双金属复合管的技术现状和发展方向

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河北工业大学科技成果——双金属复合管

河北工业大学科技成果——双金属复合管项目简介在深入分析各种材料的基础上，结合电力系统及国民经济其它行业对新型材料的需求，研制开发出新型双金属复合管材。

该产品将两种钢材（优质碳素钢和高合金内衬）优越性能集于一身，与其他管道材料相比具有耐压高、焊接性能好、高耐磨、成本低等优点。

主要技术特点双金属复合管及管件是在钢管（无缝钢管或螺旋焊管）内部采用特殊工艺形成高合金内衬而成，使其既具有钢管的机械性能，又具有高合金耐磨金属的优异耐磨性能。

其主要特点如下：（1）机械性能双金属复合管及管件是由优质无缝钢管或螺旋焊管内衬高合金耐磨材料而成，因而具有较好机械性能；其承压可达5-10MPa，强度，韧性，抗冲击能力均很优异。

（2）耐磨性双金属复合管采用特殊工艺制造，根据需要可以选用耐磨性不同的内衬材料（超强管Cr28、高强管Cr13、普通管低铬白口），可以实现优良的耐磨性。

（3）合层结合性能复合材料的制造难点是各种材料的结合，由于不同材料的物理性能不一样，易于出现两层皮的现象。

本项目采用冶金法高速离心成型工艺，成功地解决了这一问题。

项目成熟度本项目已达可产业化阶段。

应用范围发电厂输渣、输灰、输煤等耐磨管道；冶金、矿山、建材等行业的耐磨管道；煤炭化工、铸造等行业的耐磨管道以及其他行业的耐磨管道市场前景双金属复合管是一种新型耐磨管道，在火力发电厂的输煤、输灰、输渣管线中是原有管道的替代产品。

在其它行业也有广泛的用途。

由于属于易损易耗品，其市场潜力极为可观。

规模与投资本项目规模与投资灵活多样，可大可小，除技术引进费外，最小投资20万元即可进行生产。

从本项目的技术先进性和市场容量来看，投资几百万甚至上千万形成大规模生产也是可行的。

生产设备最低配置：中频电炉、离心机、真空泵、桥式起重机、电焊机各1台，化验设备1套。

效益分析以内衬为Cr28的高强管为例，费用总计4600元/吨，产品售价8500-9500元/吨，产品利润3900-5900元/吨，若按每年销售量300吨计算（应大大超过此数），年利润可达100-160万元。

双金属复合管技术

双金属复合管目录1由来：2双金属复合管形成基本原理：3目前世界盛行工艺方法主要有以下四种：1. 3.1 机械旋压法2. 3.2 爆炸复合法3. 3.3 液压复合法4. 3.4 拉拔复合法4双金属复合管主要参数：1. 4.1 结合力：2. 4.2 双金属复合管相比于纯合金管的性价比优势：5双金属复合管适用领域：1. 5.1 民用领域：2.1由来：镀锌钢管：优势—含碳量高、耐冲击、热膨胀率低、耐压、耐高温，安装成熟，规格齐全；劣势—内壁表面粗糙、易结垢，不能满足现代生活需求，民用建筑给水领域已停止使用。

薄壁不锈钢管：优势—304不锈钢制成，耐腐蚀、表面光滑不结垢，综合性能优越，但价格昂贵；双金属复合钢管：是将镀锌钢管或焊管、无缝钢管和壁厚更薄的不锈钢管强力嵌合在一起的新型复合给水管材，也是一种更理想的管道升级换代产品。

它保留了两种不同材料内在的优点，互补了它们内在的不足，并且沿用了镀锌钢管传统成熟的安装方式和工艺，因此在使用中方便、可靠、卫生、安全。

跟据基管与内衬管选材的不同，以及制造工艺的提升，已有不少厂家生产的双金属复合管广泛应用于油田、化工、电力等工业领域，其适用范围越来越广泛，带来的经济、环境、社会效益也更加明显。

