[发明专利]双液双金属管道及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道领域，具体而言，涉及双液双金属管道及其制备方法。

背景技术

双金属复合管道的复合方式一般采用以下两种方式进行制作，一、将两种不同材质的金属管，内管外径稍小于外管的内径，进行套装，然后应用爆炸、滚压、胀接、拨拉、旋压、等盈力法进行机械复合；二、在金属管道内壁堆焊一定厚度的合金材料，用电焊、钎焊法进行熔合复合，内外层金属管道金属材料的性能互补，充分发挥各自的优良性能。

虽然采用机械复合、熔合复合的方式制得的双金属复合管道，做到了两种金属材料克服各自不足，优势互补，节约了近一半昂贵资源，使产品能适应更多的工况需求。但是，机械复合的产品两种金属材料之间仍存有很小间隙，设备运行中经温度变化、机械振动、压力波动，两金属材料之间会产生松动或变形，而导致设备运行不安全情况的发生；熔合复合工艺中的堆焊、钎焊工艺的质量缺陷，如两焊道之间高低不平，出现夹渣、氧化和凹坑等等，这些缺陷不可避免会带到复合管道产品制作中，会造成后续使用过程中该产品变形，易松动移位。此外，使用这两种方式制得的双金属复合管道除存在这些隐患外，同时也加大了物料输送阻力，增加动力消耗。

发明内容

本发明的目的在于提供双液双金属管道及其制备方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了双液双金属管道，包括内层金属管道、外层金属管道以及两者之间的融合带；

所述融合带为先后浇注外层金属管道和内层金属管道，由外层金属管道和内层金属管道在接触面相互渗透形成的冶金结合带。

该双液双金属管道由三部分组成：外层金属管道，作用是保证管道的结构强度；内层金属管道，作用是抵抗输送物料的磨损和化学腐蚀；融合带，两种不同材料的冶金结合带，是两种材料化学成分和性能的过渡区，两种材料复合的界面由冶金结合带充分融合，融合带的化学成分相互渗透平滑过渡，产生了新的晶相结构，冶金结合带的机械性能高于原两种材料，剪切强度是机械复合的3-5倍，极大地提高了双液双金属管道的机械性能。另外，该结构的双液双金属管道，结合强度高，从根本上解决了机械复合管道内外两层结合力度小，易产生松动移位的难题。

优选地，所述外层金属管道主要由以下的原料制成：按重量份计，碳30-40份，铬20-35份、锰50-60份、钼15-20份、镍20-30份、钒20-30份、铜20-30份、硅50-60份、铁9695-9775份；

所述内层金属管道主要由以下的原料制成：按重量份计，碳300-450份，铬300-1500份、锰50-70份、钼30-300份、镍90-100份、钒50-100份、铜50-225份、硅50-60份、铁7195-9080。

由上述重量份数的原料制成的双液双金属管道，耐磨，磨耗量是低碳钢的7-10％，且制得的融合带结合度好，得到的融合带结合力强。

优选地，所述外层金属管道主要由以下的原料制成：按重量份计，碳30-40份，铬20-35份、锰50-60份、钼15-20份、镍20-30份、钒40-60份、铜20-30份、硅50-60份、铁9665-9755份；

所述内层金属管道主要由以下的原料制成：按重量份计，碳180-300份，铬2000-3500份、锰50-80份、钼50-300份、镍100-300份、钒60-120份、铜100-250份、硅80-120份、铁5030-7380。

由上述重量份数的原料制成的双液双金属管道，具有防腐耐磨的效果，可气力、水力方式输送pH值为2-14的物料，使用寿命是不锈钢的6倍以上。

优选地，所述融合带的厚度为2-3mm。该厚度的融合带使两种不同金属材料之间结合复合牢固，抗拉、抗冲击强度、承压能力较原两种金属材料有较大提高，导电、导音、导热没有明显界面，热胀冷缩一致。外层金属管道主要根据产品应用压力、安装跨度等工况而定，一般厚度为8-15mm；内层金属管道主要由产品应用磨损机理和腐蚀强度而定，一般厚度为4-10mm。

本发明还提供了双液双金属管道的制备方法，包括以下步骤：

(a)、将外层金属管道原料和内层金属管道原料分别加热至熔融态；

(b)、采用离心铸造工艺进行铸造双液双金属管道，先在铸型中喷涂料，然后将熔融态的外层金属管道原料浇注至所述铸型内，间隔2-5s，再将熔融态的内层金属管道原料浇注至所述铸型内，浇注速度均为3-8kg/s；

(c)、将浇注完成的双金属管进行淬火处理，然后将其脱模，回火处理后冷却即得。