[发明专利]一种双层及多层离心复合浇注大口径高合金管材制备方法

说明书

本发明公开了一种双层及多层离心复合浇注大口径高合金管材制备方法，包括以下步骤：准备原料、各模具和离心机；分三步同时进行，一是模具的预热，内表面喷涂，调入离心机装配好并调好水平，二是内层冶炼，三是第二层或多层材料同时冶炼；然后进行外层浇注，外层浇注好后模具在离心机内旋转，热电偶检测模具内壁铁水温度，同时里层铁水做好准备，界面温度一到，浇注里层铁水直至结晶凝固，然后保温冷却；最后开箱进行各项热处理、机加工、检测工序。本发明铁水在离心力的作用下组织更加致密，各物理和机械性能指标有不同程度提升，离心复合管材的不同材质间的冶金结合强度更高。

技术领域

本发明涉及合金管材材料制备领域，，具体涉及一种双层及多层离心复合浇注大口径高合金管材制备方法。

背景技术

合金管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。合金钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，合金钢管是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。用合金钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，当前已广泛用钢管来制造。合金钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要钢管来制造。

合金钢管最大的优点可以100%回收，符合环保、节能、节约资源的国家战略，国家政策鼓励扩大高压合金管的应用领域。目前我国合金管消费量占钢材总量的比重仅为发达国家的一半，合金管使用领域扩大为行业发展提供更广阔的空间。根据中国特钢协会合金管分会专家组的研究，未来我国高压合金管长材的需求年均增长可达10-12%。

传统合金复合管分为两类：机械复合管和冶金复合管。其中，机械复合管是通过特定冷成型方法使内外两层金属形成过盈配合，产生一定的接触压力，从而实现内外层金属紧密配合的金属复合管；冶金复合管主要通过热加工成型方法使内外两种金属结合成一体，其结合界面为冶金结合状态。

机械复合管的缺点：对于普通低碳低合金复合管来讲，过盈配合容易实现，但是如果对于高强度高合金复合管来讲，由于材料的特性，过盈配合容易发生胀裂、变形，而且工序复杂且达不到预期效果。

常规冶金复合管：采用热轧或爆炸复合板+JCO或三辊成型+焊接制成复合管，这种成型方式工序复杂，同时高合金板存在轧制和卷取困难，采用焊接还要考虑不同材料的焊接特性，有些材料是不可以通过焊接连接的，同时使用过程中焊缝也是容易出问题的地方。

同时机械复合管与常规冶金复合管组织致密度和强度有时满足不了特殊高强度合金管材的要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种双层及多层离心复合浇注大口径高合金管材制备方法。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来完成的：一种双层及多层离心复合浇注大口径高合金管材制备方法，包括以下步骤：

（1）准备原料、各模具和离心机；

（2）分三步同时进行，一是模具的预热，内表面喷涂，调入离心机装配好并调好水平，二是外层冶炼，三是第二层或多层材料同时冶炼；

（3）然后进行外层浇注，外层浇注好后模具在离心机内旋转，热电偶检测模具内壁铁水温度，同时里层铁水做好准备，界面温度一到，浇注里层铁水直至结晶凝固，然后保温冷却；

（4）最后开箱进行各项热处理、机加工、检测工序。

本发明的关键点在于离心机在浇注时的运用，而其他步骤与传统技术大致相同。

有益效果：本发明与传统技术相比，具有如下优点，

1、铁水在离心力的作用下组织更加致密，各物理和机械性能指标有不同程度提升；