双金属复合管2008521103026114
油气输送用耐腐蚀双金属复合管
摘
要
双金属复合管外层 为碳钢 ， Ｂ Ｌ４ ） Ｘ ２ Ｌ ９ ） Ｘ ２ Ｌ ６ ） Ｘ ０ Ｉ ５ 、 Ｔ （Ａ８ ） 如 （ ２ ５ 、 ４ （ ２ ０ 、 ５ （ ３ ０ 、 ６ （Ａ１ ） ｘ ｏ Ｉ ５ 等钢级 ，
Ｓ ＥＣ ＡＬ Ｓ Ｅ Ｐ Ｉ Ｔ ＥＬ
４ ・ ２０ ２ ０ ７年 ７月
Ｖｏ ＿ ８ Ｎ ． ｌ２ ． ｏ ４ Ｊ ｌ ２ ０ ｕｙ ０７
油气 输 送 用 耐腐 蚀双 金 属 复 合 管
钱 乐中
为无缝钢管或直缝埋弧焊钢管 、 螺旋缝埋弧焊钢管 、 直缝高频焊接钢管 ， 经焊缝热处理。钢管 口径为 并
Ｄ ５—１ ０ 外径 为 ２． Ｎ １ ０， ２ １３—１ １ ｍ， 管 壁 厚 ９ｍ 钢 ２ 为 ２８— １８ｍ 试 验 压 力 为 ４ ８— Ｏ７ＭＰ 。钢 ． ３ ． ｍ， ． ２ ． ａ
天然气中含有 Ｈ Ｓ Ｃ Ｓ Ｃ 、 Ｏ 、Ｏ 、 Ｉ 等酸性气体， 碳钢管不能承受酸性气体 的腐蚀 ， 纯不锈 钢管又非
常 昂贵 。采用 内衬 不 锈 钢 复 合 钢 管 ， 有 不锈 钢 管 既 的耐腐 蚀性 能 ， 有 碳 钢 管 的 高 强 度 和价 格 低廉 。 又 内衬不锈 钢复 合钢 管 ， 流体 只和 内层不 锈钢 接触 ， 不
１ 复 合钢管 外层
Ｏ ｒ８ ｉ（０ ） ＣｌＮ９ ３４ 不锈钢分别在 ２ Ｏ℃ １％硝酸、 ０ １％沸腾醋酸、Ｏ℃ ５ ％柠檬酸 、Ｏ℃ ２ ％氢氧 ０ ２ ０ ２ ０ 化钾 及 ６ ｃ ８％ 磷 酸 中 的腐 蚀 速 度 均 ≤０ １ ０ｑ ０ ． ｍ ／， ５ ｍ ａ在 Ｏ℃ ２ ％ 硫 酸 中 的腐蚀 速 度为 ００６ ０ ． １ ｍ ／ 。采用内衬不 锈钢复合钢管配以不锈钢焊接 ｍａ
双金属复合管施工技术
浅谈双金属复合管施工技术一、前言双金属复合管是将镀锌钢管或焊管、无缝钢管和壁厚更薄的不锈钢管强力嵌合在一起的新型复合给水管材，也是一种更理想的管道升级换代产品。
它保留了两种不同材料内在的优点，互补了它们内在的不足，并且沿用了镀锌钢管传统成熟的安装方式和工艺，因此在使用中方便、可靠、卫生、安全。
二、工艺流程及施工方法要点1、双金属复合管的施工工艺流程：2、管道的切割下料及管道的清理（1）采用砂轮切割机切管时，开始进刀可快点，但一碰到不锈钢层时应放慢进刀速度，直至割通不锈钢层后才可加快进刀速度。
（2）采用套丝机割刀，或切管机切割时，应先快后慢，开始时可按镀锌钢管正常速度切割，接近不锈钢管层时，应放慢进刀速度。
（3）当采用手工锯截管时，其锯面应垂直于管轴心，在没有隔断前，不得用手将其折断。
（4）对DN200以上的管道可用砂轮切割机或等离子切割机切割。
3、螺纹连接（1）管件连接不得使用普通玛钢配件代替内衬不锈钢配件。
（2）套丝应符合下例要求：A、套丝应采用自动套丝机；B、圆锥形管螺纹应符合现行国家标准的要求。
C、由于管件内衬不锈钢层压住管件的内螺纹一到二牙，在加工螺纹的有效长度也应比普通镀锌钢管短1～2牙。
（3）管道套丝完成后，应将管端的毛刺油渍清理干净。
（4）管螺纹清理加工后，管道安装前在包裹密封材料时应注意以下几点：A、密封材料小口径管道直接用生料带缠绕，大口径可用厚白漆麻丝加生料带缠绕。
B、在缠绕过程中，厚白漆麻丝不得缠绕至管端，管端部位必须用生料带缠绕。
C、漏出管外的麻丝和生料带要清理干净，保证接头外观整洁美观。
4、沟槽连接（1）沟槽连接方式可适用于公称直径100-150mm的双金属复合钢管的连接。
（2）使用符合国家现行标准内衬不锈钢沟槽管件。
（3）沟槽式管接头的工作压力应与管道工作压力相匹配。
（4）由于输送热水的沟槽式管接头应采用耐热型橡胶密封圈。
用于饮用净水管道的橡胶材质应符合现行国家标准的要求。
双金属复合管复合工艺
双金属复合管复合工艺一、引言双金属复合管是一种由两种不同材料构成的管道，广泛应用于石油、化工、核能等领域。
为了使双金属复合管达到更好的性能，需要采用复合工艺来制造。
本文将深入探讨双金属复合管的复合工艺，并详细介绍其特点、应用以及制造过程中的关键技术。
二、特点和应用2.1 特点双金属复合管由内外两层不同材料组成，具有以下特点： 1. 内层材料耐腐蚀性能好，能够抵御酸、碱等腐蚀介质的侵蚀； 2. 外层材料具有高强度和耐磨性，能够承受高压和高温环境下的工作条件； 3. 内外层材料之间通过复合工艺牢固结合，不易剥离； 4. 可根据不同应用需求选择不同材料组合，满足特定工作环境的要求。
2.2 应用领域双金属复合管广泛应用于以下领域： 1. 石油工业：用于石油开采、运输、储存等环节，承受高压和腐蚀性介质的作用； 2. 化工工业：用于化工生产过程中的管道输送，能够抵抗腐蚀性介质的侵蚀； 3. 核能工业：用于核能设施中的冷却系统、热交换器等部件，承受高温和高压的工作条件。
