[发明专利]一种波形界面钢-钛复合管的制备方法

权利要求书

1.一种波形界面钢-钛复合管的制备方法，其特征在于，所述钢-钛复合管包括设于外层的钢管和设于内层的钛管，所述波形界面钢-钛复合管的制备方法包括以下步骤：

S1.将钢管内表面和钛管外表面加工成凸型环状或双面环状螺旋波纹槽道；波纹槽道的波峰与波谷间距离为0.5～1.5mm，波距为2～5mm；

S2.清除钢管表面和钛管表面的杂质与氧化物；使用质量分数为10％的NaOH溶液碱洗去除钢管和钛管表面的油脂后，再分别使用体积分数为15％的HCl和4％HF+10％HNO₃溶液分别对钢管和钛管表面进行酸洗10～30min，用清水冲洗后再用酒精冲洗表面并吹干；

S3.将钛管和钢管套在一起后并通过芯棒拉拔形成过盈机械配合；所述芯棒采用锥形设计，所述芯棒最大直径比钛管内径大3-5mm，芯棒最小直径比钛管内径小5-40mm；

S4.在钛管中放入固体粉末，并将钛管两端密封；所述固体粉末采用NaHCO₃、KHCO₃、Cu₂(OH)₂CO₃、NH₄HCO₃、(NH₄)₂CO₃和KMnO₄中的一种或多种；在钛管两端焊接上密封钛质端盖；所述固体粉末在加热分解后能够使得钛管内产生的压强为50～200MPa，促进了钛管与钢管的冶金结合；

S5.在钢管两侧焊接带有抽气管的钢质端盖，并采用真空泵抽真空使得钛管与钢管界面真空度达到10^-2Pa以下，再用压钳密封抽气口，制成钢-钛复合管坯；

S6.将钢-钛复合管坯进行扩散退火处理，得到复合管成品；

S7.切除复合管头尾部分，对复合管的内外表面进行清洗，得到复合管成品。

2.根据权利要求1所述的波形界面钢-钛复合管的制备方法，其特征在于，所述S6步骤中，对所述钢-钛复合管坯进行内压扩散退火处理，退火温度为700-950℃，保温时间为2-10h。

3.根据权利要求1所述的波形界面钢-钛复合管的制备方法，其特征在于，所述钢-钛复合管的界面冶金结合率为100％，其剪切强度在250MPa以上。

4.根据权利要求1所述的波形界面钢-钛复合管的制备方法，其特征在于，所述钢管材质为碳素钢、低合金钢或不锈钢，所述钛管材质为工业纯钛或钛合金。