双金属复合管的制备方法——热挤压法

   热挤压法是用双金属管坯进行热挤压。种双金属管坯可以是制造好的无缝管，即将一管套入另一根管中形成双金属管坯。日本制钢所采用这种方法生产8英寸以下的双金属复合管。第二种双金属管坯是将实心的内层锻坯通过紧配合置于外层坯内，采用生产单金属不锈钢管同样方法，即用同样的热挤压工艺和冷减径控制设备。日本钢管公司(NKK)生产出了中小径高合金高耐蚀性无缝复合钢管，用于输油(气)管线、化工行等。

   用热挤压法生产双金属复合管，由于在高温和高压的挤压力作用下，产生较高的断面收缩率，并在双金属结合面产生“锻压焊接效应'，从而促进两层之间快速相互扩散和广泛结合，这种结合也就是我们通常说的冶金结合。因此这种双金属管可以用于高的使用温度。但用热挤压生产双金属管，尤其是当复层材料为镍基合金时，往往易出现复合管壁厚波动以及在复层中产生节状裂纹，其原因是由于基层和复层两种材料的变形抗力不一样，复层变形抗力大，而基层的变形抗力小。当然，这种加工方法的技术难度也是比较大的。用这种方法生产出来的复合管两复合管有一定的结合强度，但这种方法缺点就是生产设备造价昂贵，通常需要数百万美元来购置相关的生产设备。

双层金属管的复合有多种方式，如复合、热胀复合、缩径复合等。这些方式大多存在工艺复杂、设备***大、生产成本高、不易于现场施工等问题，因此不宜用于制造使用寿命相对较短的物料管道输送管。试验表明：采用滚压拉拔方法生产各种规格的物料输送管是合适的。通过内滚压头和外层管的共同作用，使内层金属管产生较大的塑性变形，紧密地贴合在外层管的内壁上，其结合强度完全能够满足物料输送管的使用要求，并且能够承受一定的变形而不产生分离。

影响品质的因素:

① 由于外基管内表面形状不规则，不平高度影响了模具轮廓外圆尺寸全行程的通过。

拉拔模具轮廓是机械加工的整圆，必须沿轴心线平行前行。模具与内衬管的材质为硬钢于软钢，在拉拔扩张过程中，模具嵌入在内衬管内表面中。当外基管不规则的内表面影响拉拔模具通过时，会造成拉拔模具轴线与内衬管轴线形成夹角，扩大了模具轮廓直径。当出现对称的不平高度时，由于作用在拉拔模具上的力，在3600方向上是对称的，这样就会造成拉拔模具无法避让。两种现象都会使内衬管受挤压处弯曲变形加大，造成拉拔模具轮廓处，切削内衬管表面，引起表面光洁度的***，甚至无法通过。这种状况在复合较大直径的双金属复合管时更为明显。

为了保证表面品质和***，通常采用减小拉拔模具轮廓尺寸，因此复合后的双金属复合管结合力小。通常仅为0.2~0.3MPa之间。

② 由于结合力低使得内外管环状结合面间隙大，内衬管在管端焊接处将反复承受介质输送过程中，压力交变的扭动、折弯，致使连接处出现材料疲劳、开裂，导致耐腐蚀性能下降-(折翘现象)。

③ 由于内衬管没有达到充分的塑性变形，内衬管内表面由作用力与反作用力产生的表面压应力，达不到充分的体现，表面压应力几乎没有反映。此时，内衬管中直缝焊接处仍处于拉应力状态，因此内衬管表面整体，尤其是直缝焊接处，抗热应力腐蚀能力下降。另外，采用拉拔工艺，拉拔模具呈直线运动，内衬管表面始终处于拉应力状态。

无缝管是一种具有中空截面、周边没有焊接接缝的长条钢管。一般的钢管是由钢板卷焊加工而成的，都有一条焊缝，其耐压及抗爆能力都很低，用于普通领域。无缝钢管是用钢柱挤压拉伸而成的，通体无缝，其耐压和抗爆能力都很强，多用于高压抗爆的枪炮管及高压力传送管道。承压强度高抗暴能力强，但是却不耐腐蚀。油气领域、矿上领域的无缝管管道成本非常之高，原因就是要经常更换这些容易腐蚀的碳钢无缝管。提高耐腐蚀性能不是没有办法，那就是采用纯耐腐蚀合金无缝管，但是这样需要投入的成本更大。因此更多的时候他们宁愿经常更换碳钢无缝管也不会采用纯耐腐蚀合金无缝管。双金属复合管技术成熟以后，之前所有的关于易腐蚀和管道成本高的问题都不再是问题了。矿山双金属复合无缝钢管生产厂家众信管业提供的双金属复合管，在承压抗暴性能上超越了之前了碳钢无缝管，同时耐腐蚀效果又达到了纯耐腐蚀合金无缝管的防腐效果。