冶金結(jié)合工藝生產(chǎn)的復(fù)合不銹鋼管都具有較好的結(jié)合強(qiáng)度。機(jī)械結(jié)合型生產(chǎn)方法的工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單,工序較少,生產(chǎn)成本低,使用于結(jié)合強(qiáng)度要求不高的領(lǐng)域,具有一定的優(yōu)勢(shì)。


1. 液壓脹合法


  先將兩管套在一起,然后對(duì)內(nèi)管加壓,隨著管內(nèi)壓力升高,內(nèi)層管由彈性變形狀態(tài)進(jìn)入塑性狀態(tài),并貼緊外管,當(dāng)管內(nèi)壓力達(dá)到一定值時(shí),外管發(fā)生彈性變形。兩管緊密貼合在一起,當(dāng)管內(nèi)壓力卸除后,如果外層管彈性回復(fù)大于內(nèi)層管的彈性回復(fù),則兩管緊密貼合制成復(fù)合管。在油氣開采輸送中多采用API5LD標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)雙金屬耐蝕復(fù)合不銹鋼管。液壓脹合法的生產(chǎn)工藝步驟如圖8-38所示。


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2. 拉拔成型生產(chǎn)工藝


  拉拔成型是在拉拔機(jī)組上進(jìn)行壓力加工成型。它對(duì)管坯要求較嚴(yán),必須保證兩種鋼管尺寸精度和延伸性能。選用的管坯既可以是無縫鋼管,也可以用焊接鋼管。拉拔成型生產(chǎn)工藝流程為:


  不銹鋼管/碳鋼管→套合→打頭→配洗、潤(rùn)滑→冷拔→去油→矯直→切管→檢驗(yàn)→拋光→檢驗(yàn)→包裝→標(biāo)記→稱重→入庫(kù)


  拉拔成型的特點(diǎn)是:原管坯為薄壁管,生產(chǎn)為斷續(xù)式,生產(chǎn)效率較低、不銹鋼成材率較低、只能生產(chǎn)中小規(guī)格復(fù)合管,可生產(chǎn)內(nèi)、外復(fù)合管。


3. 熱膨脹法


  在管壁較厚的碳素鋼或不銹鋼管的內(nèi)側(cè),插入薄壁耐蝕性好的金屬管,在內(nèi)管內(nèi)充惰性氣體并使內(nèi)管的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生內(nèi)壓力,再用感應(yīng)加熱外管的外側(cè),該感應(yīng)線圈可以移動(dòng),使加熱部分的內(nèi)管依次膨脹,并與外管接合,由此形成雙層鋼管的復(fù)合。選用熱膨脹系數(shù)小的高價(jià)格金屬內(nèi)管(如鈦管或300Cr-2Mo高純度鐵素體不銹鋼),很容易制造出耐蝕性高的復(fù)合鋼管。


4. 釬焊法


  釬焊法是在外層碳鋼管、內(nèi)層不銹鋼管的夾層中加釬焊劑層,在高溫下釬焊劑熔化,將內(nèi)外層鋼管熔合成為一體。從內(nèi)外層之間的結(jié)合強(qiáng)度來看,釬焊法高于爆燃法,爆燃法高于縮徑法和冷擴(kuò)法。


5. 爆炸成型法


  爆炸成型生產(chǎn)流程:碳鋼中厚板/不銹鋼熱軋板→爆炸焊接→復(fù)合板→切割→重疊焊四邊→熱軋→冷軋→縱剪→分層酸洗→氬弧焊或二氧化碳保護(hù)填充焊→連續(xù)固溶處理→拋光→檢驗(yàn)→包裝→標(biāo)記。


  爆炸成型工藝主要有以下特點(diǎn)是可以生產(chǎn)各種材質(zhì)匹配的復(fù)合鋼管,包括輕金屬管與不銹鋼管的復(fù)合,缺點(diǎn)是界面接合區(qū)易形成波形,管坯長(zhǎng)度受到限制,需建設(shè)專門的爆炸場(chǎng)地或空間,要有特殊的安全措施。如果把爆炸焊接作為提供復(fù)合管管坯的工藝,在隨后進(jìn)行熱的或冷的加工,則可生產(chǎn)各種品種的復(fù)合鋼管。另外爆炸成型法也可以將兩支表面加工的鋼管直接經(jīng)爆炸復(fù)合在一起,這種復(fù)合管長(zhǎng)度一般在4米以下,直徑也不宜過大。這種經(jīng)爆炸復(fù)合的復(fù)合管可以作為空心管坯再經(jīng)過熱軋合冷軋,長(zhǎng)度可以達(dá)到20米左右。


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