雙金屬復合管坯的成型原理是利用離心鑄造技術,分層澆鑄不同成分的金屬液,使內外金屬的熔合層控制在一定厚度范圍內,形成完全的冶金熔合。雙金屬復合管坯的臥式離心生產工藝流程為:管模清理→預熱→噴掛涂料→烘干→上端蓋→啟動離心機→(外層金屬液熔煉)澆鑄外層→(內層金屬液溶煉)澆鑄內層→毛坯→加工成復合管坯管坯。
離心澆鑄成雙金屬復合管坯后,坯料需要進行內外表面加工。與單金屬坯料加工的主要區別:雙金屬坯料加工之前需要對中徑進行核實,根據中徑的實際尺寸來確定外徑和內徑的加工尺寸;表面的加工粗糙度根據不同的材料分別要求,一般為碳鋼、合金鋼Ra≤6.3μm,不銹鋼Ra≤3.2μm,鎳基合金Ra≤1.6μm。
擠壓工藝的控制要點:
(1)加熱。由于兩層金屬的高溫塑性變形不一樣,加熱溫度的設定原則是避易就難,比如10/GH600雙金屬復合管的加熱溫度只考慮GH600的***佳高溫塑性區;
(2)潤滑。玻璃粉的選擇既要考慮內外層的溫度,又要考慮不同的材料特性;
(3)擠壓速度。由于兩層金屬的高溫流動特性不一樣,擠壓速度將折中選擇,使兩種材料的金屬流動速度接近,減少兩層金屬的拉應力,避免造成拉裂。
雙金屬復合管由于具有獨特的功能性、經濟性,應用將越來越廣泛。從2004年開始,新興鑄管采用“離心澆鑄+擠壓”工藝生產雙金屬復合管,經過數百支坯料及管材的試制,攻克了坯料澆鑄及擠壓技術上的各種難題,成功開發了30多種不同規格、不同鋼種組合的具有冶金結合的雙金屬復合管,并已應用到各種行業。應用結果證明:離心鑄造管坯擠壓復合管具有超強的內外層金屬結合力,便于制作各種管件,可以實現內外層金屬強韌性互補,可以避免應力集中,提高管線的安全性能。該產品可以應用于鍋爐、石油、耐磨輸送環境、海洋液體輸送等領域