專利名稱：一種雙金屬復(fù)合輸送管及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙金屬復(fù)合輸送管及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
混凝土輸送機(jī)械為建筑作業(yè)中較為常見的工程機(jī)械之一，比如混凝土泵車，由混凝土泵和輸送管等組成。輸送混凝土?xí)r，由混凝土泵提供適當(dāng)?shù)膭恿?，使混凝土在適當(dāng)?shù)膲毫ψ饔孟峦ㄟ^輸送管送至目的地。混凝土在輸送管內(nèi)流動時，輸送管的內(nèi)壁會受到流動混凝土的不斷沖刷磨損，當(dāng)輸送的混凝土達(dá)到一定的方量時，輸送管會因磨損而失效，此時就需要更換新的輸送管，導(dǎo)致工程進(jìn)度緩慢和施工成本的增加。為減少由于混凝土沖刷而引起的輸送管失效的影響， 應(yīng)當(dāng)盡量提高輸送管的耐磨性，以增加輸送管的使用壽命。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中混凝土復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝流程圖。目前，市場上普遍使用的輸送管為雙層復(fù)合輸送管，以增加輸送管的耐磨性。該種雙層復(fù)合輸送管的生產(chǎn)流程如下首先，選取外管和內(nèi)管，并對二者進(jìn)行酸洗、清洗、皂化、再清洗等前期處理；其次，對外管和內(nèi)管冷拔，再將外管和內(nèi)管復(fù)合，形成雙層復(fù)合管； 然后，對雙層復(fù)合管再進(jìn)行冷拔，以進(jìn)一步提高復(fù)合性，下料后，復(fù)合管的端部焊接法蘭；最后，通過檢測、鑲套、油漆等工藝加工出成品。該種雙層復(fù)合輸送管，在一定程度上加強(qiáng)了輸送管內(nèi)壁的耐磨性，然而，其外管和內(nèi)管的復(fù)合依靠冷拔工藝實(shí)現(xiàn)，由于冷拔工藝的限制，外管和內(nèi)管均無法采用耐磨性和強(qiáng)度較高的材料，因?yàn)槟湍バ院蛷?qiáng)度較高的材料往往脆性較大，在冷拔的時候極易斷裂，因此，該種雙層復(fù)合輸送管內(nèi)管的耐磨性仍然無法滿足使用需求，而且淬透性不足，在熱處理過程中容易出現(xiàn)淬火硬度不均勻。除此之外，該雙層復(fù)合管的生產(chǎn)工藝尚存在以下不足(1)由于經(jīng)過多次冷拔，輸送管在隨后的熱處理中極易發(fā)生彎曲變形；( 冷拔后殘余應(yīng)力的釋放會造成輸送管長度尺寸變化，從而導(dǎo)致長度尺寸不合格；C3)材料在冷拔過程中兩頭由于夾具夾持力的影響而需要截去一部分，導(dǎo)致材料利用率很低，浪費(fèi)嚴(yán)重；(4)生產(chǎn)流程繁雜，效率低下。另外，由于輸送管的端部通過法蘭連接，混凝土自泵送系統(tǒng)進(jìn)入輸送管時，對輸送管端部的沖擊較大，輸送管的端部磨損較為嚴(yán)重。因此，現(xiàn)有技術(shù)中，在輸送管的端部還設(shè)置耐磨套，請參考圖2，圖2為現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合輸送管端部的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖主要示出耐磨套部分。輸送管具有外管30和內(nèi)管40，外管30的端部與法蘭20連接，耐磨套10的外表面緊貼法蘭20的內(nèi)表面，且耐磨套10 —端的端部覆蓋外管30以及內(nèi)管40的端部，從而減小輸送管的磨損，然而，耐磨套10或內(nèi)管40在使用過程中因磨損失效可能發(fā)生移動，容易造成堵管事故。因此，如何改進(jìn)雙層復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，進(jìn)一步提高其耐磨性，簡化生產(chǎn)工藝，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝采用離心澆注的方式復(fù)合雙金屬復(fù)合輸送管的外管和內(nèi)管，從而使內(nèi)管可以采用耐磨材料制成，提高雙金屬復(fù)合輸送管的耐磨能力。