一种冶金复合钢管的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种冶金复合钢管的制备方法，解决了以往的复合技术中存在的问题，制备出了结合性能显著优于现有产品的冶金复合钢管。所述制备方法包括：S1：基层选用无缝钢管，将基层进行内表面处理；S2：内覆层选用棒料，将内覆层进行外表面处理；S3：通过压力机将内覆层棒料压入基管内至底端平齐，顶端内覆层高于基层，使二者达到过盈配合，获得机械复合管坯；S4：对机械复合管坯两端进行封焊处理，顶端预留抽真空接口并进行抽真空处理；S5：将机械复合管坯加热至内覆层材质的最低轧制温度并保温；S6：通过快锻机对机械复合管坯进行至预设直径，获得冶金复合管坯；S7：对锻后复合管坯进行成型加工，获得成品冶金复合钢管。

【技术实现步骤摘要】
一种冶金复合钢管的制备方法
本专利技术涉及钢铁冶金
，尤其涉及一种冶金复合钢管的制备方法。
技术介绍
与缓蚀剂、涂层、材质升级等常用防腐方案相比，双金属复合管是石油工业公认的解决高含H2S、CO2、Cl-等腐蚀性介质输送的一种高性价比的方法。而双金属复合管包括机械复合管与冶金复合管两类，与机械复合管相比，冶金复合管因结合强度更高，避免了机械复合管的内衬层塌陷、鼓包等问题，且焊接难度更低、更易于加工管件。传统冶金复合管多采用爆炸复合板焊管、内堆焊、离心浇铸等工艺生产，存在直焊缝、内覆层不均匀、工艺复杂、生产成本高等缺点。随着油气田、锅炉换热管束等管道的服役工况日益苛刻，有必要开发一种冶金复合钢管的制备方法，以解决现有技术的不足，同时满足市场对冶金复合钢管产品的迫切需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种冶金复合钢管的制备方法，解决了以往的复合技术中存在的问题，制备出了结合性能显著优于现有产品的冶金复合钢管。进一步地，本专利技术所述制备方法包括以下步骤：S1：基层选用无缝钢管，将基层进行内表面处理；S2：内覆层选用棒料，将内覆层进行外表面处理；S3：通过压力机将内覆层棒料压入基管内至底端平齐，顶端内覆层高于基层，使二者达到过盈配合，获得机械复合管坯；S4：对机械复合管坯两端进行封焊处理，顶端预留抽真空接口并进行抽真空处理；S5：将机械复合管坯加热至内覆层材质的最低轧制温度并保温；S6：通过快锻机对机械复合管坯进行至预设直径，获得冶金复合管坯；S7：采用穿孔-冷轧-热处理工艺对锻后复合管坯进行成型加工，获得成品冶金复合钢管。进一步地，所述S1中基层无缝钢管包括低碳钢、中碳钢和高碳钢，内表面处理达到内表面粗糙度在70μm以下。进一步地，所述内覆层棒料包括马氏体、奥氏体、双相钢和镍基合金，外表面处理达到外表面粗糙度在70μm以下。进一步地，所述S2中内覆层棒料长度大于基层钢管长度5～10mm。进一步地，所述S3中过盈量50～100μm。进一步地，所述S5中加热温度范围为：1150℃～1200℃，保温时间为6～8h；进一步地，所述S6快锻过程使基层与内覆层达到原子结合，所述S6中具体为：S61：快锻机将加热后复合管坯锻至原始直径的20％～33％；S62：对锻后复合管坯进行超声波探伤，对两端可能存在的未复合区域进行切头处理；S63：对锻后复合管坯外表面进行抛光修磨，去除外表面氧化皮，形成冶金复合管坯。进一步地，所述S4封焊处理中封焊道数不少于2道。进一步地，所述S4中真空度5～10Pa。进一步地，所述S7中穿孔一冷轧一热处理工艺具体为：S71：将冶金复合管坯进行加热并通过穿孔机进行穿孔，形成穿孔荒管；S72：对穿孔荒管进行冷轧，冷轧减径量：10％～20％，减壁量：40％～50％，获得成型冶金复合钢管；S73：依据基层与内覆层材质，对成型冶金复合钢管采用退火、固溶和调质热处理制度进行处理。进一步地，所述S71中加热温度范围为：1150℃～1200℃，高温段保温时间1～1.5小时，驻炉时间4～5小时。与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：本专利技术的优势在于：1：解决了机械复合管因结合强度低引起的内衬层鼓包、塌陷、传热差等问题；2：避免了传统爆炸冶金复合技术中带来的锯齿状结合界面引起的应力集中、微裂纹等问题，以及离心浇铸工艺带来的内覆层不均匀问题，同时生产效率及成本高于内堆焊式冶金复合技术。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例。图1是本专利技术一个实施例提供的制备方法中内覆层棒料压入基层无缝钢管前的状态图；图2是本专利技术一个实施例提供的制备方法中内覆层棒料压入基层无缝钢管前的状态图；图3是本专利技术一个实施例提供的制备过程中的装备俯视图；图4是本专利技术一个实施例提供的成品冶金复合管的结合界面微观组织图。其中，图中：1-基层无缝钢管；2-内覆层棒料；3-压力机。