三、制造过程3.1 材料准备制造双金属复合管的第一步是准备好两种不同材料。
根据具体应用要求，内层材料可以选择高耐腐蚀性的不锈钢，外层材料可以选择高强度的碳钢。
这两种材料需要先进行加工和预制，以满足后续的复合工艺需求。
3.2 复合工艺双金属复合管的复合工艺一般包括以下几个步骤： 1. 清洁处理：将内外层材料进行表面清洁处理，以去除油污和氧化物等杂质，保证复合牢固性。
2. 巨型焊接：采用巨型焊接设备，将内层材料与外层材料进行焊接，形成初始复合管。
3. 冷拔工艺：将初始复合管进行冷拔加工，通过拉伸和压缩等力学变形，使复合管形成完整且均匀的形态。
4. 热轧工艺：对冷拔加工后的复合管进行热轧处理，以进一步提高其机械性能和表面质量。
5. 热处理：将热轧后的复合管进行热处理，消除内应力，提高材料的结构和性能。
3.3 表面处理和测试制造完成的双金属复合管需要进行表面处理，以防止腐蚀和氧化。
双金属复合管的应用原理是什么双金属复合管特点介绍
双金属复合管的应用原理是什么双金属复合管特点介绍双金属复合管近年来逐渐被市场、设计专家及工程界看好认可。
那么双金属复合管的应用原理是什么？下面我们就来了解一下。
双金属复合钢管的介绍：双金属复合钢管是将镀锌钢管或焊管、无缝钢管和壁厚更薄的不锈钢管强力嵌合在一起的新型复合给水管材，也是一种更理想的管道升级换代产品。
它保留了两种不同材料内在的优点，互补了它们内在的不足，并且沿用了镀锌钢管传统成熟的安装方式和工艺，因此在使用中方便、可靠、卫生、安全。
跟据基管与内衬管选材的不同，以及制造工艺的提升，已有不少厂家生产的双金属复合管广泛应用于油田、化工、电力等工业领域，其适用范围越来越广泛，带来的经济、环境、社会效益也更加明显。
应用原理是什么？外基管负责承压和管道刚性支撑的作用，内衬管承担耐腐蚀的作用。
外基管可以根据输送介质的流量和压力要求，选用不同通径和壁厚的碳钢管材。
热镀锌钢管、直缝焊管、螺旋管、低中压流体输送用无缝钢管、高压锅炉、石油裂化用无缝管钢管、管线管等。
直径可从φ20-φ1020mm，壁厚可从2.5-50mm。
内衬管可以根据输送介质化学成分，选用不同的耐腐蚀合金。
可以是奥氏体不锈钢304、304L、316、316L、铜基合金、镍基合金、哈氏合金、钛、钛合金、双相不锈钢等新型高耐腐蚀合金材料。
内衬管壁厚可以根据使用寿命和焊接工艺的要求从0.3-4mm。
1、具有良好的机械性能：由于内外两层均为金属材料，所以其抗压、抗冲击性强，抗拉强度大，伸长率高，弹性模量值高，热膨胀系数小，尤其适宜高层建筑给水的立管与支管用。
2、结合强度高：内衬不锈钢复合管是将内层的不锈钢管套入碳钢管内，在机械挤压力的作用下，外层碳钢管处于弹性变形，内层不锈钢管达到塑性变形，使两层材质紧密嵌合，其结合强度超过国家行业标准的规定，达到lMPa以上，由于内外层材质相近，结合力强，所以在压槽、切割时不会产生两种材料剥离现象，杜绝了电偶腐蚀的发生。
双金属复合管道 抗压参数
双金属复合管道抗压参数
双金属复合管道抗压参数是指该管道在承受外部力作用下所能承受的最大压力值。
双金属复合管道是由两种不同材质的金属通过爆炸焊接、轧制等工艺组成的管道，具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和高强度等特点。
在实际应用中，双金属复合管道的抗压参数是一个重要的性能指标，直接关系到管道的安全运行。
双金属复合管道的抗压参数取决于多种因素，如管道的材质、壁厚、直径、工作温度、工作压力等。
为了保证管道的安全运行，需要在设计和制造过程中对这些因素进行合理的选择和控制。
双金属复合管道的抗压参数可以通过实验和理论计算等方式得到。
实验方法主要包括静力试验、爆炸试验、水压试验等。
理论计算方法主要包括有限元方法、双层壳理论等。
在实际应用中，双金属复合管道的抗压参数应该符合国家相关标准和规定，并进行定期检测和维护。
只有确保管道的抗压能力足够强大，才能保证管道的安全运行，有效避免事故的发生。
- 1 -。
双金属复合管无缝钢管的选用标准
无缝钢管内衬不锈钢复合管，是以无缝钢管作为外基管，内衬不锈钢复合而成。
外基管中的无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。
，不同用途选择无缝钢管的标准也不一样，下面我们来汇总一下无缝钢管不同用途的执行标准1、结构用无缝管（GB/T8162-2008）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。
2、流体输送用无缝钢管（GB/T8163-2008）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。
