[发明专利]铁基形状记忆合金管道连接接头及其生产方法

说明书

本发明涉及一种铁基形状记忆合金管接头由铁基形状记忆合金加工而成，适合于任何金属和非金属管道连接。特别适用于有涂层的金属管，金属与非金属管连接，连接时仅用加热器即可，对各种压力的管道连接最为方便。

化工、石化生产中需要将带有腐蚀性的气体、液体输送到一定的生产环节或将这些液体输送到用户，在输送过程中这些气、液体对管道的腐蚀性是很强烈的，为解决这一问题，科技工作者对管道采取了一些必要的措施，如在管道内部涂覆一层防腐涂料，这些措施解决了管道本身的防腐问题，但当管道连接时出现了二类问题，一.金属-金属管道连接时采用的焊接、螺纹连接、法兰盘连接均对接头处的涂层损伤而引起泄漏。二.金属-非金属连接难以采用焊接方法，法兰盘、螺纹连接也会对金属管的涂层损伤而导致泄漏，每年中国石化部门因管道接头处泄漏损失达几亿元，为此急待采取其它连接方法。

美国F14战斗机使用Ti-Ni形状记忆合金管接头杜绝了液压系统的泄漏，但Ti-Ni合金的价格高昂限制了在工业、农业、军事及民用上的使用，同时Ti-Ni形状记忆合金管接头加工、处理工艺复杂，因此降低管接头价格，简化加工工艺急待解决。

本发明的目的是提出一种廉价的铁基形状记忆合金管接头及简化的加工工艺，该管接头经冶炼热加工成型，再经冷拔扩孔后使用，在一定的温度以上记忆原形，而达到连接管道时即快速又不损伤被连接管道，特别使金属与非金属管道件连接容易进行，不需要对被连接管道加工、处理，只需一个加热装置即可完成这一工作，不仅可以连接低压管道，而且可以连接高压管道。

本发明提出的廉价形状记忆合金管接头成分为（重量）：（1）25～40%Mn，2～6%Si，0.02～3%W，余为Fe，（2）10～40%Mn，2-8%Si，4～12%Cr，5～20%Ni，0.01-3%W，0.02～0.1%C余为Fe。经冶炼、轧制、冷扩管、加热至Af点则可连接管道，所连接管道尺寸可与管接头相匹配，管接头周长恢复率为4～6%。

本发明所使用的形状记忆合金经电炉、平炉、转炉、真空感应炉之一冶炼后经1000℃～1200℃均热12小时，在800～1180℃轧制成棒或板，棒经无缝管轧机热轧成一定规格的无缝管，在600～800℃状态下定径后快速冷却或重新加热到600～800℃水淬，热轧管经5～10%的冷（温）扩径后，切割成要求的长度。也可用热轧板冷拉伸后完成管并焊接成管接头。将制成的管接头安在被连接管接头处，用电加热方法使管接头记忆热加工时形状，同时紧固管道。管接头如图1所示，1为恢复前的管接头形状，2为恢复后的形状。

所使用的电加热器由两个半筒状加热元件组成。如图2所示，图2中1为电阻丝、2为异型耐火材料、3为支撑壳、4为合页、5为把手。