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目前金属复合无缝管冷成型法大致有以下两种:内扩涨型和外减径型。① 内扩涨型,即:采用两种材质的无缝管相互穿套(如外管采用一般普碳钢无缝钢管,内穿一薄壁不锈钢管作为内层金属管),在内管中施以高压,使内层无缝管发生塑性变形外层无缝管仅产生弹性变形,从而使内管与外管紧密结合,形成双金属复合无缝管。② 外减径型,即:仍采用两种材质的无缝管相互穿套,对外层管进行减径拉拔或轧制,使内管与外管紧密结合,形成双金属复合无缝管。以上两种工艺生产的金属复合无缝管的不足之处在于:生产成本高昂,内外管均必须采用现成的热轧或冷拔无缝管,加上其后的内涨或减径工序使其制造成本大幅度上升;以上两种类型的无缝管并非完全意义上的金属复合,两层金属相互间并无冶金熔合,在受轴向力的情况下内外两层金属难以传递和均衡外力,在需要热传递的应用领域,由于内外两层金属间存在间隙,热阻必将大幅度增加。
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不锈钢复合管的制作中必须要求复合钢管制造厂能根据盐化工企业工艺流程的要求,选择不同的耐腐蚀合金层作为内衬管。以目前国内的工艺技术水平而言,大部分耐腐蚀合金(如纯钛、镍基合金、普通不锈钢)都可以作为内衬层使用。但是对于双相不锈钢而言(如:LC2242),复合的难度比很大。原因在于,双相钢的屈服强度比较大,断裂伸长小,如果工艺控制不够,非常容易在复合过程中开裂,据了解全球范围内商很少有厂家可以生产内衬双相不锈钢的复合钢管。双相不锈钢由于其内部存在着奥氏体和铁素体两种金相组织,因而在抵抗氯离子腐蚀以及抗应力腐蚀开裂方面的性能大大优于316L,而且价格与316L不相上下。在制盐或者盐化工企业中,采用双相不锈钢复合钢管非常具有性能优势。
内衬不锈钢复合钢管中的外层钢管是采用按“GB/T3091-2001低压流体输送用焊接钢管”生产的焊接钢管、或按“GB/T8163-1999输送流体用无缝钢管”生产的无缝钢管、或按“SY/T5037-2000生产的螺旋缝埋弧焊钢管” 生产的螺旋缝焊管。输送石油天然气的内衬不锈钢复合钢管的外层钢管,是按GB/T9711-1997“石油天然气工业输送钢管交货技术条件”进行生产的。焊接钢管或无缝钢管的抗拉强度都不小于335MPa,伸长率不小于15%,输送天然气和石油的内衬不锈钢复合钢管的外层钢管伸长率达到25%,钢管都经过3.0MPa以上的水压试验,并通过标准规定的弯曲试验或压扁试验。按GB9711生产的输气、输油钢管,还要进行断裂韧性试验、金相检验、拉伸试验和较高强度的耐压试验。在外层钢管内复合不锈钢管后使总壁厚增加,强度增加,不仅可用于民用输水、输气,并可用于输送工业用流体。当外层钢管采用焊接钢管时,由于外层钢管和不锈钢管的焊缝不在同一位置,提高了复合钢管的强度可靠性。
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