3、低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-2008）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。
4、高压锅炉用无缝钢管（GB5310-2008）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。
5、化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-2000）是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。
6、石油裂化用无缝钢管（GB9948-2006）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。
7、地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。
8、金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。
9、石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。
钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。
10、船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。
碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。
11、汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。
双金属复合管的类别及具体应用领域
双金属复合管的类别及应用领域
双金属复合管的定义
将镀锌钢管或焊管、无缝钢管和壁厚更薄的不锈钢管强力嵌合在一起的新型复合管材。
双金属复合管的结构
双金属复合钢管外基管可以选择碳钢管材，热镀锌钢管、直缝焊管、螺旋管、低中压流体输送用无缝钢管、高压锅炉、石油裂化用无缝管钢管、管线管等。
内衬管奥氏体不锈钢304、304L、316、316L、铜基合金、镍基合金、哈氏合金、钛、钛合金、双相不锈钢等新型高耐腐蚀合金材料。
双金属复合管的类别及用途
1、内衬铜复合管：
适合使用化工机械设备行业。
2、内衬钛双金属复合管
广泛应用于海水淡化装置中在化工、化肥、制药、盐业等行业管道系统也广泛应用此种复合管。
3、内衬不锈钢天阳能复合管
1）给水引入管
2）室外给水输水管
3）水泵房用管
4）高层建筑给水管，配水干管
5）空调循环水管，消防喷淋管
6）热水管，直饮水管
7）精装修高档商品房给水管
8）太阳能行业热水管
4、工业用内衬耐腐蚀合金复合管
应用于供热、供气、食品、石油化工、制药、消防和中央空调等诸多领域
5、油管内衬耐腐蚀合金复合管
应用于石油、化工、天然气、电力、冶金等行业。
本文有山东鲁化尚博复合材料有限公司整理发布。
双金属复合管的类别及具体应用领域
双金属复合管的类别及应用领域
双金属复合管的定义
将镀锌钢管或焊管、无缝钢管和壁厚更薄的不锈钢管强力嵌合在一起的新型复合管材。
双金属复合管的结构
双金属复合钢管外基管可以选择碳钢管材，热镀锌钢管、直缝焊管、螺旋管、低中压流体输送用无缝钢管、高压锅炉、石油裂化用无缝管钢管、管线管等。
内衬管奥氏体不锈钢304、304L、316、316L、铜基合金、镍基合金、哈氏合金、钛、钛合金、双相不锈钢等新型高耐腐蚀合金材料。
双金属复合管的类别及用途
1、内衬铜复合管：
适合使用化工机械设备行业。
2、内衬钛双金属复合管
广泛应用于海水淡化装置中在化工、化肥、制药、盐业等行业管道系统也广泛应用此种复合管。
3、内衬不锈钢天阳能复合管
1）给水引入管
2）室外给水输水管
3）水泵房用管
4）高层建筑给水管，配水干管
5）空调循环水管，消防喷淋管
6）热水管，直饮水管
7）精装修高档商品房给水管
8）太阳能行业热水管
4、工业用内衬耐腐蚀合金复合管
应用于供热、供气、食品、石油化工、制药、消防和中央空调等诸多领域
5、油管内衬耐腐蚀合金复合管
应用于石油、化工、天然气、电力、冶金等行业。
本文有山东鲁化尚博复合材料有限公司整理发布。
双金属复合耐磨管件、耐磨直管技术条件
双金属复合耐磨管件、耐磨直管技术条件技术要求1.1双金属复合耐磨管件、耐磨直管技术条件1.1.1耐磨直管采用双金属复合耐磨材质，采用整体复合，为保证质量，加工工艺为离心浇铸。
与管件通过法兰或焊接连接，材料为KMTBCr28或更高等级材料。
直管的耐磨层材质经热处理（淬火＋回火）后硬度HRC≥56并消除内应力。
直管单根长度6米，不允许接缝。
1.1.2耐磨管件采用双金属复合耐磨材质，采用整体偏心复合，加工工艺为消失模法。
