紧密贴合,之后继续增加水压压力,衬管5与基管1同时发生变形,此时基管1仅仅发生弹性变形,水压涨形压力最大增加到基管1发生最大弹性变形的85%的水压压力为止,需要说明的是,水压压力是按照钢管最小屈服强度计算所得,材质不同,压力不同;之后水压涨形压力降为0,冷却衬管5 ;之后将复合好的复合管自然冷却至室温,复合工艺完成。
[0025]本发明提供的加热与水压耦合作用的双金属复合管成形工艺的工作过程是:
首先将需要复合的基管1和衬管5准备好,如图2所示,之后将衬管5固定在冷却循环装置7上,同时将基管1进行加热和保温,如图3和图4所示,使基管1温度上升到设定温度;然后将加热后的基管1与衬管5穿套在一起,如图5所示,在穿套过程中,基管1需要进行保温,防止基管1温度降低,同时衬管5需要冷却,防止衬管5温度升高;当基管1和衬管5穿套完成后,对衬管5进行水压涨形;衬管5首先发生弹性变形,当水压压力继续升高后,衬管5发生塑性变形,之后压力继续升高,基管1发生部分弹性变形;水压涨形工艺完成后,衬管5水压压力降为0,然后将复合好的复合管进行冷却,如图6所示。
[0026]需要说明的是,中频加热炉2、电阻保温炉3均是现有的在市场上可以买到的产品Ο
[0027]本发明提供的这种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形工艺,一方面提高了双金属复合管的成形质量,另一方面解决了衬管材质优于基管材质的双金属管的复合成形,该方法更适用衬管材质较基管材质差的双金属管的复合成形。
[0028]实施例2:
在实施例1的基础上,所述步骤二中基管1在中频加热炉2中加热的温度范围是250°C?400°C,加热的温度和钢管材质有关,同时和需要的复合力有关。为防止基管7在加热后降温,基管7在电阻保温炉3进行保温的温度范围是250°C?400°C。所述步骤四中的基管1发生最大弹性变形的85%的水压压力是30MPa?200MPa。
[0029]实施例3:
需要说明的是,如图7所示,一种适用于加热与水压耦合作用的双金属复合管成形工艺的系统,包括中频加热炉2、电阻保温炉3和冷却涨形装置7,电阻保温炉3位于中频加热炉2和冷却涨形装置7之间,其特征在于,所述的电阻保温炉3固定在移动装置4上,电阻保温炉3上还设置有可以装载冷却涨形装置7的放置孔;所述的冷却涨形装置7包括循环水出口管线705和循环水入口管线706 ;衬管5固定穿套在支撑杆6上,衬管5的两端分别设有套设在支撑杆6上的密封圈8,支撑杆6的外壁与衬管5的内壁之间形成循环水通道704,循环水出口管线705和循环水入口管线706沿轴向埋设在支撑杆6内;循环水出口管线705的一端与循环水通道704连通,另外一端延伸出支撑杆6外,循环水入口管线706的一端与循环水通道704连通,另外一端延伸出支撑杆6外;冷却水出口阀门702设在循环水出口管线705伸出支撑杆6的一端,冷却水入口阀门701设在循环水入口管线706伸出支撑杆6的一端,增压水入口阀门703设在与循环水入口管线706连通的增压水输入管线708上。
[0030]冷却涨形装置7的工作过程是:步骤一中衬管5需要冷却循环时,同时打开冷却水入口阀门701和冷却水出口阀门702,冷却水由循环水入口管线706进入循环水通道704,冷却水在循环水通道704内循环流动,对衬管5进行冷却,最终由循环水出口管线705流出;
步骤四中穿套好后的衬管5和基管1需要进行水压涨形时,关闭冷却水入口阀门701和冷却水出口阀门702,同时打开增压水入口阀门703,使增压水通过增压水输入管线708进入循环水入口管线706,增压水在循环水通道704内流动,对衬管5和基管1进行加压,衬管5首先发生弹性变形,之后发生塑性变形,衬管5外表面紧贴在基管1内表面上,之后基管1发生弹性变形,实现水压涨形。
[0031]实施例4:
在实施例3的基础上,为了方便进行水压涨形,迅速升高水压涨形所需的加压水,所述增压水输入管线708上设有增压器707,所述密封圈8是U型密封圈,进一步的,本实施例中的密封圈8采用耐高温的U型密封圈。
[0032]实施例5:
在实施例1的基础上,所述电阻保温炉3固定在移动装置4上,该移动装置4由支撑板401和安装在支撑板401底面的滚轮402组成。由于基管1和电阻保温炉3需一起移动,使用该移动装置4可以更加省力并准确的移动,提高作业效率。
[0033]以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段,这里不一一叙述。
【主权项】
