[发明专利]一种FeCrAl/Zr双金属复合管及其制备方法

权利要求书

1.一种FeCrAl/Zr双金属复合管的制备方法，其特征在于：所述复合管由覆层管和基层管组合而成，其中覆层管由以铁铬铝为基体的系列合金制成，基层管由锆或锆合金制成；

所述以铁铬铝为基体的系列合金的成分为质量百分比：Cr 6％～16％；Al 3％～8％；Y0.001％～1％；Mo0.1％-6％；Si 0.001％～0.005％；C 0.001％～0.5％；N≤500ppm；O≤1000ppm；P≤500ppm；S≤500ppm；余量为Fe；

该制备方法采用冷精轧工艺加工复合管，工艺流程为：

先通过冶炼合金→锻造开坯→固溶处理→机加管坯→冷轧制备覆层管→退火处理得到需要复合的覆层管和基层管，再通过覆层管、基层管表面处理→套管组合→冷精轧复合管→清洗、切割得到成品；

其中冷轧制备覆层管的工艺参数为：经3-15个道次冷轧管材，前5～6个道次的冷加工变形量为10％～30％，后3～4个道次的冷加工变形量为30～40％，末道次变形量为30～40％；中间退火温度为700～1100℃，保温30min～60min。

2.按照权利要求1所述FeCrAl/Zr双金属复合管的制备方法，其特征在于：冷轧制备覆层管的工艺参数为：进给量为0.5～2mm/转，轧制道次为5～12道次，转速为每分钟40～60转，控制覆层管变形量在10％～50％之间。

3.按照权利要求1所述FeCrAl/Zr双金属复合管的制备方法，其特征在于：所述退火处理为将冷轧得到的覆层管材经700～1100℃真空退火，保温30min～60min。

4.按照权利要求1所述FeCrAl/Zr双金属复合管的制备方法，其特征在于：所述套管组合是将基层管装入覆层管中，两管间隙在0.05～0.5mm之间，将芯棒涂上润滑剂后插入基层管中，芯棒与基层管的间隙在0.1mm～1mm之间。

5.按照权利要求1所述FeCrAl/Zr双金属复合管的制备方法，其特征在于：所述冷精轧复合管的工艺参数为：冷轧进给量控制在0.5～2mm/转之间，轧制道次控制在1～3道次，转速控制在每分钟40～60转，控制覆层管和基层管变形量在10％～50％之间，复合管总变形量在20％～60％范围内。

6.按照权利要求5所述FeCrAl/Zr双金属复合管的制备方法，其特征在于：冷精轧复合管的工艺参数为：进给量为1～1.5mm/转，轧制道次为1～3道次，控制覆层管和基层管变形量在20％～30％之间，复合管总变形量在20％～40％。

7.按照权利要求1所述FeCrAl/Zr双金属复合管的制备方法，其特征在于，具体工艺步骤如下：

(1)冶炼合金：采用真空感应熔炼下述成分的覆层系FeCrAl合金，质量百分比：Cr 6％～16％；Al 3％～8％；Y 0.001％～1％；Mo0.1％-6％；Si 0.001％～0.005％；C 0.001％～0.5％；N≤500ppm；O≤1000ppm；P≤500ppm；S≤500ppm；余量为Fe；

(2)锻造开坯、固溶处理：熔炼之后，锻造加热处理后锻造成Φ28mm圆棒材，固溶处理温度700℃～1100℃，保温20～60分钟；

(3)机加管坯：采用机加钻孔的方法加工管坯，外径为Φ25mm±2mm，壁厚5mm±1mm；

(4)冷轧管材：经3-15个道次冷轧管材，前5～6个道次的冷加工变形量为10％～30％，后3～4个道次的冷加工变形量为30～40％，末道次变形量为30～40％；中间退火温度为700～1100℃，保温30min～60min；

(5)退火处理：将冷轧得到的FeCrAl管材经700～1100℃真空退火；

(6)表面处理：将退火软化后的FeCrAl管材和基层管材用Zr管的内外表面进行除油，碱洗，用砂轮打磨内外表面，去除氧化膜；

(7)套管组合：将Zr管装入FeCrAl管中，两管间隙在0.05～0.5mm之间，将芯棒涂上润滑剂后插入Zr管中，芯棒与锆管的间隙在0.1mm～1mm之间；将装配管一端头进行封闭处理；

(8)冷精轧复合管：在表面处理后，采用冷精轧成形的方法经过一道次或多道次加工复合管，冷轧进给量控制在0.5～2mm/转之间，轧制道次控制在1～3道次，转速控制在每分钟40～60转；控制覆层管和基层管变形量在10％～50％之间，复合管总变形量在20％～60％范围内；

(9)清洗、切割。