張世龍;祁俊龍
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學
• 主分類號: B21C37/10
• 分類號: B21C37/10;B21C37/12;B21C37/30
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種填芯鋼管，屬金屬拉拔產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域；所述填芯鋼管由外層金屬材料和內(nèi)層填芯料復合而成；外層金屬材料為不銹鋼、鈦及其合金、鋁或銅中的一種；內(nèi)層填芯料為填料和硬化劑的混合物；硬化劑為含有環(huán)氧樹脂和/或胺基有機物；制備方法：1)選取原料：2)將填芯料混合均勻：3)帶材卷圓成形過程中加入填芯料，得填芯毛管；4)對填芯毛管進行焊接和去毛刺，得到帶有填芯料的荒管；5)減定徑拉拔，獲得成品；本發(fā)明方法，在填芯料中混有硬化劑來保證填芯鋼管的成形強度，省去了高溫退火的能耗；可實現(xiàn)高速連續(xù)拉拔，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高；通過拉拔參數(shù)的控制，制備所需填芯鋼管；另外，填芯料價格低廉，同時降低鋼材的用量，起到節(jié)能減排的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬拉拔產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域，特別涉及一種填芯管及其制備方法。

背景技術(shù)

在管材內(nèi)部充填另一種材料，能夠提高作為結(jié)構(gòu)管材的承載能力。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)就是按照這種理念制備的。在鋼管中填充混凝土后，鋼管與混凝土共同承受外荷載作用，這就比空管具有更高的承載能力(抗壓性能、抗彎性能)和內(nèi)部耐銹蝕性能，且能降低鋼材的用量，具有良好的經(jīng)濟效益。由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在填充混凝土后未經(jīng)過壓力加工處理，混凝土不能在鋼管內(nèi)充分密實，且鋼管尺寸越小，把混凝土注入鋼管的效率越低。直徑小于50mm時，把混凝土高效率地注入長尺寸鋼管是非常困難的。

根據(jù)管材在不同使用場合對其性能要求的差異，在有些場合如建筑腳手架用管、不銹鋼桌腿、樓梯扶手等，如果能將中空管材替換為帶非金屬芯的管材，即由內(nèi)外兩層不同材料組成，外層是鋼管，內(nèi)層是非金屬輕質(zhì)充填物與添加劑混合而成的填芯料，在滿足重量相同的條件下，因采用實芯鋼管代替中空鋼管，既能使鋼管壁厚減薄，節(jié)約金屬的使用量，又可提高其抗彎曲和抗壓扁能力。

根據(jù)棒線材在不同使用場合對其性能要求的差異，在有些場合如馬路隔離柵，防護網(wǎng)，建筑用箍筋，如果能將實心棒線替換為非金屬芯棒線，即由內(nèi)外兩層不同材料組成，外層是鋼管，內(nèi)層是非金屬輕質(zhì)充填物與添加劑混合而成的填芯料，在同樣滿足彎曲和反彎曲等使用性能要求的條件下，采用低成本材料來代替部分金屬，既節(jié)約了金屬的用量、減輕了棒線材的重量，同時填芯料還可起到防止芯部生銹的作用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種填芯管及其制備方法，

本發(fā)明的填芯管，由外層金屬材料和內(nèi)層填芯料復合而成；外層金屬材料為不銹鋼、鈦及其合金、鋁或銅中的一種；內(nèi)層填芯料為填料和硬化劑的混合物；其中，按質(zhì)量比，填料∶硬化劑＝(95～98)∶(2～5)，填料為沙石、鐵渣粉、礦渣粉、爐渣粉或木質(zhì)粉末中的一種或幾種混合物；硬化劑為含有環(huán)氧樹脂和/或胺基有機物，環(huán)氧樹脂與胺基有機物的質(zhì)量百分比之和≥70％。

所述的填料粒徑為100～8000微米。

所述的內(nèi)層填料均為低成本材料。

所述的硬化劑，當為環(huán)氧樹脂和胺基有機物的混合物時，按質(zhì)量比，環(huán)氧樹脂∶胺基有機物＝(70～85)∶(15～30)。

所述的胺基有機物為脂肪胺、芳香胺或改性胺中的一種。

所述的硬化劑起到粘結(jié)、固化和增強的作用。

所述的填芯管為填芯管材、填芯盤線或填芯棒材。

所述的填芯管，其外層金屬材料的壁厚≥0.5mm。

所述的填芯管材的直徑大于等于16mm；所述的填芯棒材直徑介于10mm與16mm之間；所述的填芯盤線的直徑小于等于10mm。

本發(fā)明的填芯管的制備方法，具體包括如下步驟：

步驟1：選取原料：

按填芯管材、填芯盤線或填芯棒材的組成，選取金屬材料帶材、填料和添加劑；

步驟2：將填芯料混合均勻：