外壁材料为Q215-B，壁厚不小于10mm。
内壁材料为KMTBCr28或更高等级材料，保证管件内壁与管子内壁一致。
1.1.1 双金属复合耐磨直管为保证内管一致材质，必须为同一企业生产产品，需出具厂家证明。
1.2 表面质量：1.2.1耐磨管件、直管内外表面无粘砂、飞边、毛刺、气孔，无裂纹、疏松、气孔或气泡，保持表面的平整光滑，无明显的铸造缺陷。
1.2.2外表面均匀涂刷防锈油漆，并标注介质流向。
1.2.1双金属复合管所用钢管采用无缝钢管，选用Q215，保证直管的外观质量；其性能符合GB1092、GB8162、GB8161的规定。
1.2.4 耐磨直管的力学性能：1.2.5 在耐磨直管寿命期内及发生输灰管道自燃的非正常工况下，产品保证耐磨管件不碎裂。
1.2.6 公司应对双金属复合耐磨直管的材质与成份作详细介绍（注：要求在投标时提供内壁耐磨层成份组成的检测报告、各项性能指标的检验报告，检验报告为有资质、权威单位做的实验）。
1.2.7应对管道焊接面进行焊接工艺处理，并按要求打好坡口，连接处焊接坡口：7×10°，以满足现场手工电弧焊焊接。
产品对现场焊接应无特殊要求，以保证产品在现场常温焊接时焊接性能良好。
1.2.8 管道内衬层厚度内衬层厚度偏差≤+1.2mm，且不接受负偏差。
1.2.9 在保证耐磨管件重量的前提下，在工作状态下耐磨管道使用寿命不少于5年(按每年运行8000小时)。
大口径双金属复合管简介
大口径双金属复合管简介大口径双金属复合管包括大口径耐高温复合钢管、大口径内衬耐蚀合金耐高温复合钢管、大口径内衬耐蚀合金耐高温复合管。
大口径双金属复合管执行的标准：API SPEC 5LD-1998《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》SY/T6623-2005《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》CJ/T192-2004《城建给排水内衬不锈钢复合钢管规范》Q/SH 0246.3-2009《川东北高含硫气田集输管道及管件技术条件》DNV-OS-F101-2007《海底管道系统规范》大口径双金属复合管管材选择：1、 GB/T9711.1(石油天然气工业管线钢管交货技术条件ISO3183.1)：基本质量要求的A级钢管，等同采用API SPEC 5L 。
钢级小于L245（B）的管材也可按GB/T8163、GB/T5310、GB/T13793、GB/T3091、GB/T6479标准中的10#、20#、Q195、Q215、Q235、Q295、Q345、16Mn材料钢管或20g耐热钢管选择，可满足所有服役环境。
2、 GB/T9711.2(ISO3183.2)：A级基本质量要求提高的B级要求，规定了比A级要求较高的质量要求，等同采用API SPEC 5L PSL2，增加了有关韧性和无损检测内容，例如L245以上钢级增加了夏比冲击功要求和0℃的落锤撕裂试验DWTT要求，适用于干或湿天然气输送，防止长期运行过程中出现脆性断裂。
如，甜腐蚀服役条件下，宜采用B 级钢管。
3、GB/T9711.3(ISO3183.3)：C级钢管规定了比B级钢管更高的质量要求，等同采用API SPEC 5L PSL2 SR，适用于苛刻条件下，如酸性、海洋、低温等条件下，输送天然气。
例如，酸性服役条件下，为了提高基管钢管的止裂韧性，要采用GB/T9711.3的酸性服役条件管材，即后缀带S。
大口径双金属复合管的用途：广泛用于油、气集输，污水回注，油、套管。
双金属复合管设计工艺流程
双金属复合管设计工艺流程一、啥是双金属复合管呀。
双金属复合管呢，就是由两种不同金属组成的管子。
一种金属在里面，一种在外面，就像给里面的金属穿了一层“防护服”。
这可不是为了好看哦，是有大用处的呢。
比如说在一些特殊的环境里，像有腐蚀性的介质周围，普通的管子很快就会坏掉，但是双金属复合管就不一样啦，它能靠着外面那层抗腐蚀的金属保护里面的部分，让整个管子能用得更久。
二、设计之前要知道的事儿。
在设计双金属复合管的工艺流程之前，我们得先搞清楚好多东西。
得知道这个管子要用在啥地方，是输送石油呢，还是在化工环境里用。
不同的用途，对管子的要求可不一样。
要是输送石油，可能就更注重管子的抗压能力，还有耐油性能。
要是在化工环境里，那抗腐蚀肯定是重中之重啦。
而且呀，我们还得知道这个管子要承受多大的压力，工作环境的温度是多少。
温度高了或者低了，对管子的性能都有影响。
就像人在不同的温度下，穿的衣服也不一样嘛。
这些条件都是我们设计工艺流程的重要依据呢。
三、材料的选择。
接下来就是选材料啦。
对于双金属复合管，里面和外面的金属都得好好挑。
里面的金属可能要根据它的主要功能来选，比如说如果要保证管子的强度，那可能就会选一些强度比较高的金属。
