CN117000808A - 一种双层合金复合无缝管的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双层合金复合无缝管的生产方法。双层合金复合无缝管外层材质为低碳钢，内层材质为镍基合金，外层合金棒料为连铸坯或者轧坯，内层合金棒料为锻坯。生产步骤为：⑴坯料制备；⑵镦粗；⑶坯料机加工；⑷热扩孔；⑸热挤压；⑹热处理；⑺表面处理；⑻冷轧；⑼精整处理。坯料制备过程包括：⑴理论计算；⑵下料；⑶电镀；⑷坯料装配；⑸头尾垫焊接。本发明生产的双层合金复合无缝管的内外两层合金结合牢固，减少了挤压分层的缺陷，外层合金具有高的强度，内层合金具有良好的耐腐蚀性能，提高了成材率加工缺陷，降低了材料成本。
Description
技术领域
本发明属于工业器材生产技术领域，涉及一种双层合金复合无缝管的生产方法。
背景技术
随着石油、天然气、化工等行业的发展，对于管道的需求量越来越大，对管材的力学和抗腐蚀性能提出了更高的要求，要求制管行业要以市场为导向，开发利用价格适中，性能优良的管材，满足不断增长的市场需要，同时也在行业中树立自己的品牌。镍基合金管材在耐腐蚀领域得到了广泛的应用，但该类管材的高昂价格令许多使用单位望而却步，为了降低管材的费用，双层合金复合管材应运而生。
现有制造技术为：复合无缝管的制造工艺很多，***成型复合、堆焊成型复合、离心浇注挤压成型等，一般工艺均为采用两种合金作为原料进行复合的方法。
从复合工艺及变形特点的角度分析，所有的工艺均能制造出双层合金复合无缝管。采用离心铸造复合圆管坯+挤压工艺非常适用于内层金属为镍基合金等高端复合管产品的制造，但因铸态组织塑性差，且挤压后容易分层、开裂，而其他复合工艺由于结合强度低等缺陷仅应用于低端领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种双层合金复合无缝管的生产方法，利于挤压过程中合金的结合，减少挤压分层的缺陷，提高无缝管的强度和耐腐蚀性能，节约贵重金属，降低材料成本。
本发明的技术方案是：双层合金复合无缝管的生产方法，双层合金复合无缝管外层材质为低碳钢，内层材质为镍基合金，生产方法包括以下步骤：
⑴坯料制备：选择双层合金复合无缝管合适材质的外层合金棒料和内层棒料合金棒料，计算尺寸，进行电镀、装配和焊接。
⑵镦粗；双层合金坯料涂抹防氧化涂料，加热到100℃～150℃，保温1h干燥。在电阻炉中加热到700℃～800℃，保温3h～5h预热，在电磁感应加热炉中加热到1170℃～1220℃。出炉外表面均匀滚涂上玻璃粉润滑剂，放进内径比双层合金坯料外径大6mm～12mm镦粗桶内镦粗，消除双层合金坯料内外层之间的间隙，镦粗后空冷到室温。
⑶坯料机加工：镦粗处理后的双层合金坯料外圆单边加工掉3mm～5mm，中心加工出直径35mm～100mm的通孔。头垫内孔处加工出喇叭口，外圆处加工出R30mm圆角。内外表面修磨和抛光，去除磕碰、车刀纹等缺陷，表面粗糙度Ra≤3.2μm。
⑷热扩孔；机加工后坯料放置在立式扩孔机的扩孔桶内进行热扩孔。
⑸热挤压：热扩孔后坯料放置在卧式挤压机的挤压桶内进行热挤压。
⑹热处理；将挤压出的双层合金复合无缝管加热到950℃～1050℃；保温0.5h～1h，出炉空冷到室温。
⑺表面处理：酸洗、修磨，去除表面玻璃粉、氧化皮和缺陷。
⑻冷轧：采用二辊冷轧机进行一道次或者多道次冷轧，送进量2.5～3.5mm/次，轧制速度30～50次/分钟，每道次变形量30％～50％，每道次冷轧后进行去油和退火，退火在真空炉或者气氛保护炉中进行。
