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离心坯挤压双金属复合钢管
研究开发意义
在高腐蚀环境下应用的管材为不锈类或高合金类 耐蚀管材 , 管材的成本较高 , 主要是其中所含的贵重 金属含量高 。所开发研究的双金属复合管 , 其管子的 复层为不锈类或高合金类金属材质 , 满足高腐蚀环境 输送介质的要求 , 该层的厚度可为管壁厚的1/4或
1/2(根据需要确定); 基层为满足管材性能要求的 普通碳钢或低合金钢 , 这样可以大大减少耐蚀管材的 材料成本 , 节约贵重金属的用量 , 也符合国家所提倡 的节约型社会政策 。 因此 , 双金属复合管的开发研究 是非常有意义的。
国内外技术和趋势
目前 , 国内外双金属复合钢管工艺取得了很大
发展 , 特别是日本 、美国 、英国 、前苏联等国家 发展较快 。主要方法包括无缝复合管和铸造 、焊 接式 、外包覆复合 、激光包覆复合等方法 。但目 前市场上流行的嵌套式机械复合双金属管由于自
身的种种不足 , 导致用户不敢大量使用 。 问题之 一 : 管线的连接问题未能很好的解决 , 不同功能 金属复合的优势在连接处大打折扣 。而采用离心 铸造方法生产 , 也就是在离心力作用下生产出管 坯或者半成品 , 再通过轧制制成双金属管的方法, 有效的克服以上缺点 , 该工艺将成为国内外今后 发展的趋势。
从04年初开始 , 我们经过两年多的研究 开发 , 在国际上首创采用离心浇注--挤压-- 冷轧生产双金属复合管及特种钢管的新工艺, 成功开发出多种复合材料的高品质复合管材, 该工艺比传统无缝钢管生产工艺的流程短、
挤压或冷轧后的产品尺寸精度高 、金属收得 率较高 , 尤其在高品质钢和双金属复合钢管 上有着较高的技术和成本优势。
主要研发内容及技术路线
离心铸造+热挤压(或热挤压+冷轧) 工艺
离心浇注工艺示意
金属型腔 外层金属 内层金属
钢 液
钢液流向
钢水包
中间包
制造工艺流程
应用领域
· 石油 、 天然气管材
主要做油井管及集输管 。 可以开发的品种有: 碳合结与耐腐
蚀不锈钢或合金的复合管; 如CrMo钢与13Cr 、超级13Cr 、G3 、 825 和C028等的复合管道 。
· 化工管材
产品规格及品种
铸态使用离心钢管规格与品种
规格
外径: Ø100~Ø770
壁厚: 10~150mm
长度: 1~5m
CRA复层厚度为管材壁厚的1/4~1/2(可随用户要求调 整)
品种
铸态离心管主要在高温炉管 、高温炼烧罐 、低压耐 蚀或耐磨管 、铸态使用缸体和承重桩等。
产品规格及品种
挤压钢管规格
外径: Ø76~Ø219
壁厚: 6~30mm
长度: 2~ 10m (长度与外径和壁厚有关)
CRA复层厚度为管材壁厚的1/4~ 1/2(可随用户要求调整)
挤压+冷轧钢管规格
外径: Ø25~Ø219
壁厚: 2 .5~25mm
长度: 4~ 12m (长度与外径和壁厚有关)
CRA复层厚度为管材壁厚的1/4~ 1/2(可随用户要求调整)
产品规格及品种
油田用双金属复合管品种
井下用:
基层: 碳结钢 、合结钢(N80 、L80 、P110等 )
复层 (CRA): Sup13Cr 、0Cr 13 、 028 、825 、G3等
管线管:
基层: 碳结钢 、合结钢(X60 、L360NCS等)
复层 (CRA): 304L 、 316L 、2205 、028 、825等 , 可参见 API 5L及5LD标准。
产品规格及品种
化工及锅炉行业用双金属复合管品种
替代一般不锈钢双金属复合管:
基层: 碳结钢 、合结钢(如: Q195 、Q230 、20Cr等 )
复层 (CRA): 304L 、 316L 、 310S等
锅炉用双金属复合管:
基层: 碳结钢 、合结钢( 20G 、 12Cr 1MoV等)
复层 (CRA): 304L 、 316L 、 310S 、2205等
铸态离心管坯
10#/GH600
(。230 ×80 ×680)
铸态离心管坯
20Cr/304L
(。245 ×120 ×870
冶金结合双金属离心铸态管
双金属离心管坯挤压或挤压+冷轧钢管
双金属挤压+冷轧管 10#/GH600
(。46 ×3)
双金属挤压管
20Cr/304L
(。95 ×8)
冶金结合层具有很高
的结合强度 , 能使整支管子 的应力分布均匀 , 不会造成 局部较大的应力集中。
离心坯挤压双金属管结合层强度高
离心坯挤压+冷轧钢管
规格。46 ×3
基基层
复复层
通过车削加工下来的钢削
可以看出 , 两层金属没有 出现任何分离和开裂的现
离心坯挤压双金属复合管车削加工钢削
试验情况 : 加热至560次 , 氧化加剧 , 但两层结合界面处
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