本發(fā)明的另一目的是提供一種雙金屬復(fù)合輸送管。為達(dá)到本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟11)外管下料，并將耐磨金屬熔煉為金屬液；22)將金屬液注入所述外管中并進(jìn)行離心澆注，金屬液與所述外管的內(nèi)表面結(jié)合并凝固后形成內(nèi)管，所述內(nèi)管和所述外管形成雙金屬復(fù)合輸送管。優(yōu)選地，在步驟2 之后，具有下述步驟33)對形成的雙金屬復(fù)合輸送管進(jìn)行熱處理。優(yōu)選地，步驟11)中，還在外管的兩端焊接法蘭。優(yōu)選地，在步驟22)中，離心澆注時，金屬液還與法蘭的內(nèi)表面結(jié)合并凝固。優(yōu)選地，所述耐磨金屬為高鉻鑄鐵。優(yōu)選地，在步驟11)中還對外管進(jìn)行內(nèi)表面處理。優(yōu)選地，步驟22)中，金屬液與所述外管冶金結(jié)合。本發(fā)明提供的雙金屬復(fù)合輸送管由于采用了離心澆注的工藝，其內(nèi)管可以選用耐磨性較好的金屬制成，由于內(nèi)管為工作面，耐磨金屬的硬度高、耐磨性好，從而增強(qiáng)了輸送管的耐磨性，進(jìn)而提高輸送管的穩(wěn)定性和使用壽命，減少更換損壞輸送管的時間，提高作業(yè)效率；同時，外管采用強(qiáng)度、韌性較好的合金鋼管，能夠起到保護(hù)內(nèi)管、提高輸送管整體強(qiáng)度以及耐沖擊性的作用。因此，本發(fā)明提供的雙金屬復(fù)合輸送管能夠充分發(fā)揮兩種不同材料的組織性能優(yōu)勢，同時滿足了泵送設(shè)備對輸送管耐磨性與韌性的綜合要求。另外，此種生產(chǎn)工藝簡單，易于實(shí)現(xiàn)；而且，本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝未采用冷拔工序，使得在冷拔過程中產(chǎn)生的余料得以減少，甚至可以做到無余料，從而提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，將熔煉的金屬液澆注至外管中進(jìn)行離心澆注，金屬液與外管的內(nèi)表面以及法蘭的內(nèi)表面結(jié)合并凝固后形成內(nèi)管，內(nèi)管和外管形成雙金屬復(fù)合輸送管。即金屬液不僅與外管的內(nèi)表面結(jié)合，還與法蘭的內(nèi)表面結(jié)合，與法蘭結(jié)合形成的該部分內(nèi)管可以充當(dāng)輸送管的耐磨套，從而較好地保護(hù)輸送管的端部。此外，相較于現(xiàn)有技術(shù)中耐磨套與內(nèi)管為分體式的方案，本方案的耐磨套與內(nèi)管為一體式結(jié)構(gòu)，可以防止耐磨套或內(nèi)管在使用過程中因磨損失效發(fā)生移動而造成的堵管事故，提高輸送管的穩(wěn)定性和安全性， 且減少了輸送管的制作工序，提高了生產(chǎn)效率。為達(dá)到本發(fā)明的另一目的，本發(fā)明還提供一種雙金屬復(fù)合輸送管，具有外管，和通過離心澆注與所述外管內(nèi)表面結(jié)合而形成的內(nèi)管，所述內(nèi)管的材料為耐磨金屬。優(yōu)選地，所述外管的端部連接法蘭，所述內(nèi)管伸出所述外管與所述法蘭的內(nèi)表面
纟口口。優(yōu)選地，所述內(nèi)管的材料為高鉻鑄鐵。本發(fā)明提供的雙金屬復(fù)合輸送管，其內(nèi)管通過離心澆注工藝與外管復(fù)合，則內(nèi)管可以選用耐磨性較好的金屬制成，產(chǎn)生的有益效果與上述生產(chǎn)工藝具有的有益效果相同。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中混凝土復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝流程圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合輸送管端部的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖主要示出耐磨套部分；圖3為本發(fā)明所提供雙金屬復(fù)合輸送管生產(chǎn)工藝第一種具體實(shí)施方式