⑼精整处理：检验-喷标-打捆。
双层合金复合无缝管的外层材质为16Mn、12MnV、15MnV或20MnV,内层材质为N06022、N10276、GH4169、N08825、N06625、N09925、N08028、N06200或N08800。外层合金棒料为连铸坯或者轧坯，内层合金棒料为锻坯。
坯料制备过程包括：
⑴理论计算：根据双层合金复合无缝管成品尺寸，反推计算出成品变形量分配过程，内层合金棒料和外层合金棒料尺寸。
⑵下料：将内层合金棒料和外层合金棒料按400mm～1200mm等长度下料、加工，内层合金坯料外径比外层合金坯料内径小0.6mm～1.5mm，两端加工出焊接坡口。
⑶电镀：内层合金坯料和外层合金坯料结合面上分别电镀上一层厚度0.1mm～0.3mm的镍金属。
⑷坯料装配：将步骤⑶处理的内外层合金棒在真空室内装配到一起，两端封焊，成为双层合金坯料。
⑸头尾垫焊接：将步骤⑷处理的双层合金坯料的头部焊接头垫，且尾部焊接尾垫，其中头垫长度120mm～150mm，尾垫长度60mm～100mm，头垫和尾垫材质是低碳钢。
热扩孔步骤包括：①坯料外径比扩孔桶内径小10mm～12mm，扩孔桶预热到温度100℃～200℃；②坯料涂抹防氧化涂料，加热到100℃～150℃保温1h，在电阻炉中加热到800℃～900℃保温3h～5h，在电磁感应加热炉中加热到1150℃～1170℃；③坯料扩孔前内外表面涂抹玻璃粉润滑剂，放置扩孔桶内使喇叭口一端朝上，把事先准备的润滑玻璃碗放置到喇叭口处，静置1.5min～2.5min，再把扩孔头放置到润滑玻璃碗上方，进行扩孔，扩孔速度为150mm/s～250mm/s，扩孔比是1.02～1.38。
热挤压步骤包括：①挤压桶预热到温度250℃～350℃，锥形挤压模和芯棒预热温度300℃～350℃，挤压桶内壁和芯棒表面涂刷石墨乳进行润滑，②坯料挤压前，采用电磁感应快速加热到1170℃～1220℃，③加热出炉后，坯料内外表面均匀涂抹玻璃粉润滑剂,放置到挤压桶内，挤压模入口处放置玻璃润滑垫。挤压桶内径比扩孔后坯料外径大5mm～10mm，挤压速度80mm/s～200mm/s，挤压比值是4.0～25.0，挤压后双层合金复合无缝管空冷到室温。
镦粗、热扩孔和热挤压阶段用玻璃粉润滑剂进行润滑，玻璃粉润滑剂由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、K2O、Na2O和B2O3组成。玻璃粉润滑剂成分按质量百分比为：SiO2：50％～70％、Al2O3：1％～8％、CaO：2％～12％、MgO：2％～8％、TiO2：0.1％～3％、K2O：0.2％～3％、Na2O：5％～20％、B2O3：0.5％～10％。根据挤压工艺的特点，选用合适配比的玻璃粉成分，挤压用玻璃垫外形由挤压模工作面和坯料前端形状决定，玻璃垫内孔比管材直径大15mm～40mm，玻璃垫厚度15mm～25mm。
本发明双层合金复合无缝管的生产方法，采用电镀事先在结合面处镀上过渡层镍，内外两层合金结合牢固，有利于挤压过程中合金的结合，减少挤压分层的缺陷。外层合金为低碳钢，具有高的强度，内层合金为镍基合金，具有良好的耐腐蚀性能，节约了贵重金属，降低了材料成本。头尾垫的存在降低了挤压力，有利于复合管成形时金属均匀流动，减少了加工缺陷，提高了成材率。本发明生产的无缝管尺寸精度高、表面质量好、内在组织致密、晶粒细小、力学性能稳定，具有高强度高韧性和良好的耐腐蚀的综合性能，优于单合金钢管的性能。
附图说明
图1为镦粗后经过机加工的双层合金复合坯料的结构示意图；