外面那层呢，就像前面说的，要是在腐蚀性环境里，就得选抗腐蚀性能好的金属。
这就像我们搭配衣服一样，要根据不同的场合和需求来选择合适的布料。
而且呀，这两种金属的搭配还得考虑它们之间的兼容性，不能选了两种互相“看不顺眼”的金属，不然在使用过程中可能会出问题的。
四、制造工艺。
1. 准备工作。
在开始制造双金属复合管之前，得把选好的两种金属材料准备好。
要确保材料的质量是合格的，没有什么缺陷。
就像厨师做菜之前，得保证食材是新鲜的一样。
这时候，还得把制造设备调试好，让它们都处在最佳的工作状态。
2. 复合工艺。
这是双金属复合管制造的关键步骤哦。
有好几种复合的方法呢。
比如说有爆炸复合的方法，听起来就很厉害对吧。
这种方法就是利用炸药爆炸产生的能量，让两种金属在瞬间紧密地结合在一起。
双金属复合管焊工艺
双金属复合管焊工艺双金属复合管是一种由两种不同材料构成的管道，其中内层为耐腐蚀材料，外层为高强度材料。
这种管道常用于化工、石油、天然气等领域，具有良好的耐腐蚀性能和较高的强度。
而双金属复合管的焊接工艺对于管道的质量和性能起着至关重要的作用。
双金属复合管的焊接工艺主要包括准备工作、预热、焊接、冷却和后处理等步骤。
首先，进行准备工作，包括清洁管道表面、检查焊接设备和材料等。
清洁管道表面的目的是去除油污、氧化物等杂质，以保证焊接质量。
其次，进行预热处理，通过提高焊接区域的温度，可以减少焊接应力和避免冷裂的发生。
预热温度和时间需根据具体管道材料而定。
接下来是焊接过程，双金属复合管的焊接一般采用电弧焊接方法，常见的有手工电弧焊和气体保护焊。
手工电弧焊是一种常用的焊接方法，操作简单，适用于小口径管道。
气体保护焊则采用惰性气体如氩气作为保护气体，可以防止焊缝氧化和氢脆的发生，适用于大口径管道。
在焊接过程中，需要保持合适的焊接电流、电压和焊接速度，以获得良好的焊接质量。
焊接完成后，需要进行冷却处理。
冷却过程中要注意避免快速冷却和温度梯度过大，以防止产生应力集中和冷裂。
冷却时间一般为焊接完成后的2-3倍时间。
最后，进行后处理工作，包括焊缝清理、除渣和表面修整等。
焊缝清理可以去除焊渣和氧化物，提高焊缝质量。
除渣是为了避免焊渣进入管道内部影响正常使用。
表面修整可以平整焊接处，提高外观质量。
双金属复合管焊工艺的关键在于控制焊接过程中的温度、焊接速度、焊接电流和电压等参数，以确保焊接质量和性能。
另外，需要注意选择合适的焊接材料和焊接方法，以适应不同的工程要求。
同时，在焊接过程中要注意保护环境和人身安全，避免产生有害气体和火灾事故的发生。
双金属复合管焊工艺是一项技术含量较高的工作，对于管道的质量和性能至关重要。
通过准备工作、预热、焊接、冷却和后处理等步骤的合理操作，可以确保焊接质量和性能达到要求。
然而，为了确保焊接质量，还需要严格按照相关规范和标准进行操作，并在实践中不断总结和改进，提高工艺水平和技术能力。
双金属复合管
2009·11军民两用技术与产品国防科技简讯···················································································································双金属复合管是航天动力技术研究院所属西安向阳航天材料股份有限公司依托航天技术优势，采用国内首创的“水下爆燃加衬技术”制造的高科技产品，从根本上改变了传统金属材料的单一性和局限性，通过碳钢基体保证管道的整体强度和各项机械指标、通过耐蚀合金内衬保证管道的耐腐蚀性能，实现了管道可靠性与经济性的最佳组合。
双金属复合管生产工艺
双金属复合管生产工艺双金属复合管是由两种金属组成的一种管道材料，具有耐高温、耐腐蚀等特点，广泛用于石油化工、电力、航空航天等领域。
下面将介绍双金属复合管的生产工艺。
首先，双金属复合管的生产工艺包括两个步骤：材料制备和管道制作。
材料制备阶段，首先要选择合适的基材和包层材料。
通常选择具有耐腐蚀性能和机械性能良好的金属作为基材，如不锈钢、铜、钛等。
而包层材料往往选择耐腐蚀性能更好的金属，如镍、钢等。
然后，通过热轧、冷轧或焊接等方式将基材和包层材料制成复合板材。
管道制作阶段，首先需要对复合板材进行切割和加热处理。
将复合板材切割成适当尺寸的管坯，并根据需要进行加热处理，以保证焊接过程中的金属组织性能。
然后，将管坯放入轧管机中进行轧制，通过连轧、径向硬轧等工艺将管坯轧制成所需直径和厚度的金属管。
接下来，对轧制后的金属管进行修整，既可以采用火花切割、掏槽等加工方式，也可以采用刷机砂轮进行修整。
最后，将修整后的金属管进行镀锡、浸镀、研磨或喷涂等表面处理，以提高其耐腐蚀性能。
双金属复合管的生产工艺还需要注意以下几个关键点：一是保证金属管坯和焊接材料之间的紧密结合，通过控制焊接温度和焊接速度，使焊接接头达到理想的焊接质量。
二是保证管道内外表面的质量，通过合理的加热处理和修整工艺，去除管道表面的缺陷和氧化物。
