[发明专利]一种内衬耐腐蚀合金复合虾米弯头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属管复合技术领域，具体涉及一种内衬耐腐蚀合金复合虾米弯头及其制造方法。

背景技术

目前，随着内衬不锈钢复合钢管制造技术的日益成熟，复合钢管在各行各业的使用量逐年攀升。与之配套的螺纹连接和沟槽连接复合管件经过几代人努力开发，应用在较小口径的低压流体管道系统已经比较成熟了；然而，作为管件系列中重要组成部分的大口径复合虾米弯头却处于市场空白。究其原因在于：

国内个别厂家采用整体内覆（冶金结合）方法生产复合虾米弯头虽然获得成功，但受到装备水平以及制造成本所限，产品价格太高、不具备推广价值。

如复合虾米弯头采用机械方法进行整体复合，则困难如下：

首先，无法解决内、外层装配的难题： 

由于外层基体部分是弯曲的，要想将内衬层穿套进去就必须要求内衬管也是弯曲的，而且弯曲的形状要与外层相一致；解决这个问题无外乎两个途径：

一、采用直管冷弯（或热弯）；由于内衬管的直径通常都比较大（一般≥DN200）、壁厚比较薄(一般≤2.0mm)，如果采用传统方法对直管进行冷弯或热弯，势必会造成内衬管局部断裂（或破裂）。况且，如采用热弯，则热处理工艺十分复杂，很容易造成不锈钢发生相的改变，致使耐腐蚀性能下降。因此，市场上无法购买到合适的内衬弯管。

二、将内衬的弯管拆分为两部分，分布制作，每一部分采用不锈钢板冲压成型，最后在将两个部分对接焊成整体。这也是很多业内人士率先想到的方法。但由于现有的装备技术要求不锈钢板材的厚度必须≥3.0mm才可能实现冲压成型，这样坐下来的内衬弯管成本很高，即使撇除其他因素也不具备推广价值。

其次，传统方法无法解决内外层复合的难题：即使可以得到合适的内衬弯管，内、外层装配以后采用传统的复合方法（如冷拔、旋压）也无法对弯曲部分施加扩张压力，从而达到内外层紧密贴合的目的。如采用爆炸法或爆燃法进行整体复合，则必须对每一个单体弯头进行独立密封、然后引爆，这种方法难以实现规模化生产，生产效率低下，成本十分高昂。

还有一种貌似可行的方法；即采用复合钢管直接进行相贯线切割，然后拼接成虾米弯头。然而，这种方法也是不可行的，其原因在于，无论是采用相贯线切割机还是高压水刀进行相贯线切割，都难以避免在切割的过程中造成内外层分离，而且即使切割的过程是成功的，切割以后也无法对切口部位进行封焊处理，因此也就难以保证各个分体之间对接焊缝的可靠性，尤其是内衬的不锈钢层焊缝的可靠性。

综上所述，采用整体复合方法制作机械结合的复合弯头，难以实现。

发明内容

本发明目的是提供一种内衬耐腐蚀合金复合虾米弯头及其制造方法，本发明不仅解决长期以来没有与双金属复合管相配套的复合虾米弯头问题，而且解决了直接采用复合钢管拼焊虾米弯头时，无法保证焊缝质量的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种内衬耐腐蚀合金复合虾米弯头，包括虾米弯头本体已经组成虾米弯头本体的多个分体，所述组成虾米弯头的各分体均为复合分体，所述复合分体包括基体钢管层、内衬耐腐蚀合金层，复合分体的内衬耐腐蚀合金层通过静水压扩径复合工艺与基体钢管层复合连接。

本发明进一步的技术方案是：

所述相邻复合分体的连接端内衬耐腐蚀合金层出露于基体钢管层，并形成台阶，台阶处通过焊接形成焊接坡口，焊接坡口堆高大于基体钢管层壁厚的3/5；所述相邻复合分体的基体钢管端壁、焊接坡口形成“U”型填焊槽，“U”型填焊槽内填充焊料。

本发明通过以下制造方法实现：

所述上述复合虾米弯头制造方法包括如下步骤：

一、选择制造复合虾米弯头所需的基体钢管；

二、根据步骤一中选择的基体钢管内径尺寸，按公式计算复合虾米弯头所需的内衬耐腐蚀合金管外径尺寸；

三、根据所需制造复合虾米弯头的直径、弯曲角度，对步骤一中基体钢管进行相贯线切割成多个分体；

四、将步骤三中切割好的基体钢管若干分体，按顺序装配在步骤二的内衬耐腐蚀合金管外壁上，各分体之间均留有间隙；

五、将步骤四中内衬耐腐蚀合金管两端采用半球形封头进行对接，并进行点焊定位，采用双金属复合管静水压扩径复合工艺使基体钢管多个分体与内衬耐腐蚀合金管复合；

六、采用钨级氩弧焊沿着基体钢管各分体的相贯线边缘与内衬耐腐蚀合金管的夹角进行封焊；