大口徑雙金屬復合管材擴徑成形裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于內、外層管均為金屬管的大口徑雙金屬復合管材擴徑成型裝置。
【背景技術】
[0002]傳統意義上的復合管材所用的生產設備，主要采用雙層管套拔或內擴的塑性加工來完成層間復合，即通稱的機械復合法；而所謂的冶金復合的鋼鐵基雙層復合管材所占比重目前還相當有限。這方面既有經濟型問題，也有質量穩定性方面的問題，這些問題不可避免地削弱了傳統復合管材的市場競爭力。盡管機械復合技術具有工藝簡單、生產成本低、一次性投資少的優點，但所生產的復合管因為層間復合質量可靠性較差，尚不具備高緊密度和高穩定性的層間復合質量，因而難以應用于能源、海洋、現代煤化工等重大裝備的高端制造領域。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:克服現有技術中之不足，提供一種能生產出具有高緊密度和高穩定性的層間復合質量的復合管材、滿足高端制造領域重大裝備要求的大口徑雙金屬復合管材擴徑成型裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種大口徑雙金屬復合管材擴徑成型裝置，包括傳送輥道、擴徑前對雙層管材的外層金屬管進行預熱處理的加熱器、擴徑后對復合管材進行快速冷卻的冷卻器，所述的傳送輥道一端設有采用液壓控制的支撐桿座，傳送輥道另一端設有采用液壓控制的頂推座，待復合的雙層管件置于傳送輥道上，支撐桿座上通過可拆卸芯桿連接有伸入內層管內的球狀的擴徑芯模，頂推座上連接有推動雙層管件向擴徑芯模方向移動而實現擴徑芯模對內層管進行擴徑復合的頂桿。
[0005]為方便擴徑完成后擴徑芯模退出雙層管件，所述的芯桿包括可拆卸連接的基體段和工作段，基體段與支撐桿座固定，工作段連接擴徑芯模。
[0006]所述的芯桿的工作段長度為所連接擴徑芯模球徑的1.5倍，且工作段端部具有與芯模球徑相配的球面。
[0007]所述的傳送輥道具有支撐雙層管件的支承輥，對應支承輥上方位置設有調節雙層管件與擴徑芯模、芯桿三者同軸的定心輥。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用推進式擴徑成形工藝和易于對心且壽命更高的空心球狀擴徑芯模，通過擴徑成形復合和物理收縮復合的雙重復合機制，使內、夕卜層管通過特種成形機制被相互緊固為一體，達到高質量的復合界面，實現了管材質量穩定、服役延壽、節約資源的目的。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0011]圖中1.傳送輥道1-1.支承輥1-2.定心輥2.加熱器3.冷卻器4.支撐桿座5.頂推座6.芯桿6-1.基體段6-2.工作段7.擴徑芯模8.頂桿9.雙層管件
【具體實施方式】
[0012]現在結合附圖對本實用新型作進一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0013]如圖1所示的一種大口徑雙金屬復合管材擴徑成型裝置，包括傳送輥道1、擴徑前對雙層管件9的外層金屬管進行預熱處理的加熱器2、擴徑后對復合管材進行快速冷卻的冷卻器3，其中加熱器2為電感應式加熱器，采用中頻感應加熱方式進行預熱處理，冷卻器3為環狀噴霧型，利用噴出的環形水霧快速冷卻復合管材。
[0014]所述的傳送輥道I 一端設有支撐桿座4，傳送輥道I另一端設有采用液壓控制的頂推座5，待復合的雙層管件9置于傳送輥道I上，支撐桿座4上通過可拆卸芯桿6連接有伸入內層管內的球狀的擴徑芯模7，該擴徑芯模7為球狀空心體，其擴徑量可大體按照K =2J(1+PT)進行計算，此公式中的J為兩層套合管料之間平均單邊間隙量，P為外層金屬管料的膨脹系數，T為外層金屬管料在擴徑前的加熱溫度，而頂推座5上連接有推動雙層管件9向擴徑芯模7方向移動而實現擴徑芯模7對內層管進行擴徑復合的頂桿8，頂桿8采用液壓控制推動。
[0015]所述的芯桿6包括通過鎖扣可拆卸連接的基體段6-1和工作段6-2，基體段6_1與支撐桿座4固定，工作段6-2連接擴徑芯模7。其中芯桿6的工作段6-2長度為所連接擴徑芯模7球徑的1.5倍，工作段6-2端部具有與擴徑芯模7相配的、且球面積為擴徑芯模7球面積30% -45%的球面。
