[发明专利]双金属复合耐磨管及其制备方法

说明书

一种双金属复合耐磨管，包含内衬管、外套管和防腐涂层，所述内衬管为钛合金材料，所述外套管包含以下质量分数的原料：锰0.1%‑0.2%，铬0.3%‑0.6%，钙0.4%‑0.8%，硅0.02%‑0.25%，镁0.1%‑0.5%，钼0.08%‑0.24%，铌0.1%‑0.4%，锌0.6%‑1.2%，碳1%‑2%，铝8%‑14%，锡0.2‑0.6%，余量为铁和微量不可避免杂质。本发明的双金属复合耐磨管的外套管和内衬管紧密配合，内外层不易分层，外层金属对内层金属提供了支撑作用，提高了使用的安全性及其使用寿命，具有良好的抗冲击性和耐磨性，具有防腐蚀功能外和润滑功能，在拉动过程中，润滑功能在有较大材料变形的工况中，可以有效避免管材被拉伤。

技术领域

本发明涉及一种金属铸造成型领域，尤其涉及一种双金属复合耐磨管及其制备方法。

背景技术

双金属复合管含碳量高、耐冲击、热膨胀率低、耐压、耐高温，安装成熟，规格齐全。有不少厂家生产的双金属复合管广泛应用于油田、化工、电力等工业领域，其适用范围越来越广泛，带来的经济、环境、社会效益也更加明显。市售的双金属复合管利用两种不同材质的机械性能，即利用外基管弹性变形范围，利用内衬管屈服强度低的特性。在滚压机具螺旋进给的挤压下，使内衬管连续局部塑性变形，外基管始终保持在弹性变形范围之内。当外力去除后，外基管弹性收缩，内衬管由于已呈塑性变形无法收缩。从而达到内衬管外表面强力的嵌合在外基管的内表面中，复合成型。

尽管冶金融合铸造技术近年来快速发展，但大范围的生产应用仍受限制。近年来研发的陶瓷复合钢管，耐磨性好但是产品价格高，生产工艺复杂，焊缝连接处的耐磨性能不佳，限制其推广；高铬铸铁/钢复合管道硬度高，抗腐蚀性强，耐磨性能好，但是韧性差，易开裂，不利于焊接和架管。新型双金属复合耐磨管有待进一步开发。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种双金属复合耐磨管及其制备方法。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种双金属复合耐磨管，包含内衬管、外套管和防腐涂层，所述内衬管为钛合金材料，所述外套管包含以下质量分数的原料：锰0.1%-0.2%，铬0.3%-0.6%，钙0.4%-0.8%，硅0.02%-0.25%，镁0.1%-0.5%，钼0.08%-0.24 %，铌0.1%-0.4%，锌0.6%-1.2%，碳1%-2%，铝8%-14%，锡0.2%-0.6%，余量为铁和微量不可避免杂质，所述防腐涂层包含以下重量份的原料：丙烯酸羟乙酯30-40份，甲基丙烯酸羟乙酯35-45份，锌粉22-28份，偶联剂2-4份，聚偏氟乙烯3-7份，硬脂酸4-8份，阻聚剂1-2份；所述偶联剂为Z-6040或Z6011；所述阻聚剂为对氢醌、甲醌、 吩噻嗪、对苯二酚和羟基苯甲醚中的任意一种或多种组合。

一种双金属复合耐磨管的制备方法，包含以下步骤：

S1：分别融化内层钛合金材料和外层材料；

S2：采用离心浇铸法分别制成内衬管和外套管；

S3：将内衬管与外套管通过冶金结合制备无缝复合耐磨管；

S4: 退火处理，850-900℃保温2.8-3.2小时，冷却至760-800℃保温1.8-2.2小时，冷却至480-520℃出炉空冷；

S5：调质处理，880-950℃淬火处理，然后350-400℃回火处理；

S6：对复合耐磨管的外表面进行机械加工；

S7：按化学计量比称取原料，配成防腐涂层原料液，采用3D打印技术在复合耐磨管的表面涂覆一层防腐层；

S8：精整和捆打；

所述步骤S2中，当制得外套管后，间隔时间 20-80s，进行内衬管的离心浇铸，离心机的线速度为：10-24m/s；