一種加熱與水壓耦合作用的雙金屬復(fù)合管成形系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱與水壓耦合作用的雙金屬復(fù)合管成形系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對能源需求日益增長，為滿足市場需要，油氣田的開采逐步向深井、海洋、偏遠(yuǎn)陸地等高腐蝕環(huán)境方向發(fā)展，因此需要開發(fā)高品質(zhì)耐高酸性管材。雙金屬復(fù)合管是由兩種不同材質(zhì)的金屬管構(gòu)成:基管為高強(qiáng)度碳鋼管材，內(nèi)襯層為耐腐蝕性合金，管層之間通過各種變形和連接技術(shù)形成緊密結(jié)合，雙金屬復(fù)合管材既具有良好的強(qiáng)度和耐腐蝕性，而且成本低，得到了國內(nèi)外市場的廣泛認(rèn)可，發(fā)展迅速。
[0003]雙金屬復(fù)合管有冶金式復(fù)合管和機(jī)械式復(fù)合管兩種形式。冶金式復(fù)合管主要是利用冶金復(fù)合板通過JCOE等方法成形，或者通過加熱成形方式使內(nèi)外兩種金屬結(jié)合成一體，其結(jié)合界面為冶金結(jié)合狀態(tài)。冶金式復(fù)合管成形后剪切分離強(qiáng)度高，性能優(yōu)，但是制造成本高，成形受材質(zhì)限制，僅有少數(shù)合金可以制成冶金復(fù)合板，并且制造工藝復(fù)雜。機(jī)械式復(fù)合管是通過特定冷成形方法使內(nèi)外兩層金屬形成過盈配合，產(chǎn)生一定的接觸壓力，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)外層金屬緊密配合的金屬復(fù)合管。機(jī)械式復(fù)合方式有冷拉拔法、水壓脹接法、機(jī)械脹接法等。機(jī)械式復(fù)合方式制造成本低、雖然受鋼管材質(zhì)影響比冶金復(fù)合小，但是一般只能成形基管材質(zhì)優(yōu)于襯管材質(zhì)的雙金屬復(fù)合管，但是實(shí)際生產(chǎn)中，為節(jié)約成本，并為滿足特殊使用工況的需要，往往要求襯管的材質(zhì)要優(yōu)于基管的材質(zhì)，甚至要遠(yuǎn)超基管的材質(zhì)，因此采用傳統(tǒng)意義上的機(jī)械成形法復(fù)合后雙金屬管的剪切分離強(qiáng)度較少，甚至為0，從而不能滿足實(shí)際需要，所以需要發(fā)明一種全新的雙金屬復(fù)合管機(jī)械成形方法，不僅可以解決上述難題，而且成形后的雙金屬復(fù)合管性能更優(yōu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新型的雙金屬復(fù)合管成形工藝及系統(tǒng)，一方面提高雙金屬復(fù)合管的成形質(zhì)量，另一方面解決現(xiàn)有的機(jī)械成形法只能滿足襯管材質(zhì)優(yōu)于基管材質(zhì)的雙金屬管的復(fù)合成形，本發(fā)明提供的方法更適用襯管材質(zhì)較基管材質(zhì)差的雙金屬管的復(fù)合成形。
[0005]為此，本發(fā)明提供了一種適用于加熱與水壓耦合作用的雙金屬復(fù)合管成形工藝的系統(tǒng)，包括中頻加熱爐、電阻保溫爐和冷卻漲形裝置，電阻保溫爐位于中頻加熱爐和冷卻漲形裝置之間，所述的電阻保溫爐固定在移動裝置上，電阻保溫爐上還設(shè)置有可以裝載冷卻漲形裝置的放置孔；
所述的冷卻漲形裝置包括循環(huán)水出口管線和循環(huán)水入口管線；
襯管固定穿套在支撐桿上，襯管的兩端分別設(shè)有套設(shè)在支撐桿上的密封圈，支撐桿的外壁與襯管的內(nèi)壁之間形成循環(huán)水通道，循環(huán)水出口管線和循環(huán)水入口管線沿軸向埋設(shè)在支撐桿內(nèi)；
循環(huán)水出口管線的一端與循環(huán)水通道連通，另外一端延伸出支撐桿外，循環(huán)水入口管線的一端與循環(huán)水通道連通，另外一端延伸出支撐桿外；
冷卻水出口閥門設(shè)在循環(huán)水出口管線伸出支撐桿的一端，冷卻水入口閥門設(shè)在循環(huán)水入口管線伸出支撐桿的一端，增壓水入口閥門設(shè)在與循環(huán)水入口管線連通的增壓水輸入管線上。
[0006]所述增壓水輸入管線上設(shè)有增壓器。
[0007]所述密封圈是U型密封圈。
[0008]所述移動裝置由支撐板和安裝在支撐板底面的滾輪組成。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種加熱與水壓耦合作用的雙金屬復(fù)合管成形系統(tǒng)，一方面提高了雙金屬復(fù)合管的成形質(zhì)量，另一方面解決了現(xiàn)有的機(jī)械成形法只能滿足襯管材質(zhì)優(yōu)于基管材質(zhì)的雙金屬管的復(fù)合成形，本發(fā)明提供的方法更適用襯管材質(zhì)較基管材質(zhì)差的雙金屬管的復(fù)合成形。