图2为本发明双层合金复合无缝管的生产方法的工艺流程示意图；
图3为立式扩孔机的结构示意图；
图4为卧式挤压机的结构示意图；
图5为冷轧过程的示意图；
图6为图5的A向图。
其中：1—头垫、2—坯料外层、3—坯料内层、4—尾垫、5—喇叭口、6—复合坯料、7—复合无缝管、8—芯杆、9—轧前管材、10—轧后管材、11—上轧辊、12—下轧辊、17—顶出机构、18—扩孔桶基座、19—剪切环支承、20—剪切环、21—扩孔桶、22—扩孔杆、23—扩孔头、24—模座、25—挤压模、26—模支撑、27—挤压筒内衬、28—挤压筒中间层、29—挤压筒外套、30—芯棒、31—挤压垫、32—挤压杆。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
如图3所示为立式扩孔机，设置有顶出机构17、扩孔桶基座18、剪切环支承19、剪切环20、扩孔桶21、扩孔针22、扩孔头23。扩孔针直径比扩孔头工作段直径小5mm～10mm，剪切环的内径比扩孔头工作段直径大1mm～2mm。扩孔针对扩孔桶中心线偏离不得大于1mm。扩孔桶在内圆长度方向有0.4mm～1mm的锥度。扩孔桶基座和扩孔桶通过高强螺栓固定连接。扩孔针通过螺纹连接件和传力杆连接在一起。扩孔桶基座对剪切环支承起到支撑作用，剪切环支承对剪切环和坯料起到支撑作用，剪切环支撑坯料和切除坯料扩余，传力杆通过扩孔针对扩孔头施加扩孔力。坯料喇叭口一端朝上，把扩孔头放置到坯料喇叭口处进行扩孔。
如图4所示为卧式挤压机，设置有模座24、挤压模25、模支撑26、挤压桶内衬27、挤压桶中间层28、挤压桶外套29、芯棒30、挤压垫31和挤压杆32。模座和模支撑通过底部卡槽固定，挤压桶前端结构形状与模座结构形状对应设计，挤压桶在内圆长度方向有0.3mm～1mm的锥度；模支撑的孔腔比挤压模孔腔大15mm～30mm；挤压杆对挤压桶中心线偏离不得大于0.5mm，挤压垫外圆与挤压桶内孔间隙为1.0mm～1.5mm；挤压垫内孔与芯棒间隙为1.5mm～2.5mm，挤压垫长度200mm～210mm，挤压垫前端是坯料，后端是挤压杆，挤压垫起到传递挤压杆推力的作用。挤压模由入口过渡区、中间定径区和出口反锥组成。作业的时候，挤压杆、芯棒和挤压桶分别由液压缸提供动力，挤压桶通过底部滑道前后移动。
如图5所示为采用二辊冷轧机，冷轧机包括上轧辊11和下轧辊12。冷轧过程包括复合坯料6、复合无缝管7、芯杆8、轧前管材9和轧后管材10。进行一道次或者多道次冷轧，送进量2.5～3.5mm/次，轧制速度30～50次/分钟，每道次变形量30％～50％，每道次冷轧后进行退火和去油，退火在真空炉或者气氛保护炉中进行。
实施例1
双层合金复合无缝管材质为15MnV/N08825，外层材质为15MnV，内层材质为N08825，公称规格为φ178mm(外径)×11mm(外层厚度7.5mm+内层厚度3.5mm)，长度大于3m，内层实际厚壁范围要求2.5mm～4.5mm。生产步骤如下：
⑴坯料制备：包括计算尺寸，进行电镀、装配和焊接。
①理论计算：根据双层合金复合无缝管成品尺寸，反推计算出变形量分配过程：双层合金坯料装配φ357mm(外径)/φ200.6mm(中径)→镦粗坯φ363mm(外径)/φ206.6mm(中径)→机加工坯φ357mm(外径)/φ206.6mm(中径)/φ75mm(内径)→挤压管φ219mm(外径)×16mm(外层厚度10.86mm+内层厚度5.14mm)→冷轧管φ178mm(外径)×11mm(外层厚度7.5mm+内层厚度3.5mm)，即内层合金棒料直径φ200.6mm和外层合金棒料尺寸直径φ357mm。