三是严格控制管道的直径和壁厚，通过精确的测量和调整，确保管道的几何尺寸满足设计要求。
总之，双金属复合管的生产工艺包括材料制备和管道制作两个步骤，需要合理选择材料、控制焊接质量和保证管道尺寸的准确性。
只有通过精细的工艺流程和严格的质量控制，才能生产出优质的双金属复合管产品。
双金属复合管的工作原理
双金属复合管的工作原理双金属复合管是一种结构特殊的管材，由两种不同金属材料通过爆炸焊接或轧制工艺制成。
它由内外两层金属组成，内层一般采用耐腐蚀性较好的材料，如不锈钢，而外层则选择耐压强度较高的材料，如碳钢。
在实际应用中，双金属复合管常用于石油、化工、航空航天等行业，主要用于输送耐高温、耐腐蚀、耐压力的介质。
双金属复合管的工作原理可概括为以下几点：1. 优势材料的应用：双金属复合管的内外层材料选择是根据介质的特性来决定的。
内层采用耐腐蚀性较好的材料，可以保护介质不受腐蚀。
而外层则选择耐压强度较高的材料，以承受介质的压力。
通过合理的材料选择，双金属复合管能够提供更好的性能。
2. 热胀冷缩的利用：双金属复合管的内外层材料由于热胀冷缩系数不同，在不同温度下会出现不同程度的热胀冷缩变形。
当双金属复合管在高温介质中工作时，内层材料会因温度升高而膨胀，外层材料由于热胀系数小会保持相对稳定。
而在低温条件下，内层材料因温度降低而收缩，外层材料维持较低的收缩程度。
利用不同的热胀冷缩特性，双金属复合管可以实现柔性连接，缓冲介质输送过程中的热膨胀或收缩带来的应力。
3. 软硬材料的结合：双金属复合管的外层材料通常选择硬质材料，能够提供足够的强度和刚度，以承受介质的压力。
而内层材料则选择柔性材料，能够吸收介质膨胀产生的应力，并为介质提供良好的流动性。
内外层材料的不同特性结合在一起，使得双金属复合管既能够承受压力，又能够适应介质的热膨胀。
4. 弹性变形的利用：当双金属复合管在应用中受到外力作用时，内外层材料会发生相应的弹性变形。
通常情况下，外层材料受到弯曲或拉伸应力，而内层材料则受到压缩应力。
通过合理设计材料厚度和截面形状，双金属复合管可以实现弯曲或伸长的结构变形，从而增加管材运行的安全性。
双金属复合管的工作原理基于热胀冷缩和材料的特性，能够应对介质的高温、高压和腐蚀等问题。
它在工业领域的应用广泛，如化工管道系统、石油管道输送系统、航空航天结构管道等，为各行各业的发展提供了重要的技术支持。
一种双金属复合管[实用新型专利]
![一种双金属复合管[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/32bcf2cc4b35eefdc9d33353.png)
专利名称：一种双金属复合管
专利类型：实用新型专利
发明人：吴泽,虞明星,袁江龙,黄晓华,李奇,张燕飞申请号：CN201420326968.9
申请日：20140618
公开号：CN203948802U
公开日：
20141119
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种双金属复合管，包括基管和套装于基管内侧的内衬管，所述内衬管的长度小于基管的长度，所述基管的两端内壁上均开设有环形凹槽，所述环形凹槽内焊接有第一堆焊层，所述第一堆焊层的内径与基管的内径相同，所述第一堆焊层的内壁上且位于内衬管的端部焊接有第二堆焊层，所述第二堆焊层的端部与基管的端部平齐，所述第二堆焊层的内径与内衬管的内径相同，所述第二堆焊层沿双金属复合管轴向的深度小于环形凹槽沿双金属复合管轴向的深度。
本实用新型的双金属复合管通过在基管两端内壁上开设环形凹槽并焊接第一堆焊层，能够保证基管与内衬管管端的有效复合，确保了双金属复合管的内衬管在环焊过程中不受基管的影响。
申请人：西安向阳航天材料股份有限公司,海洋石油工程股份有限公司
地址：710077 陕西省西安市高新区团结南路32号
国籍：CN
代理机构：西安创知专利事务所
代理人：谭文琰
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离心坯挤压双金属复合管车削加工钢削
疲劳试验— 疲劳试验—条形试样
试验部位 循环次数 距一端 30mm 560 设定加热 加热温度 时间/ 时间/ s 550－ 550－ 11 570℃ 水温 15～23℃ 15～ 加热方式 高频加热
试验情况 ：加热至560次，氧化加剧，但两层结合界面处 加热至560 560次 氧化加剧，
500次循环外壁 500次循环外壁
500次循环内壁 500次循环内壁
700次循环环向裂纹 700次循环环向裂纹
挤压双金属钢管550℃热循环试样外观照片 挤压双金属钢管550℃热循环试样外观照片 550℃
离心坯挤压双金属复合管的创新点
