本发明涉及复合管制造技术领域，具体为一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法。
背景技术：
钢管具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材。按截面形状分为圆形、方形、矩形和异形钢管;按材质分为碳素结构钢钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管，钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，它还是一种经济钢材。
不锈钢内衬复合管的制造方法，一般采用“冷拔法”、“辊压法”、“爆燃法”或“液压法”等制造，这些方法都是通过外力使基管和内衬管分别发生弹性或塑性变形，最终在过盈配合状态下形成双金属之间的机械结合，双金属层间存在一定的间隙，无法紧密贴合，内衬不锈钢复合管双金属层间的结合强度较低。
技术实现要素：
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法，解决了现有不锈钢复合管双金属层间的结合强度较低的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法，所述内覆不锈钢复合管的制造方法，包括以下步骤：
s1.钢管校直和清理
将基管和内衬管分别放入矫直机内进行校直，并且基管和内衬管分别矫直三次，将矫直后的基管和内衬管分别放入喷砂机内进行喷砂处理，分别使基管内壁和内衬管外壁粗糙清洁，清理后使用喷壶对基管内壁喷洒过氧化氢溶液进行化学氧化，喷洒后使基管静置10～15min，使得基管内壁形成0.01～0.02mm厚的氧化膜，内衬管外壁喷砂处理后使用喷壶对内衬管外壁喷洒高锰酸钾溶液，喷洒后使内衬管静置10～15min，内衬管外壁在空气中形成0.01～0.03mm厚的钝化膜；
s2.碳酸盐膨胀剂封装
将内衬管内装入500～600g的碳酸盐，然后使用电焊机将内衬管两端焊接封堵；
s3.基管减径
将封堵好的内衬管装入基管内，并使得内衬管两端各露出5～10cm长度，其中内衬管的外径与基管的内径相差2.0～4.0mm，将基管连同内衬管放进缩径机内进行冷轧缩径处理，使得基管塑性变形，使基管内壁与内衬管的外壁紧密贴合；
s4.高温压力熔合
使用带有辊道的加热机，将复合管放置在辊道上直行并旋转，在加热机内进行加热，加热温度为800～1000℃，加热时间为1～2h，当基管被加热到800℃以上时，同时高温使碳酸盐分解出二氧化碳气体并随温度的升高膨胀，从而对内衬管施加压力，其膨胀力迫使内衬管发生塑性变形，使内衬管与基管的结合界面双金属离子相互扩散形成晶间结合，同时通过感应加热的集肤效应，使基管内壁锚纹的尖锐处熔化并与内衬管的外壁焊接熔合令内衬管外壁与基管内壁贴合界面的金属相互扩散并冶金熔合形成不锈钢内覆复合管；
s5.管口切除、清理和加工
将不锈钢内覆复合管从加热机内取出，使用切割机将冶金熔合完成的复合管两端多余部分切除，切割后的复合管在放入喷砂机内进行喷洒处理，将残留在复合管内部的氧化物或碳酸盐残留物清理干净，再使用电焊机对复合管口进行内堆焊或外封焊处理，以及加工坡口；
s6.成品检验
工人使用钢管强度检测仪对加工好的复合管进行检验，判断质量是否符合标准。
优选的，所述碳酸盐为碳酸氢钠和碳酸镁中的一种或多种。
优选的，所述喷砂机使用的喷料为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂和海南砂中的一种或多种。
（三）有益效果
本发明提供了一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法。具备以下有益效果：
本发明首先通过对复合管加热至相变温度，降低内衬不锈钢管的屈服强度，同时对内衬管内的碳酸盐进行加热，碳酸盐分解处二氧化碳气体并随温度的升高膨胀，从而对内衬管施加向外的压力，迫使内衬管发生塑性变形，基管内壁与内衬管外壁贴合界面的金属相互扩散并治金熔合形成不锈钢内覆复合管，内衬管与基管之间紧密贴合，不存在缝隙，不锈钢复合管双金属层之间的结合强度更高，提高了层间结合力，为不锈钢内覆复合管在经济建设中的应用提供了一个新选择，值得大力推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法，内覆不锈钢复合管的制造方法，包括以下步骤：
s1.钢管校直和清理