的流程圖；圖4為本發(fā)明所提供雙金屬復(fù)合輸送管生產(chǎn)工藝第二種具體實(shí)施方式
的流程圖；圖5為本發(fā)明提供雙金屬復(fù)合輸送管一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中A部位局部放大示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖3，圖3為本發(fā)明所提供雙金屬復(fù)合輸送管生產(chǎn)工藝第一種具體實(shí)施方式
的流程圖。該具體實(shí)施方式
提供的雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟Sll)外管下料；即根據(jù)輸送管的形狀、尺寸設(shè)計(jì)要求，將外管下料至所需要的形狀、尺寸。外管可以采用強(qiáng)度、韌性較好的合金鋼管。S12)將耐磨金屬熔煉為金屬液；金屬液用以離心澆注，對金屬的脆性無特定要求，因此，耐磨金屬可以是高鉻鑄鐵、高合金、高塑鋼等耐磨金屬，可以優(yōu)選使用耐磨性良好的高鉻鑄鐵。該具體實(shí)施方式
中，步驟Sll)位于步驟S12)之前，實(shí)際上，外管的下料和熔煉金屬液皆為離心澆注前的準(zhǔn)備動作，并無順序限制。S13)將熔煉的金屬液注入外管中進(jìn)行離心澆注，金屬液與外管的內(nèi)表面結(jié)合并凝固后形成內(nèi)管，內(nèi)管和外管形成雙金屬復(fù)合輸送管。將外管置于離心機(jī)上，外管高速旋轉(zhuǎn)，注入的金屬液在離心力作用下，與外管的內(nèi)表面結(jié)合，形成內(nèi)管。達(dá)到一定溫度時(比如澆注的環(huán)境為1400°C以上)，外管和內(nèi)管界面間的原子相互擴(kuò)散而結(jié)合，形成冶金結(jié)合，使復(fù)合輸送管具有良好的工藝性能。當(dāng)然，外管和內(nèi)管之間的結(jié)合也可以是機(jī)械結(jié)合，此時，在步驟Sll)中，下料外管時，需要于外管的內(nèi)表面開槽或加工出螺紋等結(jié)構(gòu)，以便于離心澆注形成的內(nèi)管外表面與開設(shè)的槽以及螺紋相嵌套，從而與外管的內(nèi)表面形成機(jī)械結(jié)合，相較于冶金結(jié)合的方式，機(jī)械結(jié)合無需高溫澆注環(huán)境，但需對外管進(jìn)形內(nèi)表面處理，而且形成的輸送管的復(fù)合性能次于冶金結(jié)合的方式。由于采用了離心澆注的工藝，本發(fā)明提供的雙金屬復(fù)合輸送管的內(nèi)管可以選用耐磨性較好的金屬制成，由于內(nèi)管為工作面，耐磨金屬的硬度高、耐磨性好，從而增強(qiáng)了輸送管的耐磨性，進(jìn)而提高輸送管的穩(wěn)定性和使用壽命，減少更換損壞輸送管的時間，提高作業(yè)效率；同時，外管采用強(qiáng)度、韌性較好的合金鋼管，能夠起到保護(hù)內(nèi)管、提高輸送管整體強(qiáng)度以及耐沖擊性的作用。因此，本發(fā)明提供的雙金屬復(fù)合輸送管能夠充分發(fā)揮兩種不同材料的組織性能優(yōu)勢，同時滿足了泵送設(shè)備對輸送管耐磨性與韌性的綜合要求。另外，此種生產(chǎn)工藝簡單，易于實(shí)現(xiàn)；而且，本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝未采用冷拔工序，使得在冷拔過程中產(chǎn)生的余料得以減少，甚至可以做到無余料，從而提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
請參考圖4，圖4為本發(fā)明所提供雙金屬復(fù)合輸送管生產(chǎn)工藝第二種具體實(shí)施方式
的流程圖。該具體實(shí)施方式
