[发明专利]低强度基管复合弹性衬管的管材制备工艺及该复合管材

说明书

本发明涉及一种低强度基管复合弹性衬管的管材制备工艺及该复合管材，属于复合管材制备技术领域。制备工艺包含有如下步骤：首先采用冷变形工艺作用于衬管的内壁，使其扩径，向基管的内壁贴合；然后再采用冷变形工艺作用于基管的外壁，使其缩径，得到复合管材。本申请所制备的复合管材具有更高的夹持强度，能够满足使用需求。

技术领域

本发明涉及复合管材制备技术领域，具体涉及一种低强度基管复合弹性衬管的管材制备工艺及该复合管材。

背景技术

双金属复合管是指由两种金属组成复合材料管道，一般外表面的基管由高强度材料组成，典型的材料是高强度管线钢，例如X52、X65等，而内部的衬管材料由耐腐蚀合金材料组成，典型的有316L、N08825等。两种管材嵌套之后，兼具有良好的力学性能和耐腐蚀性能。外层高强度基管与内层耐腐蚀衬管的结合方式可以大致分为冶金复合工艺和机械复合工艺。冶金复合工艺制备的冶金复合管力学性能较好，但加工工艺复杂，成本高昂。机械复合工艺制备的机械复合管适用于大部分腐蚀性介质的输运领域，用途最广泛。

也有现有技术采用热涨冷缩复合工艺配合热穿链轨复合工艺制备金属复合管，如申请公布号为CN 106140864 A的中国发明专利公开的一种链轨金属复合管制作工艺，其具有能够在钢厂的轧钢生产线上实现，不需要增加设备，制作简单，成本低，方便推广的优点。

但发明人发现：对于以双相钢作为内衬管的双金属复合管，使用机械复合工艺制备时，会面临很多问题：①双相钢具有较高的强度，其屈服强度在400~550MPa，通常为316L不锈钢的2倍以上；②双相钢的塑性较差，塑性延伸率仅为15~25%，只有316L不锈钢的40~60%。因此，若采用水压、滚压、爆炸、拉拔等改变内衬管的方法制备双相钢复合管时，加工完毕后，复合管的衬管难以与基管复合，其与基管之间仍会有较大间隙，不能达到良好的复合效果，产品性能较差，无法满足使用需求。

发明内容

针对上述问题，本申请以使制备的复合管能够满足使用需求-具备足够高的夹持强度为主要目的，开发了一种低强度基管复合弹性衬管的管材制备工艺及该复合管材。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

低强度基管复合弹性衬管的管材制备工艺，包含有如下步骤：

首先采用冷变形工艺作用于衬管的内壁，使其扩径，向基管的内壁贴合；

然后再采用冷变形工艺作用于基管的外壁，使其缩径，得到复合管材。

所谓衬管，即复合管材中位于内侧的管件；所谓基管，即复合管材中位于外侧的管件，基管包覆在衬管的外侧面形成复合管材。

本发明通过分别针对衬管和基管的两次冷变形的制备工艺，增强了二者的结合强度，使成品复合管材的夹持强度满足使用要求。

具体的，弹性衬管往往塑性较低，由于其塑性较低，在冷变形工艺扩径后，通常会保持在弹性形变阶段,即仍可能会发生回弹现象，导致其与基管的内壁之间出现缝隙，因此，仍需要对低强度的基管进行冷变形的缩径处理，由外向内施压进行缩径以消除衬管和基管之间的缝隙，使其复合效果达到使用要求。

作为上述技术方案的优选，制备工艺包括如下步骤：

①嵌套：将衬管嵌套于基管的内部；

②水压复合：通过水压将所述衬管的外壁与所述基管的内壁进行初次贴合操作，制成初次复合管材；

③初次切除焊接：将所述初次复合管材的端部进行部分切除，并对切除后的端部进行焊接处理；

④冷拉拔：将步骤③得到的初次复合管材进行冷拉拔处理，得到二次复合管材；

⑤二次切除焊接：对所述二次复合管材的端部进行部分切除，并对切除后的端部进行焊接处理；