[发明专利]一种薄壁复合金属管的制造方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种金属管的制造方法，尤其是一种利用金属塑性成形技术制备薄壁复合金属管的方法。

背景技术

目前复合金属管已成为生产和生活中普遍应用的一种产品，其特点是由两层或更多层不同材质的金属管组成，而且每层管的壁都很薄，管壁之间不能有间隙。针对复合金属管的制造方法进行专利检索，我们发现与本发明创造最为接近的技术有ZL01127469.7、ZL00127291.8和ZL00113051.X，上述专利均公开了一种用套管机将不同材质的两根金属管套在一起，并用挤压拉拔设备将其复合，最后进行校直和端面精整的加工复合金属管的方法。这样的制造方法其优点是：可用于加工长径比很大的长复合管；其缺陷是：将一个个单管组装成复合管时装配困难，且加工成复合管后管与管之间无法避免的存在不均匀间隙。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种适用于加工管长不足1米，管与管之间无间隙，结合紧密，均匀度好的薄壁复合金属管的制造方法，该制造方法加工容易、能满足批量生产要求。

本发明的技术解决方案是：一种薄壁复合金属管的制造方法，其工艺步骤包括：1、锯料，2、材料软化以及表面处理，3、采用冷锻反挤的方法对坯料进行深孔挤压的预成形，4、低温退火，5、表面处理，6、采用冷锻挤压的方法进行多次减薄拉深分别制成内、外管，7、将内、外管套装在一起，采用冷锻挤压的方法将内、外管复合减薄拉深成形，最终得到满足组织性能、尺寸精度要求的产品。

所述锯料指下料内、外管坯料，内、外管坯料分别控制在成品中内、外管重量的1.01～1.02倍。

所述常规材料软化是指：球化退火，提高材料塑性，为后续的反挤提供合适的挤压硬度。

所述常规表面处理是指抛丸和磷皂化，主要是为后续减薄拉深工序提供润滑皮膜。

所述预成形，工序的变形量根据材料的不同，控制在材料许可范围内即可。

所述减薄拉深是指减径挤压，变形量根据材料的不同控制在材料许可范围内；经过多次减薄拉深的方法分别加工内、外管，其中内管变形到成品中内管的尺寸，外管变形要求在满足材料许可范围的同时根据后道工艺要求做到复合减薄拉深时的毛坯尺寸。

所述复合减薄拉深是指：将内、外管套装在一起，采用冷锻挤压的方法，内管的直径、长度基本不变，外管缩小外径、增加长度，其变形量根据材料的不同控制在材料许可范围内。

本发明的有益效果是：通过反挤成形方法，制作内、外管的预成形，然后将内外管组装后挤压成成品，由于在复合减薄拉深过程中，工件受到很大的径向压力，因此外管会与内管紧紧贴合一起，消除原有间隙；此种加工方法易实施，能满足批量生产要求，产品内部组织致密，质量稳定，从而满足了复合薄壁间无间隙的要求。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明中制备内、外管的工序流程简图。

图3是本发明中内、外管复合的工序流程简图。

具体实施方式

以双层复合钢管为例，材料牌号外管为20#钢，内管为10#钢，其制造工艺步骤为：

1、选择外管材料牌号为20#钢，直径为φ104.7毫米的热轧圆棒料，内管材料牌号为10#钢，直径为φ95.2毫米的热轧圆棒料。锯料长度控制在47～50毫米。

2、对坯料进行常规的球化退火工序和常规的抛丸、磷皂化工序。

3、采用冷锻反挤的方法，完成深孔挤压的预成形，外管由坯料直径φ104.7毫米反挤至外径φ105毫米、内孔φ80.5毫米、孔深76毫米，变形量为55％。内管由坯料直径φ95.2毫米反挤至外径φ95.6毫米、内孔φ70毫米、孔深71毫米，变形量为53％。

4、常规低温球化退火工序，将毛坯放入退火炉后，加热到720℃±20℃，保温6小时，随炉冷却到500℃，从炉中取出后空冷到室温。

5、抛丸、磷皂化工序。

6、减薄拉深I工序，采用冷锻挤压的方法，外管由外径φ105毫米、内孔φ80.5毫米、孔深76毫米挤压成外径φ100.5毫米、内孔φ80.5毫米、孔深95毫米，变形量为31％；内管由外径φ95.6毫米、内孔φ70毫米、孔深71毫米挤压成外径φ88毫米、内孔φ70毫米、孔深106毫米，变形量为58％。减薄拉深II工序，采用冷锻挤压的方法，外管由外径φ100.5毫米、内孔φ80.5毫米、孔深95毫米挤压成外径φ97.3毫米、内孔φ80.5毫米、孔深115毫米，变形量为31％；内管由外径φ88毫米、内孔φ70毫米、孔深106毫米挤压成外径φ80毫米、内孔φ70毫米、孔深200毫米，变形量为47％。