[发明专利]一种锻压焊接制造耐磨金属弯管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑、矿山、冶金、电力、煤炭等行业输送管的制造工艺，特别是耐磨金属弯管的制造方法。

背景技术

在建筑、矿山、冶金、电力、煤炭等行业中，物料的输送是通过管道压力输送，输送管受到较大的压力和严重的磨损，因此对输送管，特别是连接弯管有较高的综合性能要求。住友金属工业株式会社申请的中华人民共和国专利号为200780033899.5的发明专利公开了一种弯管及其制造方法，制造具有X70级以上优选强度及韧性平衡的、抗拉性能及焊接金属的低温韧性优异的高强度的弯管。母材的组成为C：0.03～0.12％、Si：0.05～0.50％、Mn：1.4～2.2％、S：0.0050％以下、Al：0.06％以下、N：0.008％以下、余量是Fe和杂质，碳当量Ceq为0.36％以上，并且焊接裂纹敏感性指数Pcm为0.22％以下，焊接金属其焊接裂纹敏感性指数(Pcm)在0.30％以下，B量在5ppm以下，并且氧量在300ppm以下，将具有如上母材和焊接金属的UOE钢管，加热到900～1100℃的温度域而进行弯曲加工后，立即以3℃／秒以上的冷却速度将其冷却至300℃以下的温度域，其后在300～500℃的温度域进行回火。同为住友金属工业株式会社申请的中华人民共和国专利号为200780053600.2、201210075809.1的发明专利公开了与专利号为200780033899.5的发明专利类似的一种弯管及其制造方法，通过热轧后在700～500℃以不足5℃／sec的板厚方向中心部的冷却速度进行冷却制造厚钢板，将该厚钢板作为原料制造焊接钢管即弯管坯，将该弯管坯加热到900～1100℃弯曲加工后，在700～500℃以5℃／sec以上的壁厚方向中心部的冷却速度冷却到300℃以下的温度区域，之后，在300～500℃进行回火，由此制造相当于API规格X100等级以上的弯管。这三个专利申请保护的是材料的化学成分及加温与冷却工艺，但并没有公开弯管的具体成形过程及焊缝的分布情况。

中华人民共和国专利号为201110206790.5的发明专利公开了一种高强度双金属弯直管道制造方法，其特征是，由不同材料的内衬和外壁铸造而成，管道内衬材料为合金钢，管道外壁为焊管或无缝管，高强度双金属弯直管道采用消失模真空吸铸复合或离心铸造成型。将具有耐磨、耐热、耐腐蚀性能的合金钢内衬复合在普通钢管内，既能满足实际对管道的耐磨、耐热、耐腐蚀需求，又提高了管道的抗机械冲击、热冲击性能。中华人民共和国专利号为200510096240.7的发明专利公开了一种双金属复合耐磨管的制造工艺，用普通钢管作外套管，外套管内装入聚苯乙烯泡沫塑料制成的消失模，并安装上浇注系统，把外套管、消失模和浇注系统经过多道次的浸涂料和挂砂处理，在外壁形成壳体，然后放入高温焙烧炉进行焙烧，实现壳体烧结、泡沫塑料气化和钢管预热，出炉后浇注耐磨合金材料，即制成外层为普通钢，内衬为耐磨合金材料的复合耐磨管。然而消失模铸造复合工艺由于在冷型中合金液的流动性影响，不能制备超长管道，一般长度不能超过1.5米；其次，要实现耐磨合金层与钢管表面之间的整体冶金结合，必须保证合金层厚度在50mm以上，以提供足够的结晶潜热，因此无法生产薄壁管道，双金属复合管重量较大，消耗的原材料较多。铸造方法制备双金属复合耐磨管还容易出现铸造工艺的常见缺陷，如疏松、缩孔、气孔，难以保证双金属复合弯管的尺寸精度及质量；通过加入稀有元素提高材料的硬度和耐磨性，因而消耗较多的稀有元素，生产成本较高；铸造都是单件生产，生产效率较低。目前铸造方法制备双金属复合耐磨管由于成形工艺的限制，存在多方面的不足。

中华人民共和国专利号为201110134399.9的发明专利公开了一种耐磨、耐腐蚀、抗冲击双金属复合弯管的制造方法，采用合金钢管材制造内层管，低碳钢管材制造外层管，带锯床下料后，车削内外管材，加工到过盈配合尺寸，然后加热外管，将内管压入外管中，外管与内管形成过盈配合的双金属复合直管，将双金复合直管套到芯模上，通过中频感应加热双金属复合直管，再推挤双金属复合直管的一端，使双金属复合直管通过尺寸由小变大的锥形芯模进行扩径，再经过弯曲芯模进行弯曲，形成双金属复合弯管，然后工装定位焊接弯管两端法兰，再弯管整体淬火。这种方法虽然制造出的双金属复合弯管的质量较高，但需要15000KN专用的推挤设备及200KW的中频感应加热设备，推挤力量大，加热时消耗的电能多，而且还需要制造专业的推挤模具，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种制造成本低、使用寿命相对较高的金属弯管制造方法，该方法可以生产不同直径、不同弯曲角度的金属耐磨弯管。