离心坯挤压双金属管是在离心浇铸状态下使 两层金属具有高强度的冶金结合层。（ 。（见下 两层金属具有高强度的冶金结合层。（见下 页扫描电镜图片） 页扫描电镜图片） 结合层强度高， 结合层强度高，避免了其它机械复合管常出 现内层剥离问题。 现内层剥离问题。 可以在较大范围内灵活的改变基层和复层的 厚度，满足不同行业的用途和需要。 厚度，满足不同行业的用途和需要。
主要研发内容及技术路线
从04年初开始，我们经过两年多的研究开 04年初开始， 年初开始 在国际上首创采用离心浇注--挤压---挤压--冷轧 发，在国际上首创采用离心浇注--挤压--冷轧 生产双金属复合管及特种钢管的新工艺， 生产双金属复合管及特种钢管的新工艺，成功 开发出多种复合材料的高品质复合管材， 开发出多种复合材料的高品质复合管材，该工 艺比传统无缝钢管生产工艺的流程短、 艺比传统无缝钢管生产工艺的流程短、挤压或 冷轧后的产品尺寸精度高、金属收得率较高， 冷轧后的产品尺寸精度高、金属收得率较高， 尤其在高品质钢和双金属复合钢管上有着较高 的技术和成本优势。 的技术和成本优势。
离心铸态成品钢管
高温炉管、高温炼烧罐及供后期加工的铸态钢管。 高温炉管、高温炼烧罐及供后期加工的铸态钢管。
产品规格及品种
铸态使用离心钢管规格与品种 规格
外径：Ø100～ 外径：Ø100～Ø770 壁厚：10～ 壁厚：10～150mm 长度： 长度：1～5m CRA复层厚度为管材壁厚的1/4～1/2（可随用户要求调整） CRA复层厚度为管材壁厚的1/4～1/2（可随用户要求调整） 复层厚度为管材壁厚的1/4
品种
铸态离心管主要在高温炉管、高温炼烧罐、 铸态离心管主要在高温炉管、高温炼烧罐、低压耐蚀 或耐磨管、铸态使用缸体和承重桩等。 或耐磨管、铸态使用缸体和承重桩等。
产品规格及品种
挤压钢管规格
外径：Ø76～ 外径：Ø76～Ø219 壁厚： 壁厚：6～30mm 长度： 长度与外径和壁厚有关） 长度：2～10m （长度与外径和壁厚有关） CRA复层厚度为管材壁厚的1/4～1/2（可随用户要求调整） 复层厚度为管材壁厚的1/4 CRA复层厚度为管材壁厚的1/4～1/2（可随用户要求调整）
离心坯挤压双金属复合钢管
2007 年 4 月 18 日
研究开发意义
在高腐蚀环境下应用的管材为不锈类或高合金类 耐蚀管材，管材的成本较高， 耐蚀管材，管材的成本较高，主要是其中所含的贵重 金属含量高。所开发研究的双金属复合管， 金属含量高。所开发研究的双金属复合管，其管子的 复层为不锈类或高合金类金属材质， 复层为不锈类或高合金类金属材质，满足高腐蚀环境 输送介质的要求，该层的厚度可为管壁厚的1/4 1/4或 输送介质的要求，该层的厚度可为管壁厚的1/4或1/2 根据需要确定）； ）；基层为满足管材性能要求的普通 （根据需要确定）；基层为满足管材性能要求的普通 碳钢或低合金钢， 碳钢或低合金钢，这样可以大大减少耐蚀管材的材料 成本，节约贵重金属的用量， 成本，节约贵重金属的用量，也符合国家所提倡的节 约型社会政策。因此， 约型社会政策。因此，双金属复合管的开发研究是非 常有意义的。 常有意义的。
冶金结合层具有很高 的结合强度， 的结合强度，能使整支管子 的应力分布均匀， 的应力分布均匀，不会造成 局部较大的应力集中。 局部较大的应力集中。
基层
离心坯挤压+ 离心坯挤压+冷轧钢管 规格Φ46× 规格Φ46×3
复层
两层金属为完全 冶金结合， 冶金结合，具有很 强的结合力。 强的结合力。
通过车削加工下来的钢削可 以看出，两层金属没有出现 以看出， 任何分离和开裂的现象， 任何分离和开裂的现象，仍 然保持一个整体， 然保持一个整体，如同车加 工单金属一样。 工单金属一样。而机械式复 合钢管却无法做到。 合钢管却无法做到。
产品规格及品种
化工及锅炉行业用双金属复合管品种
替代一般不锈钢双金属复合管： 替代一般不锈钢双金属复合管：
基层：碳结钢、合结钢（ 基层：碳结钢、合结钢（如：Q195、Q230、20Cr等 ） Q195、Q230、20Cr等 复层(CRA) 304L、316L、310S等 (CRA)： 复层(CRA)：304L、316L、310S等
（4）对复合管的焊接试样进行机械性能、微观组织的检验 对复合管的焊接试样进行机械性能、
焊接工艺：焊接分两次成形， 焊接工艺：焊接分两次成形，第一层采用氩弧 焊打底，使用A132焊丝，管内充满焊剂（ A132焊丝 焊打底，使用A132焊丝，管内充满焊剂（烧结焊 TH-SJ601），焊接电流70~90A 电压10~15V ），焊接电流70~90A， 10~15V。 剂TH-SJ601），焊接电流70~90A，电压10~15V。 氩弧焊打底后用A402焊条（A402焊条的主要成分 A402焊条 氩弧焊打底后用A402焊条（A402焊条的主要成分 C:0.08-0.2,Cr：25-28，Ni：20-22.5，Mn：1.0C:0.08-0.2,Cr：25-28，Ni：20-22.5，Mn：1.02.5），最后采用手工电弧焊，焊接电流70~90A， 2.5），最后采用手工电弧焊，焊接电流70~90A， ），最后采用手工电弧焊 70~90A 电压40~50V。 电压40~50V。 40~50V