提供的雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟S21)外管下料；S22)在外管的兩端焊接法蘭；在離心澆注形成內(nèi)管之前，即將外管的兩端焊接法蘭。由于離心澆注形成的內(nèi)管管壁較薄(可以控制在5mm 6mm)，復(fù)合輸送管形成之后再焊接法蘭，焊接工藝可能影響內(nèi)管的性能。因此，提前于外管兩端焊接法蘭，可以防止焊接對內(nèi)管造成的變形影響，保持復(fù)合輸送管的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。S23)對外管進(jìn)行內(nèi)表面處理；對外管進(jìn)行內(nèi)表面處理，即對外管進(jìn)行去除材料表面的銹漬、油污等污物的工藝， 添加該步驟有利于清潔外管的內(nèi)表面，則離心澆注時，可以提高金屬液與外管內(nèi)表面的結(jié)合程度，從而加強(qiáng)外管和內(nèi)管的復(fù)合性能。S24)將耐磨金屬熔煉為金屬液；S25)將熔煉的金屬液注入外管中進(jìn)行離心澆注，金屬液與外管的內(nèi)表面以及法蘭的內(nèi)表面結(jié)合并凝固后形成內(nèi)管，內(nèi)管和外管形成雙金屬復(fù)合輸送管。即相較于第一種具體實(shí)施方式
，該實(shí)施方式中的法蘭隨外管高速旋轉(zhuǎn)，金屬液不僅與外管的內(nèi)表面結(jié)合，還與法蘭的內(nèi)表面結(jié)合，形成內(nèi)管的一部分，最終輸送管成品的內(nèi)管長度長于外管長度。該方案中，耐磨套作為內(nèi)管的一部分，覆蓋外管的端部，由于耐磨套由耐磨金屬制成，具有較好的耐磨性，則與法蘭結(jié)合的該部分內(nèi)管可以充當(dāng)輸送管的耐磨套，可以較好地保護(hù)輸送管的端部。此外，相較于現(xiàn)有技術(shù)中耐磨套與內(nèi)管為分體式的方案，本方案的耐磨套與內(nèi)管為一體式結(jié)構(gòu)，可以防止耐磨套或內(nèi)管在使用過程中因磨損失效發(fā)生移動而造成的堵管事故，提高輸送管的穩(wěn)定性和安全性，且減少了輸送管的制作工序，提高了生產(chǎn)效率。S26)對雙金屬復(fù)合輸送管進(jìn)行熱處理。即對形成的復(fù)合輸送管進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以提升其性能。而且相對于現(xiàn)有技術(shù)，離心澆注形成的成品輸送管的內(nèi)管和外管的殘余應(yīng)力較低(冷拔導(dǎo)致外管和內(nèi)管變形，使得二者的殘余應(yīng)力較高)，在熱處理過程中，由于尺寸超差或彎曲變形而產(chǎn)生的不合格品較少，具有較高的產(chǎn)品合格率。請參考圖5和圖6，圖5為本發(fā)明提供雙金屬復(fù)合輸送管一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中A部位局部放大示意圖。除了上述雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，本發(fā)明還提供一種雙金屬復(fù)合輸送管 20，具有外管201，和與該外管201內(nèi)表面離心澆注而形成的內(nèi)管202，且內(nèi)管202的材料為耐磨金屬。該雙金屬復(fù)合輸送管20的外管201和內(nèi)管202由離心澆注工藝復(fù)合形成，其具體的有益效果已在上述工藝部分描述，在此不贅述，可以參照理解。進(jìn)一步地，外管201的端部連接法蘭30，且內(nèi)管202伸出外管201，如圖6所示， 內(nèi)管202具有伸出外管201的端套2021，即內(nèi)管202的長度長于外管201，伸出的內(nèi)管202 的端套2021與法蘭30的內(nèi)表面結(jié)合，可以是冶金結(jié)合或機(jī)械結(jié)合。