②下料：将内层合金棒料和外层合金棒料按500mm等长度下料，两端加工出焊接坡口，内层合金坯料外径比外层合金坯料内径小1mm，加工后内层合金坯料外径为φ200.1mm，外层合金坯料内径为φ201.1mm。
③电镀：内层合金坯料和外层合金坯料结合面处分别电镀上一层厚度0.15mm的镍金属。
④坯料装配：将内外层合金棒在真空室内装配到一起，两端封焊，成为双层合金坯料，双层合金坯料公称规格φ357mm(外径)/φ200.6mm(中径)。
⑤头尾垫焊接：将双层合金坯料的头部焊接头垫，且尾部焊接尾垫，其中头垫长度120mm～150mm，尾垫长度60mm～100mm，头垫和尾垫材质是低碳钢。
⑵镦粗；将双层合金坯料首先涂抹防氧化涂料，加热到100℃～150℃保温1h干燥，在电阻炉中加热到700℃～800℃，保温3h～5h预热，在电磁感应加热炉中加热到1170℃～1220℃，出炉后外表面均匀滚涂上玻璃粉润滑剂。最后放进内径比双层合金坯料外径大6mm镦粗桶内进行镦粗，消除双层合金坯料内外层之间的间隙，镦粗后空冷到室温，镦粗坯规格φ363mm(外径)/φ206.6mm(中径)。
⑶坯料机加工：将镦粗后的双层合金坯料外圆单边加工掉3mm，中心加工出直径75mm的通孔。头垫内孔处加工出喇叭口，外圆处加工出R30mm圆角。内外表面修磨和抛光，去除磕碰、车刀纹等缺陷，表面粗糙度Ra≤3.2μm，机加工坯规格φ357mm(外径)/φ206.6mm(中径)/φ75mm(内径)。
⑷热扩孔；把坯料放置在立式扩孔机的扩孔桶内进行扩孔，步骤包括：①扩孔桶预热到温度100℃～200℃。②坯料涂抹防氧化涂料，加热到100℃～150℃，保温1h，在电阻炉中加热到800℃～900℃，保温3h～5h，在电磁感应加热炉中加热到1150℃～1170℃。③坯料扩孔前内外表面涂抹玻璃粉润滑剂，放置扩孔桶内使喇叭口一端朝上，把事先准备的润滑玻璃碗放置到喇叭口处，静置1.5min～2.5min。再把扩孔头放置到润滑玻璃碗上方，进行扩孔，扩孔速度为150mm/s～250mm/s，扩孔头直径200mm，扩孔桶内径369mm。
⑸热挤压：把热扩孔后坯料放置在卧式挤压机的挤压桶内进行挤压，步骤包括：①挤压桶预热到温度250℃～350℃，锥形挤压模和芯棒预热温度300℃～350℃，挤压桶内壁和芯棒表面涂刷石墨乳进行润滑。②坯料挤压前，采用电磁感应快速加热到1170℃～1220℃。③加热出炉后，坯料内外表面均匀涂抹玻璃粉润滑剂,放置到挤压桶内，挤压模入口处放置玻璃润滑垫。挤压桶内径比扩孔后坯料外径大5mm～10mm，挤压速度80mm/s～200mm/s，挤压桶内径375mm，芯棒直径189.2mm，挤压模内径223.4mm，挤压后双层合金复合无缝管空冷到室温，挤压管冷却后规格φ219mm(外径)×16mm(外层厚度10.86mm+内层厚度5.14mm)；
⑹热处理；将挤压出的双层合金复合无缝管加热到980℃保温0.5h～1h，出炉空冷到室温。
⑺表面处理：酸洗、修磨，去除表面玻璃粉、氧化皮和缺陷。
⑻冷轧：采用图5所示的二辊冷轧机进行一道次冷轧，送进量2.5～3.5mm/次，轧制速度45次/分钟，冷轧管规格为φ178mm(外径)×11mm(外层厚度7.5mm+内层厚度3.5mm)，冷轧后进行去油和退火。
⑼精整处理：检验-喷标-打捆。
对生产出的15MnV/N08825双层合金复合无缝管进行超声波探伤，没有发现分层缺陷，取样检验数据见表1。
表1.15MnV/N08825双层合金复合无缝管的取样检测结果
| 项目 | 结合力/MPa | 弯曲 | 压扁 | 扩口 |
