常见机械复合和堆焊复合的比较1

主要机械式复合和堆焊复合工艺的简单描述和比较

爆炸成形工艺原理：

将装配好的内外管放置在水槽内，将集束炸药放置在内衬管轴线上，通过炸药爆炸产生的瞬间爆炸力，将水槽内水压瞬间增高，推动内衬管在直径方向向外扩张，在轴向方向向内收缩，向外扩张的内衬管在水压的作用下，扩张置外基管的内表面上，并在水压的作用下，随外基管继续扩张，直至压力消失。复合成形。

特点：

一次性瞬间成形。各点的压力基本相同。

影响复合品质的因素：

由于外基管内表面不规则，造成外基管壁厚不均匀。

受双金属复合管成形基理的限制，要使外基管处于弹性变形范围，不均匀的外基管壁厚，使得批量生产，在装填炸药时，用量上受到限制。药量大了，瞬间冲击波大，外基管易发生永久变形，甚至不安全，使得结合力反而下降；药量小了，冲击力小，内衬管达不到一次性充分塑性变形，导致双金属复合管结合力小。通常为左右。由于爆炸成形工艺的特点，导致内衬管轴向方向向内收缩。为了保证管口整圆，不得不进行二次校正。由于结合力小，使得内外管环状结合面间隙大，内衬管在管端焊接处，将反复承受介质输送过程中，压力交替变化的扭动、折弯，致使连接处出现

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2120.5MPa

材料疲劳、开裂，导致耐腐蚀性能下降—（折翘现象）。

由于装填炸药用量上受到限制，内衬管达不到充分的塑性变形。由于冲击波产生的反作用力小，内衬管内表面压应力达不到充分的体现，内衬管直缝焊接处仍处于拉应力状态。致使内衬管表面整体，尤其是直缝焊接处，抗腐蚀能力下降。

二、液压成形工艺原理：

将装配好的内外管完全密封—呈密闭长筒，再将液体注入筒内，并逐渐加压，使得内衬管在直径方向向外扩张，在轴向方向向内收缩。通过持续加压，使得内衬管最终达到塑性变形，外基管仍处于弹性变形范围内，通过压力表判定内衬管已达到塑性变形，外基管处于弹性变形时，施放压力，复合形式。

特点：

逐步加压成形。密闭长筒内各点压力相同。

影响复合品质的因素：

外基管内表面不规则，造成外基管壁厚不均匀。

在批量生产过程中，控制水压达到最大压力时需要微量调压，由于设备的局限性，导致控制最大压力成为生产过程中的“瓶颈”。

由于液体在微量调节时受调节“滞后特性”以及压力“超调特性”的影响，为了保证外基管不至于产生塑性变形，甚至破裂，调节时不得不降低施加的

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压力，尽量避免微量调节。致使内衬管达不到充分塑性变形导致双金属复合管结合力小。通常〈。由于液压成形工艺的特点，导致内衬管轴向方向向内收缩。为了保证管口整圆，不得不进行二次校正。

由于结合力小，使得内外管环状结合面间隙大，内衬管在管端焊接处，将反复承受介质输送过程中，压力交替变化的扭动、折弯，致使连接处出现材料疲劳、开裂，导致耐腐蚀性能下降—（折翘现象）。

由于内衬管没有达到充分的塑性变形，液压力产生的反作用力小，内衬管内表面产生的压应力，达不到充分的体现。内衬管直缝焊接处仍处于拉应力状态。因此内衬管表面整体，尤其是直缝焊接处，抗腐蚀能力下降。

三、拉拔成形工艺原理：

将装配好的内外管，通过一个带有锥度的（通常锥度为、），最大轮廓外圆尺寸固定的模具，沿内衬管轴线拉拔前行。通过拉拔模具挤压、扩张的方式，将内衬管在直径方向复合到外基管的内表面上，并通过继续扩张使外基管也处于弹性变形的范围内。当外力去除后，内衬管呈塑性变形无法收缩，外基管处于弹性变形呈收缩趋势，但受内衬管的限制，外基管内表面强力的嵌合在内衬管的外表面上，复合成形。

特点：

成形工艺简单、有效。复合管内表面圆整度好。

影响品质的因素：

—0.5MPa 1:251:50231

2

1231

由于外基管内表面形状不规则，不平高度影响了模具轮廓最大外圆尺寸全

行程的通过。

拉拔模具最大轮廓是机械加工的整圆，必须沿轴心线平行前行。模具与内衬管的材质为硬钢与软钢，在拉拔扩张过程中，模具嵌入在内衬管内表面中。当外基管不规则的内表面影响拉拔模具通过时，会造成拉拔模具轴线与内衬管轴线形成夹角，扩大了模具最大轮廓直径。当出现对称的不平高度时，由于作用在拉拔模具上的力，在方向上是对称的，这样就会造成拉拔模具无法避让。两种现象都会使内衬管受挤压处弯曲变形加大，造成拉拔模具最大轮廓处，切削内衬管表面，引起表面光洁度的破坏，甚至无法通过。这种状况在复合较大直径的双金属复合管时更为明显。

为了保证表面品质和功效，通常采用减小拉拔模具最大轮廓尺寸，因此复合后的双金属复合管结合力小。通常仅为之间。

由于结合力低使得内外管环状结合面间隙大，内衬管在管端焊接处将反复

承受介质输送过程中，压力交变的扭动、折弯，致使连接处出现材料疲劳、开裂，导致耐腐蚀性能下降—（折翘现象）。

由于内衬管没有达到充分的塑性变形，内衬管内表面由作用力与反作用力

产生的表面压应力，达不到充分的体现，表面压应力几乎没有反映。此时，内衬管中直缝焊接处仍处于拉应力状态，因此内衬管表面整体，尤其是直缝焊接处，抗腐蚀能力下降。另外，采用拉拔工艺，拉拔模具呈直线运动，内衬管表面始终处于拉应力状态。

五、折翘现象的原理

冶金复合与机械复合交接处，受压力交替变化造成扭动、折弯。

36000.2~0.3MPa

五、堆焊复合钢管成型原理

将基管固定在堆焊设备上，设备为自动堆焊设备，参数按照焊接工艺评定（）调整焊接参数，见下图。

特点：

属于完全冶金复合，堆焊工艺为热丝焊。

结合强度高，不小于，远高于机械复合管。

适用于环境较为苛刻场合，使用寿命长。

制作成本高于机械复合管。

WPS TIG 400Mpa 12345