[发明专利]超薄超长离心冶金复合双金属管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产双金属复合管道的制造方法，特别是涉及超薄超长离心冶金复合双金属管的制造方法。

背景技术

双金属复合管是利用两种不同性能的金属材料，采用一定的复合技术使其形成内外两层牢固结合的有机整体，由于两种金属材料仍保持各自原有特性，可充分发挥两种金属的各自优势，因此其物理、化学、力学性能比单一金属优越得多，具有优良的综合性能和使用性能，在冶金、矿山、电力、石油、建筑、煤炭等行业得到广泛的认可。

离心铸造是一种被广泛采用的特种铸造工艺。它是将液态金属浇入旋转的铸型中，使之在离心力的作用下，完成充填和凝固成形的一种铸造方法。随着技术的进步，离心铸造目前已实现机械化、自动化的生产要求，常用于生产铸管、缸套等，主要是针对单一材质进行的。对于双金属复合的离心铸造，则涉及如何在两种金属复合过程中实现冶金结合的技术难题。根据报道，目前采用离心技术进行双金属复合，多用来生产套管、轧辊等短而厚的产品，已公开的专利“离心铸造双金属套管的方法(CN85102836)”和“筒形铸件双金属离心铸造方法(CN1190041A)”，也都是采用热模离心铸造的方法制作，对管模铸型要进行预热，并要涂刷专门的耐火涂料，管模铸型由于加工误差在高速旋转过程中极易发生振动变形，从而造成废品；实际操作中要依靠操作人员的工作经验，安装拆卸均需人工操作，无法实现自动化、连续化生产，效率低下；同时产品的长度也不超过2米，复合的管径范围有限，壁厚也较厚，无法实现超长超薄复合，给现场的施工安装造成不必要的麻烦，性能价格比不好。传统的离心机由于受到制造工艺、设备性能、人为因素等的影响，也很难满足冶金结合双金属复合管的生产要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超薄超长离心冶金复合双金属管的制造方法。该方法采用水冷金属型离心铸造机，改进了管模铸型的结构，采用扇形包和长流槽进行等量浇注，通过控制浇注速度和浇注温度，使两层金属达到整体冶金结合，实现超薄超长的复合要求，壁厚最低可达到3mm，长度可达到6米，并可实现DN100～DN500的多品种多规格的复合管生产，同时生产的自动化、集成化水平很高，生产效率达到最大化。

本发明的技术方案是这样实现的，其制造方法按以下步骤进行：

①、根据生产的复合管的规格，将外层管(1)所需量的金属液倒入第一扇形包(4)，将内层管(2)所需量的金属液倒入第二扇形包(5)内；

②、根据复合管的规格，设定浇注速度和管模转速，浇注速度15～17m/min，管模转速：300～1100r/min，水冷金属型离心铸造机以上述设定好的参数运行，带动管模(3)前行到达浇注位置，第一长流槽(6)伸入管模(3)内；

③、第一扇形包(4)按上述设定的浇注速度翻转，金属液沿第一长流槽(6)浇入管模(3)内，水冷金属型离心铸造机带动管模(3)后行，外层金属液(1)不断浇入管模(3)内，并在离心力作用下凝固成形；

④、水冷金属型离心铸造机后行到位，外层金属(1)浇注完毕，第一扇形包(4)让位，第二扇形包(5)在5～20s内横移，到达浇注位置；

⑤、水冷金属型离心铸造机再次带动管模(3)前行到浇注位置，第二长流槽(7)伸入管模(3)内；

⑥、第二扇形包(5)按设定的浇注速度翻转，内层金属液(2)沿第二长流槽(7)浇注入管模(3)内，水冷金属型离心铸造机再次带动管模(3)后行，内层金属液(2)不断浇入管模(3)内，在离心力作用下凝固成形；

⑦、水冷金属型离心铸造机后行到位，拔管钳(8)前行，伸入复合管内，涨紧复合管，后退并从管模(3)内拔出复合管，即制成双金属复合管；

⑧、第二扇形包(5)退出，第一扇形包(4)换位到浇注位置，即可进行下一根复合管的生产。

所述复合管的内外层金属材料可分别选用普通碳钢、合金钢、高铬铸铁、镍硬铸铁。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、采用水冷金属型离心铸造设备，机电液高度自动化，实现了浇注、复合、拔模的连续化、规模化生产，一根双金属复合管的生产周期缩短到1～3min，极大地提高了生产效率；

2、采用扇形包定量浇注，提供稳定的金属液，保证复合管壁厚的均匀性，也减少了金属液的浪费，提高了金属液的利用率；

3、采用与复合管长度相近的长流槽进行移动式浇注，使金属液在离心力的作用下，以螺旋线的形式均匀分布在管模内壁，螺旋线股流在瞬间又相互熔合在一起，实现复合管的超薄超长复合，一次复合长度可达6米，浇铸厚度可达到3～8mm；