| 试样1#-1 | 325 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 试样1#-2 | 308 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 技术指标 | ≥250 | 无分层和裂纹 | 无分层和裂纹 | 无分层和裂纹 |
实施例2
双层合金复合无缝管材质为16Mn/N08800，外层材质为16Mn，内层材质为N08800，公称规格为φ114mm(外径)×10mm(外层厚度7mm+内层厚度3mm)，长度大于2.5mm，内层实际厚壁范围要求2mm～4mm。
具体生产步骤如下：
⑴坯料制备：包括计算尺寸，进行电镀、装配和焊接。
①理论计算：根据双层合金复合无缝管成品尺寸，反推计算出变形量分配过程：双层合金坯料装配φ242mm(外径)/φ133.3mm(中径)→镦粗坯φ248mm(外径)/φ139.3mm(中径)→机加工坯φ242mm(外径)/φ139.3mm(中径)/φ65mm(内径)→挤压管φ161mm(外径)×18mm(外层厚度12.49mm+内层厚度5.51mm)→冷轧管φ133mm(外径)×13mm(外层厚度9.07mm+内层厚度3.93mm)→冷轧管φ114mm(外径)×10mm(外层厚度7mm+内层厚度3mm)，即内层合金棒料直径φ133.3mm和外层合金棒料尺寸直径φ242mm。
②下料：将内层合金棒料和外层合金棒料按650mm等长度下料，两端加工出焊接坡口，内层合金坯料外径比外层合金坯料内径小1.4mm，加工后内层合金坯料外径为φ132.6mm，外层合金坯料内径为φ134.0mm。
③电镀：内层合金坯料和外层合金坯料的结合面上分别电镀上一层厚度0.25mm的镍金属。
④坯料装配：将处理的内外层合金棒在真空室内装配到一起，两端封焊，成为双层合金坯料，双层合金坯料公称规格φ242mm(外径)/φ133.3mm(中径)。
⑤头尾垫焊接：将处理的双层合金坯料的头部焊接头垫，且尾部焊接尾垫，其中头垫长度120mm～150mm，尾垫长度60mm～100mm，头垫和尾垫材质是低碳钢。
⑵镦粗；将双层合金坯料首先涂抹防氧化涂料，加热到100℃～150℃保温1h干燥，在电阻炉中加热到700℃～800℃保温3h～3.5h预热，在电磁感应加热炉中加热到1170℃～1200℃，出炉后外表面均匀滚涂上玻璃粉润滑剂，最后放进内径比双层合金坯料外径大6mm镦粗桶内进行镦粗，消除双层合金坯料内外层之间的间隙，镦粗后空冷到室温，镦粗坯规格φ248mm(外径)/φ139.3mm(中径)。
⑶坯料机加工：将镦粗处理后的双层合金坯料外圆单边加工掉3mm，中心加工出直径65mm的通孔。头垫内孔处加工出喇叭口，外圆处加工出R30mm圆角；内外表面修磨和抛光，去除磕碰、车刀纹等缺陷，表面粗糙度Ra≤3.2μm，机加工坯规格φ242mm(外径)/φ139.3mm(中径)/φ65mm(内径)。
⑷热扩孔；把加工处理的坯料放置在立式扩孔机的扩孔桶内进行扩孔，步骤包括：①扩孔桶预热到温度100℃～200℃。②坯料涂抹防氧化涂料，加热到100℃～150℃保温1h，在电阻炉中加热到800℃～900℃保温3h～5h，在电磁感应加热炉中加热到1150℃～1170℃。③坯料扩孔前内外表面涂抹玻璃粉润滑剂，放置扩孔桶内使喇叭口一端朝上，把事先准备的润滑玻璃碗放置到喇叭口处，静置1.5min～2.0min。再把扩孔头放置到润滑玻璃碗上方，进行扩孔，扩孔速度为150mm/s～250mm/s，扩孔头直径135mm，扩孔桶内径250mm。