即離心澆注時，耐磨金屬液還與法蘭30的內(nèi)表面結(jié)合，結(jié)合后形成內(nèi)管202的端套2021，端套2021覆蓋外管201的端部，由于內(nèi)管202由耐磨金屬液澆注而成，則內(nèi)管201除了作為直接運(yùn)輸混凝土的管體外，端套2021還可以起到耐磨套的作用，可以減少加工耐磨套的工序，提高生產(chǎn)效率；同時，由于內(nèi)管202的端套2021直接充當(dāng)耐磨套，即耐磨套屬于內(nèi)管202的一部分，為一體式結(jié)構(gòu)，從而能夠避免長期使用過程中，耐磨套或內(nèi)管在使用過程中因磨損失效發(fā)生移動而造成的堵管事故。當(dāng)然，在熱處理工序之后，還可以進(jìn)行油漆處理，保護(hù)復(fù)合輸送管20的外表面，形成成品。以上對本發(fā)明所提供的一種雙金屬復(fù)合輸送管及其生產(chǎn)工藝進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟 11)外管下料，并將耐磨金屬熔煉為金屬液；22)將金屬液注入所述外管中進(jìn)行離心澆注，金屬液與所述外管的內(nèi)表面結(jié)合并凝固后形成內(nèi)管，所述內(nèi)管和所述外管形成雙金屬復(fù)合輸送管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟22)之后，具有下述步驟33)對形成的雙金屬復(fù)合輸送管進(jìn)行熱處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟11) 中，還在外管的兩端連接法蘭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟22)中， 離心澆注時，金屬液還與法蘭的內(nèi)表面結(jié)合并凝固。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述耐磨金屬為高鉻鑄鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟11)中還對外管進(jìn)行內(nèi)表面處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟22)中，金屬液與所述外管冶金結(jié)合。
8.—種雙金屬復(fù)合輸送管，其特征在于，具有外管，和通過離心澆注與所述外管內(nèi)表面結(jié)合而形成的內(nèi)管；所述內(nèi)管的材料為耐磨金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙金屬復(fù)合輸送管，其特征在于，所述外管的端部連接法蘭， 所述內(nèi)管伸出所述外管與所述法蘭的內(nèi)表面結(jié)合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙金屬復(fù)合輸送管，其特征在于，所述內(nèi)管的材料為高鉻鑄鐵。
全文摘要
本發(fā)明公開一種雙金屬復(fù)合輸送管的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟11)外管下料，并將耐磨金屬熔煉為金屬液；22)將金屬液注入所述外管中并進(jìn)行離心澆注，金屬液與所述外管的內(nèi)表面結(jié)合并凝固后形成內(nèi)管，所述內(nèi)管和所述外管形成雙金屬復(fù)合輸送管。由于采用了離心澆注的工藝，輸送管的內(nèi)管可以選用耐磨性較好的金屬制成，從而增強(qiáng)輸送管的耐磨性，提高輸送管的穩(wěn)定性和使用壽命。另外，此種生產(chǎn)工藝簡單，易于實(shí)現(xiàn)；而且，相較于現(xiàn)有技術(shù)，離心澆注工藝使生產(chǎn)時的余料得以減少，甚至可以做到無余料，從而提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號B22D13/02GK102343430SQ201110282090
公開日2012年2月8日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者喬翔, 張志高, 秦建軍 申請人:三一重工股份有限公司