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目前金屬復合無縫管冷成型法大致有以下兩種:內擴漲型和外減徑型。內擴漲型,即:采用兩種材質的無縫管相互穿套(如外管采用一般普碳鋼無縫鋼管,內穿一薄壁不銹鋼管作為內層金屬管),在內管中施以高壓,使內層無縫管發(fā)生塑性變形外層無縫管僅產生彈性變形,從而使內管與外管緊密結合,形成雙金屬復合無縫管。外減徑型,即:仍采用兩種材質的無縫管相互穿套,對外層管進行減徑拉拔或軋制,使內管與外管緊密結合,形成雙金屬復合無縫管。以上兩種工藝生產的金屬復合無縫管的不足之處在于:生產成本高昂,內外管均必須采用現(xiàn)成的熱軋或冷拔無縫管,加上其后的內漲或減徑工序使其制造成本大幅度上升;以上兩種類型的無縫管并非完全意義上的金屬復合,兩層金屬相互間并無冶金熔合,在受軸向力的情況下內外兩層金屬難以傳遞和均衡外力,在需要熱傳遞的應用領域,由于內外兩層金屬間存在間隙,熱阻必將大幅度增加。
熱成型制造工藝包括熱軋和熱擠壓兩種方法,前者主要適用于有縫復合管的生產,后者適用于無縫復合管的生產。軋制是一種傳統(tǒng)的制備復合金屬的方法。熱軋復合實質上屬于壓力焊,如果變形量足夠大,軋輥施加的壓力就會破壞金屬表面的氧化膜,使表面達到原子接觸,從而使兩表面焊在一起。軋制的優(yōu)缺點分別為:優(yōu)點:生產率高、質量好、成本低,并可大量節(jié)省金屬材料的損耗,因此是目前應用極為廣泛的復合材料生產技術。軋制結合的復合板占復合板總產量的90%,而且經常應用于壁厚小于32mm的管材的加工。缺點:一次性投資大,而且很多材料組合不能通過軋制復合實現(xiàn)。目前應用廣泛的還是利用軋制工藝進行碳鋼、不銹鋼有縫復合管的制造。
熱擠壓一般是針對雙金屬管坯進行的,稱為復合擠壓(coextrude)。復合擠壓目前是生產不銹鋼和高鎳合金無縫復合管的好方法,日本制鋼所利用這種方法生產8in(203.2mm)以下的雙金屬復合管。它是將兩種以上的金屬組成的一大直徑復合坯料加熱到1200℃左右,然后擠過由模具和芯軸形成的環(huán)狀空間。當擠壓坯料截面縮減到10:1時,高的擠壓壓力和溫度會在界面處產生“壓力焊”的焊接效應,促進界面間的快速擴散和廣泛結合,實現(xiàn)界面的冶金結合。擠壓前的復合管坯制造方法有三種:由鍛造坯料通過熱穿孔和放大擠壓獲得;直接離心旋鑄;用耐蝕粉末顆粒。也有內外兩種金屬原材料均采用粉末的,稱為“nuval”工藝,可以開發(fā)新型合金,但粉末制備成本太高。
馬氏體不銹鋼。高強度,但可塑性和可焊性差。讓我們先來看看316l不銹鋼:含有鉬和低碳含量的316不銹鋼量元素。海洋中的化學工業(yè)環(huán)境和點耐腐蝕性比304不銹鋼好得多。 (316l低碳,316n氮高強度,316f不銹鋼高硫含量,易切削不銹鋼。)310不銹鋼復合工業(yè)管:主要特點:耐高溫,廣泛用于鍋爐,汽車排氣管。其他屬性是平均值。 鐵素體不銹鋼。含鉻12%~30%。與其他類型的不銹鋼相比,它對氯化物腐蝕應力腐蝕的耐受性得到改善,因為它具有更高的耐腐蝕性,韌性和可焊性。 奧氏體不銹鋼。鉻含量為18%或更高,并且還含有約8%的鎳和少量的鉬,鈦,氮和其他元素。良好的整體性能,耐腐蝕性,以及各種介質。 鐵素體不銹鋼。含鉻12%~30%。與其他類型的不銹鋼相比,它對氯化物腐蝕應力腐蝕的耐受性得到改善,因為它具有更高的耐腐蝕性,韌性和可焊性。 奧氏體和鐵素體雙相不銹鋼。奧氏體和鐵素體不銹鋼都是超塑性的。馬氏體不銹鋼。高強度,但可塑性和可焊性差。
不銹鋼復合工業(yè)管可以分為很多種,根據(jù)不銹鋼層的不同可以分為304l不銹鋼復合工業(yè)管,304不銹鋼復合工業(yè)管,310不銹鋼復合工業(yè)管,303不銹鋼復合工業(yè)管,302不銹鋼復合工業(yè)管,301不銹鋼復合工業(yè)管,202不銹鋼復合工業(yè)管,201不銹鋼復合工業(yè)管,410不銹鋼復合工業(yè)管,420不銹鋼復合工業(yè)管,430不銹鋼復合工業(yè)管等等。
氯離子存在于使用不銹鋼復合管的環(huán)境中。氯離子的廣泛存在,如鹽,汗水,海水,海風,土壤等。不銹鋼中氯離子的存在在這種環(huán)境中具有很強的腐蝕性,甚至比普通的低碳鋼還要快。因此,使用不銹鋼環(huán)保要求,往往需要擦拭,去除污垢,保持清潔干燥。 316和317不銹鋼是含鉬不銹鋼。 317不銹鋼材料的鉬含量略高于316不銹鋼材料的鉬含量。由于鋼中的鉬,這種材料的整體性能優(yōu)于310和304不銹鋼。在高溫條件下,當硫酸濃度小于15%且高于85%時,316不銹鋼具有廣泛的應用范圍。耐氯腐蝕的316不銹鋼也具有良好的性能,因此通常用于海洋環(huán)境。隨著社會經濟的不斷發(fā)展,不銹鋼管越來越受歡迎。它將帶來各個領域的新變化。不銹鋼管的理論重量:w =(外徑 - 壁厚)×壁厚×0.02491×長度。
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