⑸热挤压：把热扩孔后坯料放置在卧式挤压机的挤压桶内进行挤压，步骤包括：①挤压桶预热到温度250℃～350℃，锥形挤压模和芯棒预热温度300℃～350℃，挤压桶内壁和芯棒表面涂刷石墨乳进行润滑。②坯料挤压前，采用电磁感应快速加热到1170℃～1210℃。③加热出炉后，坯料内外表面均匀涂抹玻璃粉润滑剂,放置到挤压桶内，挤压模入口处放置玻璃润滑垫。挤压桶内径比扩孔后坯料外径大5mm～10mm，挤压速度100mm/s～200mm/s，挤压桶内径255mm，芯棒直径126mm，挤压模内径164mm。挤压后双层合金复合无缝管空冷到室温，挤压管冷却后规格φ161mm(外径)×18mm(外层厚度12.49mm+内层厚度5.51mm)；
⑹热处理；将挤压出的双层合金复合无缝管加热到1150℃保温0.5h～1h，出炉空冷到室温。
⑺表面处理：酸洗、修磨，去除表面玻璃粉、氧化皮和缺陷。
⑻冷轧：采用图5所示的二辊冷轧机进行二道次冷轧，送进量2.5～3.5mm/次，轧制速度45次/分钟。第一道次冷轧规格为φ133mm(外径)×13mm(外层厚度9.07mm+内层厚度3.93mm)。第二道次冷轧规格为φ114mm(外径)×10mm(外层厚度7mm+内层厚度3mm)，每道冷轧后进行去油和退火。
⑼精整处理：检验-喷标-打捆。
对生产出的16Mn/N08800双层合金复合无缝管进行超声波探伤，没有发现分层缺陷，取样检验数据见表2。
表2.16Mn/N08800双层合金复合无缝管的取样检测结果
| 项目 | 结合力/MPa | 弯曲 | 压扁 | 扩口 |
| 试样2#-1 | 265 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 试样2#-2 | 278 | 合格 | 合格 | 合格 |
| 技术指标 | ≥210 | 无分层和裂纹 | 无分层和裂纹 | 无分层和裂纹 |
Claims (7)
1.一种双层合金复合无缝管的生产方法，其特征是：所述双层合金复合无缝管外层材质为低碳钢，内层材质为镍基合金，生产方法包括以下步骤：
⑴坯料制备：选择双层合金复合无缝管合适材质的外层合金棒料和内层棒料合金棒料，计算尺寸，进行电镀、装配和焊接；
⑵镦粗；双层合金坯料涂抹防氧化涂料，加热到100℃～150℃，保温1h干燥；在电阻炉中加热到700℃～800℃，保温3h～5h预热，在电磁感应加热炉中加热到1170℃～1220℃；出炉外表面均匀滚涂上玻璃粉润滑剂，放进内径比双层合金坯料外径大6mm～12mm镦粗桶内镦粗，镦粗后空冷到室温；
⑶坯料机加工：镦粗处理后的双层合金坯料外圆单边加工掉3mm～5mm，中心加工出直径35mm～100mm的通孔；头垫内孔处加工出喇叭口，外圆处加工出R30mm圆角；内外表面修磨和抛光，去除磕碰、车刀纹等缺陷，表面粗糙度Ra≤3.2μm；
⑷热扩孔；机加工后坯料放置在立式扩孔机的扩孔桶内进行热扩孔；
⑸热挤压：热扩孔后坯料放置在卧式挤压机的挤压桶内进行热挤压。
⑹热处理；将挤压出的双层合金复合无缝管加热到950℃～1050℃，保温0.5h～1h，出炉空冷到室温；
⑺表面处理：酸洗、修磨，去除表面玻璃粉、氧化皮和缺陷；
⑻冷轧：采用二辊冷轧机进行一道次或者多道次冷轧，送进量2.5～3.5mm/次，轧制速度30～50次/分钟，每道次变形量30％～50％，每道次冷轧后进行去油和退火，退火在真空炉或者气氛保护炉中进行；
⑼精整处理：检验-喷标-打捆。
