[發(fā)明專利]一種FeCrAl不銹鋼復合管坯及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010535878.0
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111604503B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 豐涵;賈健;宋志剛;鄭文杰;朱玉亮;何建國
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F3/15;B22F7/04;B22F5/12;C22C38/18;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 吳利芳

本發(fā)明涉及一種FeCrAl不銹鋼復合管坯及其制備方法，屬于不銹鋼復合管坯技術領域，解決了現(xiàn)有方法制備的復合管在后續(xù)冷、熱加工中容易發(fā)生層間剝離的問題。本發(fā)明提供的FeCrAl不銹鋼復合管坯包括芯棒層、冶金結(jié)合層以及FeCrAl不銹鋼層；其制備方法包括：步驟1、冶煉FeCrAl不銹鋼鋼錠；步驟2、制備FeCrAl不銹鋼粉末；步驟3、采用低碳鋼制造包套，與芯棒裝配后進行焊接和氣密性檢漏；步驟4、將篩分后FeCrAl不銹鋼粉末裝入包套中并封焊；步驟5、將封焊好的含有FeCrAl不銹鋼粉末的包套在熱等靜壓機中壓制成形，熱等靜壓完成后，去除包套，得到高質(zhì)量復合管坯。本發(fā)明制備的FeCrAl不銹鋼復合管坯在后續(xù)冷、熱加工中不易發(fā)生層間剝離，最終滿足后續(xù)的冷、熱加工的要求。

技術領域

本發(fā)明涉及不銹鋼復合管坯技術領域，尤其涉及一種FeCrAl不銹鋼復合管坯及其制備方法。

背景技術

在能源、化工和海洋工程領域需要不銹鋼管用作流體傳輸，其要求管材同時具有高強度和特定腐蝕介質(zhì)下的耐蝕性能，單一材質(zhì)無法滿足某些條件下的綜合服役性能要求，需要采用復合管。復合管的其中一種材質(zhì)提供強度，另外的內(nèi)襯或外套材料可提供耐蝕性能。

目前常見的管坯或管材復合形式有機械滾壓、拉拔復合、爆炸復合、液壓復合、表面涂覆等。但機械滾壓、拉拔復合、液壓復合等復合方式的復合管層間無冶金結(jié)合，結(jié)合力差；爆炸復合后復合層不平整；表面涂覆對涂覆層的厚度有限制。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明實施例旨在提供一種FeCrAl不銹鋼復合管坯及其制備方法，用以解決采用現(xiàn)有方法制備的復合管在后續(xù)冷、熱加工中容易發(fā)生層間剝離而無法滿足后續(xù)的冷、熱加工的要求的問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一方面，本發(fā)明提供了一種FeCrAl不銹鋼復合管坯，由內(nèi)至外依次包括芯棒層、冶金結(jié)合層以及FeCrAl不銹鋼層。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種FeCrAl不銹鋼復合管坯的制備方法，用于上述的FeCrAl不銹鋼復合管坯，包括以下步驟：

步驟1、采用真空感應工藝冶煉FeCrAl不銹鋼鋼錠，并對FeCrAl不銹鋼鋼錠進行真空除油處理；

步驟2、采用等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化法制備FeCrAl不銹鋼粉末；

步驟3、采用低碳鋼制造包套，與不銹鋼或合金鋼制成的芯棒裝配后，采用氬弧焊焊接，然后進行惰性氣體檢漏；

步驟4、將篩分后FeCrAl不銹鋼粉末裝入包套中，裝粉完成后采用真空電子束封焊；

步驟5、將封焊好的含有FeCrAl不銹鋼粉末的包套在熱等靜壓機中壓制成形，熱等靜壓完成后，去除包套，得到FeCrAl不銹鋼復合管坯。

進一步地，在步驟1中，真空度≤0.3Pa，溫度300～750℃，到溫后保溫0.5～5h；鋼錠在真空室內(nèi)冷至100℃以下出爐。

進一步地，在步驟2中，真空度≤0.3Pa，漏氣率≤2.0Pa/min；鋼錠轉(zhuǎn)速10000～15000r/min，等離子弧電流1200～2000A，等離子工作氣體流量30～300L/min。

進一步地，在步驟2中，對制備的FeCrAl不銹鋼粉末在惰性氣體下篩分，下粉速度為5～160kg/h。

進一步地，在步驟4中，包套設于芯棒外側(cè)，包套與芯棒同軸設置；包套與芯棒之間形成的環(huán)形空腔用于填充FeCrAl不銹鋼粉末。

進一步地，在步驟4中，裝粉溫度為200～650℃，真空度≤0.2Pa。

進一步地，在步驟5中，熱等靜壓溫度1000℃～1200℃，壓力≥60MPa，保溫保壓時間≥0.5h。