1.一种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形工艺,其特征在于,包括如下步骤: 步骤一:将衬管(5)套在与地面平行的支撑杆(6)上,支撑杆(6)上安装有冷却涨形装置(7 ),打开冷却涨形装置(7 )的冷却水入口阀门(701)和冷却水出口阀门(702 ),对衬管(5)进行循环冷却; 步骤二:将基管(1)置入中频加热炉(2)进行加热,加热3?lOmin后,基管(1)进入电阻保温炉(3)保温2?5min ; 步骤三:基管(1)随电阻保温炉(3)—起移动至支撑杆(6)处,将位于电阻保温炉(3)内的基管(1)穿套在的衬管(5)的外表面; 步骤四:关闭冷却涨形装置(7 )的冷却水入口阀门(701)和冷却水出口阀门(702 ),打开增压水入口阀门(703),对穿套好的基管(1)和衬管(5)进行水压涨形,使压力升高到基管(1)发生最大弹性变形的85%的水压压力,在水压涨形过程中,基管(1)始终在电阻保温炉(3)内进行保温; 步骤五:卸压,通过水压涨形机(7)将水压压力降至0,电阻保温炉(3)后退; 步骤六:基管(1)和衬管(5)同时空冷至室温; 步骤七:完成加热与水压耦合作用的双金属复合管成形工艺。2.如权利要求1所述的一种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形工艺,其特征在于,所述步骤二中基管(1)在中频加热炉(2)中加热的温度范围是250°C?400°C,在电阻保温炉(3)进行保温的温度范围是250°C?400°C。3.如权利要求1所述的一种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形工艺,其特征在于,所述步骤四中的基管(1)发生最大弹性变形的85%的水压压力是30MPa?200MPa。4.一种适用于如权利要求1?3中任意一项所述加热与水压親合作用的双金属复合管成形工艺的系统,包括中频加热炉(2)、电阻保温炉(3)和冷却涨形装置(7),电阻保温炉(3)位于中频加热炉(2)和冷却涨形装置(7)之间,其特征在于,所述的电阻保温炉(3)固定在移动装置(4)上,电阻保温炉(3)上还设置有可以装载冷却涨形装置(7)的放置孔; 所述的冷却涨形装置(7 )包括循环水出口管线(705 )和循环水入口管线(706 ); 衬管(5)固定穿套在支撑杆(6)上,衬管(5)的两端分别设有套设在支撑杆(6)上的密封圈(8),支撑杆(6)的外壁与衬管(5)的内壁之间形成循环水通道(704),循环水出口管线(705)和循环水入口管线(706)沿轴向埋设在支撑杆(6)内;循环水出口管线(705)的一端与循环水通道(704)连通,另外一端延伸出支撑杆(6)夕卜,循环水入口管线(706)的一端与循环水通道(704)连通,另外一端延伸出支撑杆(6)外;冷却水出口阀门(702)设在循环水出口管线(705)伸出支撑杆(6)的一端,冷却水入口阀门(701)设在循环水入口管线(706)伸出支撑杆(6)的一端,增压水入口阀门(703)设在与循环水入口管线(706 )连通的增压水输入管线(708 )上。5.如权利要求4所述的一种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形系统,其特征在于,所述增压水输入管线(708 )上设有增压器(707 )。6.如权利要求4所述的一种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形系统,其特征在于,所述密封圈(8)是U型密封圈。7.如权利要求4所述的一种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形系统,其特征在于,所述移动装置(4 )由支撑板(401)和安装在支撑板(401)底面的滚轮(402 )组成。
【专利摘要】本发明提供的这种加热与水压耦合作用的双金属复合管成形工艺及系统,首先需要将基管加热,之后将基管与衬管穿套在一起,当基衬管穿套完成后,对衬管进行水压涨形,衬管首先发生弹性变形,当水压压力继续加大后,衬管发生塑性变形,衬管外表面与基管内表面紧密贴合,之后继续增加水压压力,衬管与基管同时发生变形,此时基管仅仅发生弹性变形;之后水压涨形压力降为0,冷却衬管;最后将复合好的复合管自然冷却至室温,复合工艺完成。此双金属复合管成形工艺,一方面提高了双金属复合管的成形质量,另一方面解决了衬管材质优于基管材质的双金属管的复合成形的难题,该方法更适用衬管材质较基管材质差的双金属管的复合成形。
【IPC分类】B21D39/04, B21D26/033
【公开号】CN105290241
【申请号】CN201510708758
【发明人】寇永乐, 刘慧超, 隋健, 李培力, 马海宽, 高尚晖
【申请人】中国重型机械研究院股份公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月28日