[0010]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0011]圖1是加熱與水壓耦合作用的雙金屬復(fù)合管成形工藝流程圖。
[0012]圖2是基管準(zhǔn)備就位，襯管固定在冷卻漲形裝置上的示意圖。
[0013]圖3是基管在中頻加熱爐內(nèi)，襯管進(jìn)行水循環(huán)冷卻的示意圖。
[0014]圖4是基管在電阻保溫爐內(nèi)進(jìn)行保溫，襯管進(jìn)行水循環(huán)冷卻的示意圖。
[0015]圖5是基管和襯管進(jìn)行穿套工藝的示意圖。
[0016]圖6是中頻加熱爐后退，水壓漲形工藝結(jié)束的示意圖。
[0017]圖7是冷卻漲形裝置的示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:1、基管；2、中頻加熱爐；3、電阻保溫爐；4、移動裝置；401、支撐板；402、滾輪；5、襯管；6、支撐桿；7、冷卻漲形裝置；701、冷卻水入口閥門；702、冷卻水出口閥門；703、增壓水入口閥門；704、循環(huán)水通道；705、循環(huán)水出口管線；706、循環(huán)水入口管線；707、增壓器；708、增壓水入口管線；8、密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:
如圖7所示，一種適用于加熱與水壓耦合作用的雙金屬復(fù)合管成形工藝的系統(tǒng)，包括中頻加熱爐2、電阻保溫爐3和冷卻漲形裝置7，電阻保溫爐3位于中頻加熱爐2和冷卻漲形裝置7之間，其特征在于，所述的電阻保溫爐3固定在移動裝置4上，電阻保溫爐3上還設(shè)置有可以裝載冷卻漲形裝置7的放置孔；所述的冷卻漲形裝置7包括循環(huán)水出口管線705和循環(huán)水入口管線706 ;襯管5固定穿套在支撐桿6上，襯管5的兩端分別設(shè)有套設(shè)在支撐桿6上的密封圈8，支撐桿6的外壁與襯管5的內(nèi)壁之間形成循環(huán)水通道704，循環(huán)水出口管線705和循環(huán)水入口管線706沿軸向埋設(shè)在支撐桿6內(nèi)；循環(huán)水出口管線705的一端與循環(huán)水通道704連通，另外一端延伸出支撐桿6外，循環(huán)水入口管線706的一端與循環(huán)水通道704連通，另外一端延伸出支撐桿6外；冷卻水出口閥門702設(shè)在循環(huán)水出口管線705伸出支撐桿6的一端，冷卻水入口閥門701設(shè)在循環(huán)水入口管線706伸出支撐桿6的一端，增壓水入口閥門703設(shè)在與循環(huán)水入口管線706連通的增壓水輸入管線708上。
[0020]冷卻漲形裝置7的工作過程是:步驟一中襯管5需要冷卻循環(huán)時，同時打開冷卻水入口閥門701和冷卻水出口閥門702，冷卻水由循環(huán)水入口管線706進(jìn)入循環(huán)水通道704，冷卻水在循環(huán)水通道704內(nèi)循環(huán)流動，對襯管5進(jìn)行冷卻，最終由循環(huán)水出口管線705流出；
步驟四中穿套好后的襯管5和基管I需要進(jìn)行水壓漲形時，關(guān)閉冷卻水入口閥門701和冷卻水出口閥門702，同時打開增壓水入口閥門703，使增壓水通過增壓水輸入管線708進(jìn)入循環(huán)水入口管線706，增壓水在循環(huán)水通道704內(nèi)流動，對襯管5和基管I進(jìn)行加壓，襯管5首先發(fā)生彈性變形，之后發(fā)生塑性變形，襯管5外表面緊貼在基管I內(nèi)表面上，之后基管I發(fā)生彈性變形，實(shí)現(xiàn)水壓漲形。
[0021]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，為了方便進(jìn)行水壓漲形，迅速升高水壓漲形所需的加壓水，所述增壓水輸入管線708上設(shè)有增壓器707，所述密封圈8是U型密封圈，進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的密封圈8采用耐高溫的U型密封圈。
[0022]實(shí)施例3:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述電阻保溫爐3固定在移動裝置4上，該移動裝置4由支撐板401和安裝在支撐板401底面的滾輪402組成。由于基管I和電阻保溫爐3需一起移動，使用該移動裝置4可以更加省力并準(zhǔn)確的移動，提高作業(yè)效率。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種加熱與水壓耦合作用的雙金屬復(fù)合管成形工藝，包括如下步驟:
步驟一:將襯管5套在與地面平行的支撐桿6上，支撐桿6上安裝有冷卻漲形裝置7，打開冷卻漲形裝置7的冷卻水入口閥門701和冷卻水出口閥門702，對襯管5進(jìn)行循環(huán)冷卻；步驟二:將基管I置入中頻加熱爐2進(jìn)行加熱，加熱3?1min后，基管I進(jìn)入電阻保溫爐3保溫2?5min ；
步驟三:基管I隨電阻保溫爐3 —起移動至支撐