[发明专利]一种复合异形管道及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合异形管道，特别是涉及一种适合严酷工况下疏浚系统用的非标准复合异形管道及其制造方法。

背景技术

航道挖泥船是疏通淤泥、淤沙的重要航道清理工具，性能取决于疏浚设备。物料的运输通过输送管道远距离压力输送，管道承受着淤泥、沙石的冲刷、冲击、腐蚀和磨损，工作环境极其严酷。因此，要求管道内使用部位具有良好的耐磨性，并且安装部位应具有良好的可焊性以获得良好的韧性。

传统的物料输送管道有双金属复合管道、陶瓷内衬管及铸石管。其中，铸石管存在厚度厚、体积大、铸石易碎裂等缺陷，已逐渐被淘汰。针对这种情况，中国发明申请CN102384316公开了一种双金属复合管和中国实用新型专利CN201071983Y公开了一种三层复合耐磨管道，这类管道的不足之处是重量大，在湿式磨损和冲刷磨损工况下，容易腐蚀和磨损。针对这种情况，中国发明专利CN201225460Y公开了一种陶瓷材料内衬耐磨管道，这种管道采用整体陶瓷管做内管，有效地提高了耐腐蚀性和耐磨性，但是由于整体陶瓷管的脆性大，其热膨胀系数与外管套热膨胀系数差别大，极容易从外管道上脱落。针对这种情况，中国发明申请CN101900227公开了一种陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管及其制造方法，但是这种管道采用离心浇注工艺，只适合制作等径的直管道，不能制作变径和异形管道。

由此可知，上述各种复合管道虽然不同程度改善了在输送物料过程中的磨损，但是都存在各自的不足之处。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种结构及制作工艺简单，具有界面结合性能好、结构可调、高耐磨性和长使用寿命，特别适合严酷工况下疏浚系统用的弯头、三通、四通等非标准复合异形管道及其制造方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的复合异形管道，该复合异形管道为非标准管道，其特点是该复合异形管道由管道外层和管道内层组成，其中所述管道内层中间隔地分布有与该管道内层浇铸结合的陶瓷颗粒预制体，所述管道外层与管道内层之间为冶金结合。

其中，上述管道外层的材质为A3钢或低碳钢。

上述管道内层的材质为高铬铸铁。

上述陶瓷颗粒预制体的材质为Al₂O₃陶瓷或ZrO₂ 陶瓷或ZrO₂增韧Al₂O₃陶瓷。

上述陶瓷颗粒预制体由陶瓷颗粒、造孔剂及粘结剂混合压制形成。

本发明所述的复合异形管道的制造方法，其特点是包括如下步骤：

A、将陶瓷颗粒、造孔剂及粘结剂混合压制形成所需形状的陶瓷颗粒预制体并固化。

B、制备与管道外层的形状相匹配的厚度比陶瓷颗粒预制体厚8～30mm的EPS泡沫管道，该EPS泡沫管道内间隔地预留有用于镶嵌陶瓷颗粒预制体的位置。

C、将陶瓷颗粒预制体固定到EPS泡沫管道中预留的位置内与该EPS泡沫管道形成消失模铸造前体。

D、对消失模铸造前体涂挂涂料，干燥后放入管道外层内并连同管道外层一起置于特制的砂箱中，同时在EPS泡沫管道的芯部填入干砂，并三维振动紧实。

E、将砂箱抽真空度至0.1MPa后，将用于形成管道内层的金属液注入砂箱中，浇注温度为1450℃，EPS泡沫管道被注入的金属液熔解气化消失，金属液渗入陶瓷颗粒预制体中并与管道外层复合为一体，即制得复合异形管道，冷凝后释放真空，取出复合异形管道即可。