【具体实施方式】为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。本专利技术提供一种冶金复合钢管的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1：基层选用无缝钢管，材质包括低碳钢、中碳钢或高碳钢。将基层进行内表面处理，使内表面粗糙度达到70μm以下；S2：内覆层选用棒料，材质包括马氏体、奥氏体、双相钢或镍基合金等耐蚀合金。将内覆层进行外表面处理，使外表面粗糙度达到70μm以下，如图1所示；S3：通过压力机将内覆层棒料压入基管内至底端平齐，如图2所示，顶端内覆层略高于基层约5～10mm。使二者达到过盈配合，过盈量50～100μm，获得机械复合管坯；S4：对机械复合管坯两端进行封焊处理，封焊道数不少于2道，顶端预留抽真空接口并进行抽真空处理，真空度达到5～10Pa，如图3所示；S5：将机械复合管坯加热至内覆层材质的最低轧制温度，温度范围为：1150℃～1200℃，并保温6～8小时；S6：通过快锻机对机械复合管坯进行锻压至预设直径，使得基层与内覆层达到层间原子结合状态，获得冶金复合管坯；快锻具体包括：1)快锻机将加热后复合管坯锻至原始直径的20％～33％；2)对锻后复合管坯进行超声波探伤，对两端可能存在的未复合区域进行切头处理；3)对锻后复合管坯外表面进行抛光修磨，去除外表面氧化皮，形成冶金复合管坯；S7：采用穿孔-冷轧-热处理工艺对锻后复合管坯进行成型加工，获得成品冶金复合钢管，具体包括：1)将冶金复合管坯进行加热，加热温度范围为：1150℃～1200℃，高温段保温时间1～1.5小时，驻炉时间4～5小时，并通过穿孔机进行穿孔，形成穿孔荒管；2)对穿孔荒管进行冷轧，冷轧减径量：10％～20％，减壁量：40％～50％，获得成型冶金复合钢管。3)依据基层与内覆层材质，对成型冶金复合钢管采用退火、固溶、调质等不同热处理制度进行处理。实施例1：如图4所示，本专利技术在制备过程中，采用如下步骤：1，基层选用30CrMoA无缝钢管，规格Φ600*200*100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶金复合钢管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：/nS1：基层选用无缝钢管，将基层进行内表面处理；/nS2：内覆层选用棒料，将内覆层进行外表面处理；/nS3：通过压力机将内覆层棒料压入基管内至底端平齐，顶端内覆层高于基层，使二者达到过盈配合，获得机械复合管坯；/nS4：对机械复合管坯两端进行封焊处理，顶端预留抽真空接口并进行抽真空处理；/nS5：将机械复合管坯加热至内覆层材质的最低轧制温度并保温；/nS6：通过快锻机对机械复合管坯进行至预设直径，获得冶金复合管坯；/nS7：采用穿孔-冷轧-热处理工艺对冶金复合管坯进行成型加工，获得成品冶金复合钢管。/n

【技术特征摘要】
1.一种冶金复合钢管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1：基层选用无缝钢管，将基层进行内表面处理；
S2：内覆层选用棒料，将内覆层进行外表面处理；
S3：通过压力机将内覆层棒料压入基管内至底端平齐，顶端内覆层高于基层，使二者达到过盈配合，获得机械复合管坯；
S4：对机械复合管坯两端进行封焊处理，顶端预留抽真空接口并进行抽真空处理；
S5：将机械复合管坯加热至内覆层材质的最低轧制温度并保温；
S6：通过快锻机对机械复合管坯进行至预设直径，获得冶金复合管坯；
S7：采用穿孔-冷轧-热处理工艺对冶金复合管坯进行成型加工，获得成品冶金复合钢管。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1中基层无缝钢管包括低碳钢、中碳钢和高碳钢，内表面处理达到内表面粗糙度在70μm以下。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述内覆层棒料包括马氏体、奥氏体、双相钢和镍基合金，外表面处理达到外表面粗糙度在70μm以下。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2中内覆层棒料长度大于基层钢管长度5～10mm。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S3中过盈量50～100μm。

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓峰，李文升，
申请(专利权)人：西安德信成科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61