2.根据权利要求1所述双层合金复合无缝管生产方法，其特征是：所述双层合金复合无缝管的外层材质为16Mn、12MnV、15MnV或20MnV，内层材质为N06022、N10276、GH4169、N08825、N06625、N09925、N08028、N06200或N08800。
3.根据权利要求1或2所述双层合金复合无缝管生产方法，其特征是：所述外层合金棒料为连铸坯或者轧坯，所述内层合金棒料为锻坯。
4.根据权利要求1所述双层合金复合无缝管生产方法，其特征是：所述坯料制备过程包括：
⑴理论计算：根据双层合金复合无缝管成品尺寸，反推计算出成品变形量分配过程，内层合金棒料和外层合金棒料尺寸；
⑵下料：将内层合金棒料和外层合金棒料按400mm～1200mm等长度下料、加工，内层合金坯料外径比外层合金坯料内径小0.6mm～1.5mm，两端加工出焊接坡口；
⑶电镀：内层合金坯料和外层合金坯料结合面上分别电镀上一层厚度0.1mm～0.3mm的镍金属；
⑷坯料装配：将步骤⑶处理的内外层合金棒在真空室内装配到一起，两端封焊，成为双层合金坯料；
⑸头尾垫焊接：将步骤⑷处理的双层合金坯料的头部焊接头垫，且尾部焊接尾垫，其中头垫长度120mm～150mm，尾垫长度60mm～100mm，头垫和尾垫材质是低碳钢。
5.根据权利要求1所述双层合金复合无缝管生产方法，其特征是：所述热扩孔步骤包括：①坯料外径比扩孔桶内径小10mm～12mm，扩孔桶预热到温度100℃～200℃；②坯料涂抹防氧化涂料，加热到100℃～150℃保温1h，在电阻炉中加热到800℃～900℃保温3h～5h，在电磁感应加热炉中加热到1150℃～1170℃；③坯料扩孔前内外表面涂抹玻璃粉润滑剂，放置扩孔桶内使喇叭口一端朝上，把事先准备的润滑玻璃碗放置到喇叭口处，静置1.5min～2.5min，再把扩孔头放置到润滑玻璃碗上方，进行扩孔，扩孔速度为150mm/s～250mm/s，扩孔比是1.02～1.38。
6.根据权利要求1所述双层合金复合无缝管生产方法，其特征是：所述热挤压步骤包括：①挤压桶预热到温度250℃～350℃，锥形挤压模和芯棒预热温度300℃～350℃，挤压桶内壁和芯棒表面涂刷石墨乳进行润滑；②坯料挤压前，采用电磁感应快速加热到1170℃～1220℃；③加热出炉后，坯料内外表面均匀涂抹玻璃粉润滑剂,放置到挤压桶内，挤压模入口处放置玻璃润滑垫；挤压桶内径比扩孔后坯料外径大5mm～10mm，挤压速度80mm/s～200mm/s，挤压比值是4.0～25.0，挤压后双层合金复合无缝管空冷到室温。
7.根据权利要求1所述的双层合金复合无缝管生产方法，其特征是：所述镦粗、热扩孔和热挤压阶段用玻璃粉润滑剂进行润滑，所述玻璃粉润滑剂由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、K2O、Na2O和B2O3组成；玻璃粉润滑剂成分按质量百分比为：SiO2：50％～70％、Al2O3：1％～8％、CaO：2％～12％、MgO：2％～8％、TiO2：0.1％～3％、K2O：0.2％～3％、Na2O：5％～20％、B2O3：0.5％～10％。
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| CN202310965775.1A CN117000808A (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种双层合金复合无缝管的生产方法 |
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