[实用新型]一种多金属复合耐磨弯头管

说明书

技术领域： 

    本实用新型涉及金属冶炼技术领域，具体地讲是一种多金属复合耐磨弯头管。

背景技术： 

各种规格的金属材料管广泛应用于冶金、电力、矿山、煤炭、建材和化工等行业，其中弯头管是输送系统中重要组成部分。由于输送系统中煤粉、灰渣等介质强烈冲刷、冲蚀磨损作用，使弯头管的使用寿命是直管部位的1/4~1/5，导致不仅更换弯头管消耗大量金属材料，而且停产维修更换弯头管占用的时间一直困扰其正常生产。近年来，使用较多的弯头管材料为16Mn，经焊接组合成形，但其硬度低，抗磨性极差，使用寿命较短。还有在钢制弯头管道内壁敷粘一定厚度Al₂O₃陶瓷等材料的内衬，借以提高其抗磨性。但因其脆性大，易产生裂纹和局部脱落现象，不能承受大的冲击，在运输、安装和维修方面存在一定的困难，影响了使用，实际应用比较少。

实用新型内容： 

本实用新型的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种多金属复合耐磨弯头管；主要解决现有的16Mn弯头管硬度低、抗磨性差、使用寿命较短及在弯头管道内壁敷粘Al₂O₃陶瓷等材料的弯头管脆性大、易产生裂纹和局部脱落现象、不能承受大的冲击等问题。

本实用新型的技术方案是：一种多金属复合耐磨弯头管，其内侧壁由外层的碳素铸钢和内层的高铬铸铁层复合组成，其特殊之处在于，外侧壁由三层不同材料复合组成，碳素铸钢材料外层、高铬铸铁材料中间层和碳化钨颗粒陶瓷材料内层。 

进一步的，所述的碳素铸钢材料的成分按重量百分比为：C：0.20%～0.30%、Si：0.45%～0.50%、Mn：0.80%～0.85%、S≤0.04%、P≤0.04%、余量为铁。 

进一步的，所述的高铬铸铁材料的成分按重量百分比为：C：2.60%～3.00%、Si：0.50%～0.80%、Mn：2.60%～3.00%、Cr：15.0%～17.0%、S≤0.06%、P≤0.10%、余量为铁。 

进一步的，所述的碳化钨颗粒陶瓷材料的成分按重量百分比为：碳化钨：20%～40%、C：2.60%～3.00%、Si：0.50%～0.80%、Mn：2.60%～3.00%、Cr：10%～20%、S≤0.06%、P≤0.10%、余量为铁。 

本实用新型的一种多金属复合耐磨弯头管的制备方法，包括如下工艺步骤： 

    1）泡沫模型制作，切割聚苯乙烯泡沫制作弯头管外层模型和中间层模型；

    2）涂刷涂料与烘烤，弯头管外层模型涂刷涂料并烘烤；

    3）弯头管外层模型装箱，弯头管外层模型装入真空砂箱内，组装浇注系统，填充粒度20目干石英砂，振动砂箱1分钟；覆盖塑料薄膜，安放浇口杯；

4）熔炼，按照弯头管壁的碳素钢外层材料进行配料，在中频炉内熔炼，脱氧处理，钢液出炉温度1620℃~1640℃；

    5）砂箱抽真空与浇注，砂箱抽真空负压度为-0.03MPa~-0.04MPa，当钢液出炉后在钢包内降温至1580℃~1600℃进行浇注，保持负压度10分钟后，泄压；

    6）弯头管的碳素钢外层铸件出箱与清理，铸件在砂箱内保温2小时后出箱，冷却至室温，去除浇注系统，清除涂料层；

7）组装弯头管中间层模型，将弯头管中间泡沫层装入干净的弯头管外层铸件内；

    8）涂刷碳化钨颗粒材料膏，将碳化钨颗粒材料膏涂刷在弯头管中间层泡沫模型拐弯处内壁，形成碳化钨颗粒材料膏涂层，膏涂层厚度5mm~7mm，烘烤干燥；烘烤温度60℃，烘烤时间8小时；

9）涂刷涂料和烘烤，弯头管中间层泡沫模型的内壁（已涂碳化钨颗粒材料膏层）进行涂刷涂料层和烘烤；

10）装箱，将内装有涂好涂料的中间层泡沫模型的弯头管外层铸件放入真空砂箱内，组装浇注系统，弯头管上端开式内浇道；

11）熔炼，按照弯头管壁的高铬铸铁中间层材料成分进行配料，在中频炉内熔炼，脱氧处理；铁液出炉温度1500℃~1520℃；

12）砂箱抽真空与浇注，砂箱抽真空负压度为-0.03Mpa~-0.04Mpa，当铁液出炉后在包内降温至1450℃~1480℃进行浇注，保持负压20分钟后，泄压；

13）弯头管铸件出箱、清理与检验，铸件在砂箱内保温8小时后出箱，在空气中冷却至室温，去除浇注系统，清除涂料层；初检多金属复合耐磨弯头管铸件内外表面质量；