将基管和内衬管分别放入矫直机内进行校直，并且基管和内衬管分别矫直三次，将矫直后的基管和内衬管分别放入喷砂机内进行喷砂处理，分别使基管内壁和内衬管外壁粗糙清洁，清理后使用喷壶对基管内壁喷洒过氧化氢溶液进行化学氧化，喷洒后使基管静置10min，使得基管内壁形成0.01mm厚的氧化膜，内衬管外壁喷砂处理后使用喷壶对内衬管外壁喷洒高锰酸钾溶液，喷洒后使内衬管静置10min，内衬管外壁在空气中形成0.01mmmm厚的钝化膜；
s2.碳酸盐膨胀剂封装
将内衬管内装入500g的碳酸盐，然后使用电焊机将内衬管两端焊接封堵；
s3.基管减径
将封堵好的内衬管装入基管内，并使得内衬管两端各露出5cm长度，其中内衬管的外径与基管的内径相差2.0mm，将基管连同内衬管放进缩径机内进行冷轧缩径处理，使得基管塑性变形，使基管内壁与内衬管的外壁紧密贴合；
s4.高温压力熔合
使用带有辊道的加热机，将复合管放置在辊道上直行并旋转，在加热机内进行加热，加热温度为1000℃，加热时间为1h，当基管被加热到800℃以上时，同时高温使碳酸盐分解出二氧化碳气体并随温度的升高膨胀，从而对内衬管施加压力，其膨胀力迫使内衬管发生塑性变形，使内衬管与基管的结合界面双金属离子相互扩散形成晶间结合，同时通过感应加热的集肤效应，使基管内壁锚纹的尖锐处熔化并与内衬管的外壁焊接熔合令内衬管外壁与基管内壁贴合界面的金属相互扩散并冶金熔合形成不锈钢内覆复合管，基管被加热至奥氏体转变温度时，分子活动非常活跃，在高温高压条件下基管内壁与内衬管外壁之间的双金属贴合界面会发生一系列的物理变化，从一开始双金属相互之间的固相扩散，到液相扩散，最后达到晶间结合的状态，尤其是基管粗糙内表面的凸起部位，会因为感应加热电流的集肤效应而熔化并与内衬管的外表面焊接熔合在一起，待钢管冷却界面凝固后，机械结合的不锈钢内衬复合管就会转变为冶金结合的不锈钢内覆复合管，内衬管的屈服强度随温度的上升而降低，同时对内衬管内的碳酸盐进行加热，碳酸盐分解处二氧化碳气体并随温度的升高膨胀，从而对内衬管施加向外的压力，迫使内衬管发生塑性变形，基管内壁与内衬管外壁贴合界面的金属相互扩散并治金熔合形成不锈钢内覆复合管，内衬管与基管之间紧密贴合，不存在缝隙，不锈钢复合管双金属层之间的结合强度更高，提高了层间结合力，为不锈钢内覆复合管在经济建设中的应用提供了一个新选择；
s5.管口切除、清理和加工
将不锈钢内覆复合管从加热机内取出，使用切割机将冶金熔合完成的复合管两端多余部分切除，切割后的复合管在放入喷砂机内进行喷洒处理，将残留在复合管内部的氧化物或碳酸盐残留物清理干净，再使用电焊机对复合管口进行内堆焊或外封焊处理，以及加工坡口；
s6.成品检验
工人使用钢管强度检测仪对加工好的复合管进行检验，判断质量是否符合标准。
碳酸盐为碳酸氢钠和碳酸镁中的一种或多种，其中碳酸氢钠在270℃时完全分解出二氧化碳气体，碳酸镁在540℃时完全分解出二氧化碳气体。
喷砂机使用的喷料为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂和海南砂中的一种或多种。
实施例二：
本发明实施例提供一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法，内覆不锈钢复合管的制造方法，包括以下步骤：
s1.钢管校直和清理
将基管和内衬管分别放入矫直机内进行校直，并且基管和内衬管分别矫直三次，将矫直后的基管和内衬管分别放入喷砂机内进行喷砂处理，分别使基管内壁和内衬管外壁粗糙清洁，清理后使用喷壶对基管内壁喷洒过氧化氢溶液进行化学氧化，喷洒后使基管静置15min，使得基管内壁形成0.02mm厚的氧化膜，内衬管外壁喷砂处理后使用喷壶对内衬管外壁喷洒高锰酸钾溶液，喷洒后使内衬管静置15min，内衬管外壁在空气中形成0.03mm厚的钝化膜；
s2.碳酸盐膨胀剂封装
将内衬管内装入600g的碳酸盐，然后使用电焊机将内衬管两端焊接封堵；
s3.基管减径
将封堵好的内衬管装入基管内，并使得内衬管两端各露出10cm长度，其中内衬管的外径与基管的内径相差4.0mm，将基管连同内衬管放进缩径机内进行冷轧缩径处理，使得基管塑性变形，使基管内壁与内衬管的外壁紧密贴合；
s4.高温压力熔合
