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随着人们对不锈钢复合管的应用增多,使用范围扩大,其价格仅为不锈钢管的一半左右,随之应用不锈钢复合管的要求也日益增强。特别是当今各大城市的跨世纪工程——城市护拦、光亮工程、路灯灯杆、高架路桥和立交桥、高速公路护拦拦杆、过街彩虹、广告牌架、车站站棚和车船行业、医疗器械、钢制家俱等领域,都大量采用不锈钢复合管。其中以高速公司防撞护栏采用不锈钢复合钢管为例,不仅增加了护栏的抗腐蚀性能、抗氧化性能和强度,而且提高了使用寿命,因而被看好。下面具体介绍下碳钢内衬不锈钢复合管:
碳钢内衬不锈钢复合管主要采用国标热镀锌钢管为外层,以国产优质不锈钢管为内层,经特殊工艺复合而成。由于兼顾了内外两层管材的优点,同时克服了它们各自的缺点,因而近年来逐渐被建筑设计单位和工程界看好。
热挤压一般是针对双金属管坯进行的,称为复合挤压(coextrude)。复合挤压目前是生产不锈钢和高镍合金无缝复合管的好方法,日本制钢所利用这种方法生产8in(203.2mm)以下的双金属复合管。它是将两种以上的金属组成的一大直径复合坯料加热到1200℃左右,然后挤过由模具和芯轴形成的环状空间。当挤压坯料截面缩减到10:1时,高的挤压压力和温度会在界面处产生“压力焊”的焊接效应,促进界面间的快速扩散和广泛结合,实现界面的冶金结合。挤压前的复合管坯制造方法有三种:由锻造坯料通过热穿孔和放大挤压获得;直接离心旋铸;用耐蚀粉末颗粒。也有内外两种金属原材料均采用粉末的,称为“nuval”工艺,可以开发新型合金,但粉末制备成本太高。复合挤压的优缺点分别为:
优点:界面为冶金结合;挤压过程中涉及的力完全是压应力,因此特别适合于热加工性不好、塑性低的高合金金属的加工。
缺点:由于结合决定于挤压过程中极短时间内的元素界面扩散,通常会因氧化物膜的存在而受到影响,因此目前复合挤压仅限于碳钢、不锈钢和高镍合金间的复合。需要指出的是,热挤压的变形抗力小,允许每次变形程度大,导致表面粗糙度较高,因此也有先热挤压再进行冷轧(或冷拔)制造复合管的方法。
复合管的离心铸造和离心铝热剂法:离心铸造是为适应海洋油气生产而开发的,适用于制造内衬金属熔点低于外层金属熔点的复合管。衬层和基体均采用液态金属。将制外管的钢液引入一旋转金属模,在外管凝固过程中监测管内温度。当外管凝固并达到一定温度时,浇入耐蚀合金等内层金属。通过控制铸造条件,可以生产出牢固的冶金结合的双金属复合管。
复合管的激光包覆法:用高功率激光设备对钢管进行外包覆。合金粉末经自动进料器送到母管的激光束照射区,激光束熔化粉末和工件表面薄层后,用螺旋包覆法便可完全包覆整根钢管,制成双金属复合管。
不锈钢晶间腐蚀:晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀。腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展,晶粒本身腐蚀很轻微,这种腐蚀便称为晶间腐蚀。
这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱,严重时可使机械强度完全丧失。例如遭受这种腐蚀的不锈钢工字钢,表面看起来还很光亮,但经不起轻轻敲击便破碎成细粒。由于晶间腐蚀不易检查,所以廷民设备的突然破十,它的危害性很大。不锈钢、镍基合金、铝合金、镁合金等都是晶间腐蚀敏感性高的材料。在受热情况下使用或焊接过程都会造成晶间腐蚀的问题。以晶间腐蚀为起源,在应力和介质的共同作用下,可使不锈钢、铝合金等诱发晶间应力腐蚀,所以晶间腐蚀有时是应力腐蚀的先导。
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