[发明专利]一种防渗漏抗腐蚀双金属过渡管接头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于管道焊接连接工程技术领域，特别涉及到一种防渗漏抗腐蚀双金属过渡管接头及其制造方法。

背景技术

目前在很多工程设备的管道，根据工作环境、工作介质和工作状况的不同，以及从设备材料造价的成本考虑，需要选择不同金属材料来制备。由于不同金属的物理、化学特性关系，以目前的技术条件，还不能通过普通的焊接连接，比如金属铝就不能用熔化焊接的方式与钢焊接在一起，因为这样会产生脆性的金属间化合物而导致铝与钢焊接的失败。因此，这些不同金属管道之间的连接，过去通常采用法兰式的机械连接，或使用特殊焊接技术预制出双金属管接头，通过双金属管接头作为过渡件实现焊接连接。当管道中的介质是带压的液体或者气体时，尤其是介质为有毒有害的高危险物质，这种情况下对法兰连接处的密封性和连接强度都提出了很高的要求。带密封的法兰连接无非就是增加密封圈或者密封垫，而这种结构的材料在长期服役过程中会发生老化，需要经常对法兰的运行状态进行监控跟踪和定期维修。使用双金属管接头进行焊接连接是较法兰连接更为可靠的方法，双金属管接头可以使用钎焊、扩散焊等方法焊接，但通常最常用的方法是采用爆炸焊接法制造。爆炸焊接是一种可靠焊接不同种金属的方法，通常用爆炸焊接制造铝钢管接头都是先制成铝钢复合板，然后将复合板切割成小块，机加工成过渡接头。有时，也常在铝钢之间先焊接钛(或者再加一层镍)层作为过渡层，以改善铝钢之间的结合质量尤其是低温抗冲击性能。但采用这种工艺技术制造的管接头也会出现微渗漏问题，尽管产生微渗漏的接头极少，但在极重要的管道连接中仍是不允许的，如：管道中需要极高真空度、管道中有剧毒气体，以及在空天、核辐射等环境中长期服役的过渡接头。对爆炸焊接接头的微泄漏进行研究说明，微泄漏是由焊接界面上金属间化合物聚集区的微裂纹引起的。而在爆炸焊接界面上金属间化合物聚集区存在于界面波纹的漩涡区，爆炸焊接的界面波是平行于爆轰波的，波纹的漩涡区也平行于爆轰波呈线状。显然，当采用复合板加工管接头时不可避免地会遇到联通管接头内外的漩涡区，一旦爆炸焊接工艺参数控制不好，界面波纹过大，漩涡区孔洞、裂纹过多，就有可能在服役过程中连通引起泄漏。

为此，本发明提出了一种可靠度高的、新形式的爆炸焊接管接头，及其加工方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决由纯铝、铝合金管或钛合金管与低温钢管构成的工业管道之间的高可靠度连接问题，这种连接要求保证管道的高压气体输送功能，连接部位不能有漏点。

本发明提供了一种防渗漏抗腐蚀双金属过渡管接头，该过渡管接头为管状结构，其特征在于，包括内部的过渡层和外部包裹的抗腐蚀金属层40，所述过渡层沿管的轴线方向为三种材质环状结构叠加复合而成，所述三种材质依次为铝-钛-钢、铝合金-钛-钢、钛-钛-钢或钛合金-钛-钢；

所述抗腐蚀金属层40材质为铝、铝合金、钛或钛合金中的一种。

优选方式下，所述过渡管接头的两侧中心管口分别设置沉头孔5。

本发明还提供了一种所述防渗漏抗腐蚀双金属过渡管接头的制造方法，其特征在于，具体制造过程为：

S1、根据设计参数，将复合板加工成复合圆柱体2；所述复合板为铝-钛-钢复合板、铝合金-钛-钢复合板、钛-钛-钢复合板或钛合金-钛-钢复合板中的一种；

S2、将抗腐蚀金属管4套装在步骤S1所述复合圆柱体外，所述抗腐蚀金属管4与步骤S1所述复合圆柱体间留有缝隙；采取外包覆爆炸焊接方法，将两者复合，得到外包覆复合圆柱体；

S3、根据设计参数，将步骤S2所述外包覆复合圆柱体沿轴向加工成圆柱体，制得所述防渗漏抗腐蚀双金属过渡管接头。

优选方式下，所述空心圆柱体两端加工出所述沉头孔5，进而提高过渡接头的密封性。

优选方式下，步骤S1所述复合板采用爆炸焊接方法制得。

优选方式下，步骤S2所述复合圆柱体多个叠加后，进行外包覆爆炸焊接，焊接处理后再将各圆柱体分离；所述复合圆柱体叠加方式为胶接，或同种金属表面相对、利用电弧点焊连接。

优选方式下，步骤S2所述抗腐蚀金属管(4)与步骤S1所述复合圆柱体间留有的缝隙为2～4mm。

优选方式下，步骤S2所述抗腐蚀金属管为铝管、铝合金管、钛管或钛合金管中的一种。

本发明的效果和益处是：