使用带有辊道的加热机，将复合管放置在辊道上直行并旋转，在加热机内进行加热，加热温度为800℃，加热时间为2h，当基管被加热到800℃时，同时高温使碳酸盐分解出二氧化碳气体并随温度的升高膨胀，从而对内衬管施加压力，其膨胀力迫使内衬管发生塑性变形，使内衬管与基管的结合界面双金属离子相互扩散形成晶间结合，同时通过感应加热的集肤效应，使基管内壁锚纹的尖锐处熔化并与内衬管的外壁焊接熔合令内衬管外壁与基管内壁贴合界面的金属相互扩散并冶金熔合形成不锈钢内覆复合管，基管被加热至奥氏体转变温度时，分子活动非常活跃，在高温高压条件下基管内壁与内衬管外壁之间的双金属贴合界面会发生一系列的物理变化，从一开始双金属相互之间的固相扩散，到液相扩散，最后达到晶间结合的状态，尤其是基管粗糙内表面的凸起部位，会因为感应加热电流的集肤效应而熔化并与内衬管的外表面焊接熔合在一起，待钢管冷却界面凝固后，机械结合的不锈钢内衬复合管就会转变为冶金结合的不锈钢内覆复合管，内衬管的屈服强度随温度的上升而降低，同时对内衬管内的碳酸盐进行加热，碳酸盐分解处二氧化碳气体并随温度的升高膨胀，从而对内衬管施加向外的压力，迫使内衬管发生塑性变形，基管内壁与内衬管外壁贴合界面的金属相互扩散并治金熔合形成不锈钢内覆复合管，内衬管与基管之间紧密贴合，不存在缝隙，不锈钢复合管双金属层之间的结合强度更高，提高了层间结合力，为不锈钢内覆复合管在经济建设中的应用提供了一个新选择；
s5.管口切除、清理和加工
将不锈钢内覆复合管从加热机内取出，使用切割机将冶金熔合完成的复合管两端多余部分切除，切割后的复合管在放入喷砂机内进行喷洒处理，将残留在复合管内部的氧化物或碳酸盐残留物清理干净，再使用电焊机对复合管口进行内堆焊或外封焊处理，以及加工坡口；
s6.成品检验
工人使用钢管强度检测仪对加工好的复合管进行检验，判断质量是否符合标准。
碳酸盐为碳酸氢钠和碳酸镁中的一种或多种，其中碳酸氢钠在270℃时完全分解出二氧化碳气体，碳酸镁在540℃时完全分解出二氧化碳气体。
喷砂机使用的喷料为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂和海南砂中的一种或多种。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法，其特征在于：所述内覆不锈钢复合管的制造方法，包括以下步骤：
s1.钢管校直和清理
将基管和内衬管分别放入矫直机内进行校直，并且基管和内衬管分别矫直三次，将矫直后的基管和内衬管分别放入喷砂机内进行喷砂处理，分别使基管内壁和内衬管外壁粗糙清洁，清理后使用喷壶对基管内壁喷洒过氧化氢溶液进行化学氧化，喷洒后使基管静置10～15min，使得基管内壁形成0.01～0.02mm厚的氧化膜，内衬管外壁喷砂处理后使用喷壶对内衬管外壁喷洒高锰酸钾溶液，喷洒后使内衬管静置10～15min，内衬管外壁在空气中形成0.01～0.03mm厚的钝化膜；
s2.碳酸盐膨胀剂封装
将内衬管内装入500～600g的碳酸盐，然后使用电焊机将内衬管两端焊接封堵；
s3.基管减径
将封堵好的内衬管装入基管内，并使得内衬管两端各露出5～10cm长度，其中内衬管的外径与基管的内径相差2.0～4.0mm，将基管连同内衬管放进缩径机内进行冷轧缩径处理，使得基管塑性变形，使基管内壁与内衬管的外壁紧密贴合；
s4.高温压力熔合
使用带有辊道的加热机，将复合管放置在辊道上直行并旋转，在加热机内进行加热，加热温度为800～1000℃，加热时间为1～2h，当基管被加热到800℃以上时，同时高温使碳酸盐分解出二氧化碳气体并随温度的升高膨胀，从而对内衬管施加压力，其膨胀力迫使内衬管发生塑性变形，使内衬管与基管的结合界面双金属离子相互扩散形成晶间结合，同时通过感应加热的集肤效应，使基管内壁锚纹的尖锐处熔化并与内衬管的外壁焊接熔合令内衬管外壁与基管内壁贴合界面的金属相互扩散并冶金熔合形成不锈钢内覆复合管；
s5.管口切除、清理和加工
将不锈钢内覆复合管从加热机内取出，使用切割机将冶金熔合完成的复合管两端多余部分切除，切割后的复合管在放入喷砂机内进行喷洒处理，将残留在复合管内部的氧化物或碳酸盐残留物清理干净，再使用电焊机对复合管口进行内堆焊或外封焊处理，以及加工坡口；
s6.成品检验
工人使用钢管强度检测仪对加工好的复合管进行检验，判断质量是否符合标准。
2.根据权利要求1所述的一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法，其特征在于：所述碳酸盐为碳酸氢钠和碳酸镁中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种内覆不锈钢的复合管的高温压力熔合制造方法，其特征在于：所述喷砂机使用的喷料为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂和海南砂中的一种或多种。
技术总结