【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属层状复合材料制备，尤其涉及一种界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法。
技术介绍
1、随着现代化的液化天然气船(lng船)、液化石油气船(lpg)等制造过程中钢质管道和铝质管道大量使用，钢质管道和铝质管道之间有效连接成为研究的重点。由于钢和铝之间热物性能、力学性能等存在较大差异，传统法兰连接易发生电化学腐蚀而失效，焊接连接则易出现结合强度低且气密性差等问题。为了实现钢质管道和铝质管道之间的有效连接，人们依据钢-铝过渡接头连接钢结构和铝合金结构的原理，提出了钢-铝过渡管接头，将铝质管和接头铝侧铝连接、钢质管和接头钢侧连接，从而实现钢质管道和铝质管道的有效连接，并取得了不错的经济效果。
2、但是，目前市场上所使用的钢-铝过渡管接头主要利用厚规格钢/铝层状复合板切割而成。其利用爆炸复合法制备出所需厚度的钢/铝层状复合板，然后通过机械加工的方式制备出所需的不同规格钢-铝过渡管接头。这种生产工艺能够制备出满足要求的钢-铝过渡管接头，但其制备工艺复杂、成材率较低、成本较高。部分学者提出了采用铸造的方式制备钢-铝过渡管接头，然而因钢和铝性能差异较大，所制备的钢-铝过渡管接头性能指标较低。为此，亟需一种制备工艺简单、成材率高、生产成本低的高品质钢-铝过渡管接头制备方法，以满足市场对其的需求。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方
3、一种界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，包括以下步骤：无缝钢管和无缝铝管分别浸入熔融态铝液中，将得到的带铝镀层的无缝钢管和带铝镀层的无缝铝管分别加热后通过压力组装，热处理，冷却，机械加工，即得到成品钢-铝管接头。
4、进一步地，所述无缝钢管和无缝铝管在使用前需要去除油污、锈迹和氧化膜，打磨粗糙；
5、所述无缝钢管的材质为船舶及海洋工程用钢、普通钢、合金钢和不锈钢中的任意一种，壁厚≥3mm，o态；
6、所述无缝铝管的材质为工业纯铝、3系铝合金、5系铝合金和6系铝合金中的任意一种，壁厚≥3mm；o态；
7、所述熔融态铝液为纯铝液或混合液；所述混合液为体积比为9∶1的熔融态铝与熔融态硅的混合液。
8、进一步地，所述无缝钢管在浸入熔融态铝液中前，在表面涂覆助镀剂；所述助镀剂为氯化物或氟化物。
9、进一步地，所述无缝钢管浸入熔融态铝液中的具体步骤为：将无缝钢管待复合面完全浸入680-720℃的熔融态铝液中保持30-120s，下浸深度不超过5mm，在压力机上进行微压处理，压力10-30mpa。
10、进一步地，所述无缝铝管浸入熔融态铝液中的具体步骤为：将无缝铝管待复合面完全浸入680-720℃的熔融态铝液中保持20-60s，下浸深度不超过5mm，在压力机上进行微压处理，压力10-15mpa。
11、进一步地，所述带铝镀层的无缝钢管的加热条件为：温度500-630℃，保温1h。
12、进一步地，所述带铝镀层的无缝铝管的加热条件为：温度300-450℃，保温1h。
13、进一步地，所述压力组装过程中，压力值为40-60mpa，保持10-30min。在热压复合过程中，无缝铝管放置在无缝钢管的上方，防止铝管材的过度变形。
14、进一步地，所述热处理是指将组装后的粗品在350-450℃下保温60-120min。
15、本专利技术还提供一种利用所述的方法制备得到的钢-铝管接头。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
17、本专利技术通过借助预制的铝层，将钢-铝界面复合转变为铝-铝界面结合，降低界面结合所需的压下量，提升界面结合强度与可靠性。无缝钢管和无缝铝管的异温加热提高了两者的塑性，减小了变形抗力，保证了连接强度。此外，通过喷涂助镀剂及热浸镀后热压的方式，进一步提升钢-铝界面结合强度和气密性。利用浸镀铝层所具有的抗氧化性，实现了带铝镀层的无缝钢管和带铝镀层的无缝铝管的无防氧措施加热，并借助热压过程将微氧化层破碎形成增强相，进一步提升界面结合强度和气密性。
18、本专利技术采用现有的成熟的无缝钢管和无缝铝管作为基材，实现无缝钢管和无缝铝管之间的连接，极大地提升了材料成材率，降低了生产成本，增强了界面结合强度及密封性，有利于大规模工业化生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，包括以下步骤：无缝钢管和无缝铝管分别浸入熔融态铝液中，将得到的带铝镀层的无缝钢管和带铝镀层的无缝铝管分别加热后通过压力组装，热处理，冷却，机械加工，即得到成品钢-铝管接头。
2.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述无缝钢管在浸入熔融态铝液中前，在表面涂覆助镀剂；所述助镀剂为氯化物或氟化物。
4.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述无缝钢管浸入熔融态铝液中的具体步骤为：将无缝钢管待复合面完全浸入680-720℃的熔融态铝液中保持30-120s，下浸深度不超过5mm，在压力机上进行微压处理，压力10-30MPa。
5.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述无缝铝管浸入熔融态铝液中的具体步骤为：将无缝铝管待复合面完全浸入680-720℃的熔融态铝液中保持20
6.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述带铝镀层的无缝钢管的加热条件为：温度500-630℃，保温1h。
7.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述带铝镀层的无缝铝管的加热条件为：温度300-450℃，保温1h。
8.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述压力组装过程中，压力值为40-60MPa，保持10-30min。
9.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述热处理是指将组装后的粗品在350-450℃下保温60-120min。
10.一种利用权利要求1-9任一项所述的方法制备得到的钢-铝管接头。
...【技术特征摘要】
1.一种界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，包括以下步骤：无缝钢管和无缝铝管分别浸入熔融态铝液中，将得到的带铝镀层的无缝钢管和带铝镀层的无缝铝管分别加热后通过压力组装，热处理，冷却，机械加工，即得到成品钢-铝管接头。
2.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述无缝钢管在浸入熔融态铝液中前，在表面涂覆助镀剂；所述助镀剂为氯化物或氟化物。
4.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述无缝钢管浸入熔融态铝液中的具体步骤为：将无缝钢管待复合面完全浸入680-720℃的熔融态铝液中保持30-120s，下浸深度不超过5mm，在压力机上进行微压处理，压力10-30mpa。
5.根据权利要求1所述的界面镀层与异温热压联合制备钢-铝管接头的方法，其特征在于，所述无缝铝管浸入熔融...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文文，黄志恒，王涛，张佳楠，程少坤，黄庆学，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。