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双金属复合管制备方法- 热成型制造

发布日期:2017-03-16 作者: 点击:

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:


双金属复合管


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。

② 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。复合挤压的优缺点分别为:

① 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。

② 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。


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