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双金属复合管由两种不同金属材料构成,管层之间通过各种变形和连接技术形成紧密结合,从而使两种材料结合成一体而制成的一种新型金属复合管材。其一般设计原则是基材满足管道设计许用应力,复层抵抗腐蚀或磨损等。双金属复合管兼有基层和复层的所有优点,相对于整体合金管能有效降低成本,而且在对整体合金管具有应力腐蚀开裂敏感性的氯化物和(或) 酸性环境中复合管可以提高性和可靠性。
随着工业技术的发展,环境介质的复杂化,以及竞争的加剧,许多行业对金属管材综合性能的要求越来越高,因而双金属复合管及其生产技术得到迅速发展。对于强腐蚀、高磨损、高工作压力环境下使用的流体管道,通常采用高品质的不锈钢或高合金含量的无缝钢管,这类管材由于大量添加合金元素,其价格是一般普通无缝钢管的几倍或几十倍。多年来,管材用户和生产商一直在努力寻求通过不同金属的复合,从而获得一种既能满足苛刻的使用环境,又价廉物美的高性能复合管材。
双金属复合管能实现材料的优势互补,节省合金元素,降低工程费用,在保证原基管各项性能的基础上,提高了管道的耐腐蚀性、耐磨性,延长了管道的使用寿命,是纯不锈钢管、铜管或其他耐腐蚀性合金管的替代产品。由于复合钢管具有优良的综合性能,因此自20世纪60年代起,日、美、德、英和前苏联等都很重视复合钢管的开发及使用,从生产工艺、使用性能、检验方法等方面进行了大量的研究。目前双金属复合钢管的生产工艺已日趋完善,日本、美国、英国、瑞典、德国等处于好水平。复合管已经在腐蚀性较强的石油、石化企业、核工业以及医药、食品加工等领域获得广泛认同,也可通过内层复合耐磨金属,从而满足电厂粉煤、矿山矿粉和尾矿浆输送等高磨损工作环境的要求。而起步较晚,技术水平相对落后。
复合管是近10年发展较快的一种工程管道,品种、功能繁多,性能优越,形成了比较成熟的工艺技术,并且已经投产。主要的工艺方法很多比如热轧复合方法、热挤压复合法、铸造复合方法、爆炸焊接复合方法、组合式双金属复合管生产方法、激光包覆法等。在技术开发方面日本后来居上。据文献报道,日本在80年代初就陆续研制和开发了多种复合工艺。其中典型的热轧或热轧加冷成型工艺可以实现包覆材料与基材界面的冶金结合,质量优良。其产品广泛用于石油化工、化工行业、石油及天然气工业等。
热成型制造工艺包括热轧和热挤压两种方法,前者主要适用于有缝复合管的生产,后者适用于无缝复合管的生产。轧制是一种传统的制备复合金属的方法。热轧复合实质上属于压力焊,如果变形量足够大,轧辊施加的压力就会破坏金属表面的氧化膜,使表面达到原子接触,从而使两表面焊在一起。轧制的优缺点分别为:优点:生产率高、质量好、成本低,并可大量节省金属材料的损耗,因此是目前应用极为广泛的复合材料生产技术。轧制结合的复合板占复合板总产量的90%,而且经常应用于壁厚小于32mm的管材的加工。缺点:一次性投资大,而且很多材料组合不能通过轧制复合实现。目前应用广泛的还是利用轧制工艺进行碳钢、不锈钢有缝复合管的制造。
热挤压一般是针对双金属管坯进行的,称为复合挤压(coextrude)。复合挤压目前是生产不锈钢和高镍合金无缝复合管的好方法,日本制钢所利用这种方法生产8in(203.2mm)以下的双金属复合管。它是将两种以上的金属组成的一大直径复合坯料加热到1200℃左右,然后挤过由模具和芯轴形成的环状空间。当挤压坯料截面缩减到10:1时,高的挤压压力和温度会在界面处产生“压力焊”的焊接效应,促进界面间的快速扩散和广泛结合,实现界面的冶金结合。挤压前的复合管坯制造方法有三种:由锻造坯料通过热穿孔和放大挤压获得;直接离心旋铸;用耐蚀粉末颗粒。也有内外两种金属原材料均采用粉末的,称为“nuval”工艺,可以开发新型合金,但粉末制备成本太高。
优点:界面为冶金结合;挤压过程中涉及的力完全是压应力,因此特别适合于热加工性不好、塑性低的高合金金属的加工。缺点:由于结合决定于挤压过程中极短时间内的元素界面扩散,通常会因氧化物膜的存在而受到影响,因此目前复合挤压仅限于碳钢、不锈钢和高镍合金间的复合。需要指出的是,热挤压的变形抗力小,允许每次变形程度大,导致表面粗糙度较高,因此也有先热挤压再进行冷轧(或冷拔)制造复合管的方法。
离心铸造和离心铝热剂法离心铸造是为适应海洋油气生产而开发的,适用于制造内衬金属熔点低于外层金属熔点的复合管。衬层和基体均采用液态金属。将制外管的钢液引入一旋转金属模,在外管凝固过程中监测管内温度。当外管凝固并达到一定温度时,浇入耐蚀合金等内层金属。通过控制铸造条件,可以生产出牢固的冶金结合的双金属复合管。
当应用液态金属进行表面堆敷时,采用离心技术可复合层容易出现的气孔和夹杂。这时,熔化金属中密度低的渣、杂质和气体上升到表面,而较重的金属成分下沉,在管壁上形成一致密层,从而提高熔敷质量和再现性。因此其优缺点分别为:
优点:界面实现冶金结合,致密度高,排渣、排气性好。缺点:若没有其后的热变形,仅限于铸态使用,其粗大的铸态组织导致各层金属的力学性能不能充分发挥。另外,该方法不能生产外层为轻合金的复合钢管。
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铁艺栏杆制作:工艺流程 施工准备—放样—下料—焊接安装一打磨—焊缝检查—酸洗除锈—整体热浸镀锌(室外栏杆)、整体冷镀锌(室内栏杆)—补腻子并打磨—静电粉末喷涂—检验合格出厂—运输到现场—安装一实施成品保护措施;施工准备包括:图纸、材料和施工工具的准备;施工前应先进行现场放样,并计算出各种杆件的长度。按照各种杆件的长度准确进行下料,其构件下料长度允许偏差为1 mm 。
焊接安装 :焊接时应根据焊接材料选择合适的焊接工艺,焊条直径,焊接电流,焊接速度等,通过焊接工艺试验验证。焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊缝周围不得有油污。否则应选择三氯代乙烯、苯、汽油、中性洗涤剂或其它化学用不锈钢丝细毛刷进行刷洗,必要时可用角磨机进行打磨,磨出金属表面后再进行焊接。焊接时构件之间的焊点应牢固,焊缝应饱满,焊缝金属表面的焊波应均匀,不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷,焊接区不得有飞溅物。
焊渣,用钢丝轮钢材表面锈蚀;杆件焊接组装完成后,对于无明显凹痕或凸出较大焊珠的焊缝,可直接进行抛光。对于有凹凸渣滓或较大焊珠的焊缝则应用角磨机进行打磨,磨平后再进行抛光。抛光后必须使外观光洁、平顺、无明显的焊接痕迹。对材料接口缝隙和材料表面缺陷但不影响机械强度,无法用焊接工艺处理的采用环城树脂腻子弥补。金属表面油漆及防锈要求:生铁表面整体冷镀锌处理;表面喷2 遍底漆处理,2遍面漆。喷涂厚度均匀,无淋挂、起皱或起色,色泽均匀,与样板核对一致。成品表面干净,无砂浆、油污污染。制作工艺技术要求:所有构件下料应保证准确,构件长度允许偏差为1mm。
用NACL水溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重量损失,来确定受腐蚀程度(注产品抛光时,因砂布或砂纸中含有Fe的成分,会导致测试时表面出现锈斑.抛光性能(BQ性)目前不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序,只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。
影响抛光性能的因素主要有以下几点:原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。不锈钢复合管原料材质问题。硬度太低,抛光时就不易抛亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸时表面易出现桔皮现象,从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。不锈钢复合管护栏、不锈钢护栏技术特点 经过不同的抛光工艺,形成镜光、亚光、拉丝表面等现代工业化加工的装饰效果不锈钢复合管栏杆,而且不锈钢在冷加工、热加工、焊接等方面都具有良好的物理性能
。高端的不锈钢护栏构配件采用的是不锈钢材质制作,有着的机械性能和优越的耐腐蚀性能,使得产品具有良好的抗水平荷载性能、抗垂直荷载性能、抗软重物撞击性能。不锈钢复合管护栏的性能特点 化学成分.不锈钢复合管护栏的性能特点 ,不锈钢复合管主要是在钢管内壁复合薄壁不锈钢管.
这种双金属复合管大大地提高了钢管在输水、输热水、输煤气、输天然气、输油过程中的耐腐蚀性能,表面光滑,流体阻力小,又保留了钢管机械强度高,可采用焊接、沟漕、螺纹连接,密封性好的优点,克服了镀锌钢管易腐蚀,采用热熔连接的塑料管易漏水和老化的缺陷,是输气、输水、输油钢管的升级换代的理想产品。
不锈钢复合管栏杆主要用于桥梁、公路建设中的护栏,该栏杆的主要优点如下:不生垢、耐腐蚀。由于钢中含有18%的铬,在使用过程中管道内壁形成一层极薄的氧化铬薄膜,该薄膜阻止金属继续氧化,故不锈钢复合管栏杆有很强的耐腐蚀性能,不仅能承受水和空气的腐蚀,而且可以承受弱酸弱碱的腐蚀.低温脆性好,膨胀系数小.一般采用焊接 螺栓的方式进行连接。
从形式上看,栏杆可分为节间式与连续式两种。前者由立柱,扶手及横挡组成,扶手支撑于立柱上;后者具有连续的扶手,由扶手,栏杆柱及底座组成。常见种类有:木制栏杆、石栏杆、不锈钢栏杆、铸铁栏杆、铸造石栏杆、水泥栏杆、组合式栏杆。一般低栏高0.2~0.3米,中栏0.8~0.9米,高栏1.1~1.3米。栏杆柱的间矩一般为0.5~2米。
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