[0016]所述的傳送輥道I具有支撐雙層管件9的支承輥1-1，對應支承輥1-1位置設有定心輥1-2，依靠定心輥1-2作用，在確保雙層管件9、芯桿6中心線重合且雙層管件9、擴徑芯模7、芯桿6三位同軸調整到位的前提下，啟動擴徑成形過程。
[0017]在擴徑接近完成且雙層管件9的尾端尚處于加熱器2入口端外約500mm長度時，須立即中斷擴徑成形過程，關閉加熱器2的電源，快速退回頂桿8，并將新一根待擴徑成形的雙層管件9送入傳送輥道1，使之與前面雙層管件9的尾部端面準確對接，以實施新一輪的擴徑成形復合過程。
[0018]當需要完全中止擴徑成形作業時，應快速退回頂桿8，關閉電熱器2的電源，裝上脫芯管并與已成形的復合管件尾端精準接觸到位，再次啟動頂桿8將已接近完成擴徑成形的復合管件推出變形區，并松開芯桿6的基體段6-1和工作段6-2之間的連接，收回擴徑芯模7。上述脫芯管的外徑、壁厚與外層管相同，其長度略大于加熱器2進口端面中心點到擴徑定位后擴徑芯模7球心位置的直線距離；當已接近完成擴徑成形的復合管件尾部尚余留未進行擴徑管段長度接近擴徑芯模7直徑約三分之一時，立即退回頂桿8并裝入所述脫芯管，以便再次通過頂桿8和所述脫芯管段將推出復合管件變形區并同時回收擴徑芯模7。
[0019]本實用新型采用推進式擴徑成形工藝和易于對心且壽命更高的空心球狀擴徑芯模7，通過擴徑成形復合和物理收縮復合的雙重復合機制，使內、外層管通過特種成形機制被相互緊固為一體，達到高質量的復合界面，從而實現了管材質量穩定、服役延壽、節約資源的目的，滿足了能源、海洋、現代煤化工等重大裝備高端制造領域的使用要求。
[0020]上述實施方式只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍，凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種大口徑雙金屬復合管材擴徑成形裝置，包括傳送輥道(I)、擴徑前對雙層管件(9)的外層金屬管進行預熱處理的加熱器(2)、擴徑后對復合管材進行快速冷卻的冷卻器(3)，其特征是:所述的傳送輥道(I) 一端設有支撐桿座(4)，傳送輥道(I)另一端設有采用液壓控制的頂推座(5)，待復合的雙層管件(9)置于傳送輥道(I)上，支撐桿座(4)上通過可拆卸芯桿(6)連接有伸入內層管內的球狀的擴徑芯模(7)，頂推座(5)上連接有推動雙層管件(9)向擴徑芯模(7)方向移動而實現擴徑芯模(7)對內層管進行擴徑復合的頂桿(8)。
2.根據權利要求1所述的大口徑雙金屬復合管材擴徑成形裝置，其特征是:所述的芯桿(6)包括可拆卸連接的基體段(6-1)和工作段￠-2)，基體段￠-1)與支撐桿座(4)固定，工作段(6-2)連接擴徑芯模(7)。
3.根據權利要求2所述的大口徑雙金屬復合管材擴徑成形裝置，其特征是:所述的芯桿(6)的工作段(6-2)長度為所連接擴徑芯模(7)球徑的1.5倍，且工作段(6-2)端部具有與芯模球徑(7)相配的球面。
4.根據權利要求1所述的大口徑雙金屬復合管材擴徑成形裝置，其特征是:所述的傳送輥道(I)具有支撐雙層管件(9)的支承輥(1-1)，對應支承輥(1-1)上方位置設有調節雙層管件(9)與擴徑芯模(7)、芯桿(6)三者同軸的定心輥(1-2)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種大口徑雙金屬復合管材擴徑成形裝置，包括傳送輥道、擴徑前對雙層管材的外層金屬管進行預熱處理的加熱器、擴徑后對復合管材進行快速冷卻的冷卻器，所述的傳送輥道一端設有采用液壓控制的支撐桿座，傳送輥道另一端設有采用液壓控制的頂推座，待復合的雙層管件置于傳送輥道上，支撐桿座上通過可拆卸芯桿連接有伸入內層管內的球狀的擴徑芯模，頂推座上連接有推動雙層管件向擴徑芯模方向移動而實現擴徑芯模對內層管進行擴徑復合的頂桿。本實用新型通過擴徑成形復合和物理收縮復合的雙重復合機制，使內、外層管通過特種成形機制被相互緊固為一體，達到高質量的復合界面，實現了管材質量穩定、服役延壽、節約資源的目的。
【IPC分類】B21D39-20, B21D43-08
【公開號】CN204470435
【申請號】CN201520080761
【發明人】莊孟文, 許春暉, 王躍杰
【申請人】常州市騰田液壓機械有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月4日