离心铸造+热挤压（或热挤压+冷轧） 离心铸造+热挤压（或热挤压+冷轧）工艺
离心浇注工艺示意
钢液 钢液流向
金属型腔
外层金属
内层金属
钢水包
中间包
制造工艺流程
应用领域
石油、天然气管材 石油、
主要做油井管及集输管。可以开发的品种有： 主要做油井管及集输管。可以开发的品种有：碳合结与耐腐蚀不 锈钢或合金的复合管； CrMo钢与13Cr、超级13Cr G3、825和C028等 钢与13Cr 13Cr、 锈钢或合金的复合管；如CrMo钢与13Cr、超级13Cr、G3、825和C028等 的复合管道。 的复合管道。
管线管： 管线管：
基层：碳结钢、合结钢（X60、L360NCS等 基层：碳结钢、合结钢（X60、L360NCS等） 复层(CRA) 304L、316L、2205、028、825等 可参见API (CRA)： 复层(CRA)：304L、316L、220准。 5L及5LD标准。
锅炉用双金属复合管： 锅炉用双金属复合管：
基层：碳结钢、合结钢（20G、12Cr1MoV等 基层：碳结钢、合结钢（20G、12Cr1MoV等） 复层(CRA) 304L、316L、310S、2205等 (CRA)： 复层(CRA)：304L、316L、310S、2205等
冶金结合双金属离心铸态管
铸态离心管坯 10#/GH600 Φ230×80×680） （Φ230×80×680）
铸态离心管坯 20Cr/304L Φ245×120×870） （Φ245×120×870）
双金属离心管坯挤压或挤压+ 双金属离心管坯挤压或挤压+冷轧钢管
双金属挤压管 20Cr/304L (Φ95× (Φ95×8)
双金属挤压+ 双金属挤压+冷轧管 10#/GH600 (Φ46× (Φ46×3)
离心坯挤压双金属管结合层强度高
双金属复合管的连接
焊接连接
焊丝：选用与内层材质相同或相近的焊丝。 焊丝：选用与内层材质相同或相近的焊丝。 采用常规平口机对焊口进行平口和外层金属倒角。 采用常规平口机对焊口进行平口和外层金属倒角。 建议采用U形坡口 形坡口， 形坡口底部完全为内层金属） （建议采用 形坡口，使U形坡口底部完全为内层金属） 形坡口底部完全为内层金属 采用小电流焊接坡底的内层金属。 采用小电流焊接坡底的内层金属。 在完成坡底的焊接后，采用常规电压进行正常堆焊。 在完成坡底的焊接后，采用常规电压进行正常堆焊。
结合层处电镜扫描结果
材质： 材质：20Cr/304
界面上合金元素从低合 金钢到奥氏体不锈钢界面上 的变化程度比较缓慢， 的变化程度比较缓慢，并没 有突变的迹象 。
爆炸+热扩散复合双金属管 爆炸 热扩散复合双金属管 界面处电镜扫描结果
材质： 材质：304L/20G
界面上合金元素从低 合金钢到奥氏体不锈钢无 平滑过渡层。 平滑过渡层。
试验情况:690次出现裂纹 700次裂纹严重 次出现裂纹， 次裂纹严重， 700次循环内外径 试验情况:690次出现裂纹，700次裂纹严重，经700次循环内外径
尺寸变化不大。0～690次循环间急冷急热区没有发现裂纹等缺陷。 尺寸变化不大。 690次循环间急冷急热区没有发现裂纹等缺陷。 次循环间急冷急热区没有发现裂纹等缺陷
无开裂现象。 无开裂现象。
挤压双金属钢管550℃热循环试样外观照片 挤压双金属钢管550℃热循环试样外观照片 550℃
疲劳试验— 疲劳试验—管段试样
管段尺寸 Φ76.5/Φ66.3 Φ76.5/ 循环 次数 700 循环700次尺寸 循环700次尺寸 700 Φ75.8/Φ65.9 Φ75.8/ 加热方式 高频加热 加热温度 550－ 550－ 570℃ 水温 15～ 15～ 23℃
国内外技术和趋势
目前， 目前，国内外双金属复合钢管工艺取得了很大发 特别是日本、美国、英国、 展，特别是日本、美国、英国、前苏联等国家发展较 主要方法包括无缝复合管和铸造、焊接式、 快。主要方法包括无缝复合管和铸造、焊接式、外包 覆复合、激光包覆复合等方法。 覆复合、激光包覆复合等方法。但目前市场上流行的 嵌套式机械复合双金属管由于自身的种种不足，导致 嵌套式机械复合双金属管由于自身的种种不足， 用户不敢大量使用。问题之一： 用户不敢大量使用。问题之一：管线的连接问题未能 很好的解决， 很好的解决，不同功能金属复合的优势在连接处大打 折扣。而采用离心铸造方法生产， 折扣。而采用离心铸造方法生产，也就是在离心力作 用下生产出管坯或者半成品， 用下生产出管坯或者半成品，再通过轧制制成双金属 管的方法，有效的克服以上缺点，该工艺将成为国内 管的方法，有效的克服以上缺点， 外今后发展的趋势。 外今后发展的趋势。