双金属复合管内外层的的结构说明2双金属复合管形成基本原理：双金属复合钢管基本原理：外基管负责承压和管道刚性支撑的作用，内衬管承担耐腐蚀的作用。

外基管可以根据输送介质的流量和压力要求，选用不同通径和壁厚的碳钢管材。

热镀锌钢管、直缝焊管、螺旋管、低中压流体输送用无缝钢管、高压锅炉、石油裂化用无缝管钢管、管线管等。

直径可从φ20-φ1020mm，壁厚可从2.5-50mm。

内衬管可以根据输送介质化学成分，选用不同的耐腐蚀合金。

可以是奥氏体不锈钢304、304L、316、316L、铜基合金、镍基合金、哈氏合金、钛、钛合金、双相不锈钢等新型高耐腐蚀合金材料。

内衬管壁厚可以根据使用寿命和焊接工艺的要求从0.3-4mm。

双金属复合管复合工艺

双金属复合管复合工艺一、引言双金属复合管是一种由两种不同材料构成的管道，广泛应用于石油、化工、核能等领域。

为了使双金属复合管达到更好的性能，需要采用复合工艺来制造。

本文将深入探讨双金属复合管的复合工艺，并详细介绍其特点、应用以及制造过程中的关键技术。

二、特点和应用2.1 特点双金属复合管由内外两层不同材料组成，具有以下特点： 1. 内层材料耐腐蚀性能好，能够抵御酸、碱等腐蚀介质的侵蚀； 2. 外层材料具有高强度和耐磨性，能够承受高压和高温环境下的工作条件； 3. 内外层材料之间通过复合工艺牢固结合，不易剥离； 4. 可根据不同应用需求选择不同材料组合，满足特定工作环境的要求。

2.2 应用领域双金属复合管广泛应用于以下领域： 1. 石油工业：用于石油开采、运输、储存等环节，承受高压和腐蚀性介质的作用； 2. 化工工业：用于化工生产过程中的管道输送，能够抵抗腐蚀性介质的侵蚀； 3. 核能工业：用于核能设施中的冷却系统、热交换器等部件，承受高温和高压的工作条件。

三、制造过程3.1 材料准备制造双金属复合管的第一步是准备好两种不同材料。

根据具体应用要求，内层材料可以选择高耐腐蚀性的不锈钢，外层材料可以选择高强度的碳钢。

这两种材料需要先进行加工和预制，以满足后续的复合工艺需求。

3.2 复合工艺双金属复合管的复合工艺一般包括以下几个步骤： 1. 清洁处理：将内外层材料进行表面清洁处理，以去除油污和氧化物等杂质，保证复合牢固性。

2. 巨型焊接：采用巨型焊接设备，将内层材料与外层材料进行焊接，形成初始复合管。

3. 冷拔工艺：将初始复合管进行冷拔加工，通过拉伸和压缩等力学变形，使复合管形成完整且均匀的形态。

4. 热轧工艺：对冷拔加工后的复合管进行热轧处理，以进一步提高其机械性能和表面质量。

5. 热处理：将热轧后的复合管进行热处理，消除内应力，提高材料的结构和性能。

3.3 表面处理和测试制造完成的双金属复合管需要进行表面处理，以防止腐蚀和氧化。

双金属复合管道抗压参数

双金属复合管道抗压参数双金属复合管道是一种由两种不同材料组成的管道，其中一种材料具有较高的强度和刚度，而另一种材料则具有较高的耐腐蚀性能。

这种管道结构能够有效地抵抗压力，保证管道的安全运行。

以下是关于双金属复合管道抗压参数的详细介绍。

双金属复合管道的抗压能力主要取决于两种材料的力学性能和层间结合强度。

一般情况下，管道的内层由耐腐蚀性能较好的材料制成，例如不锈钢，而外层则由具有较高强度和刚度的材料制成，例如碳钢。

这样的结构可以使管道在承受外部压力时，内层材料具有良好的耐腐蚀性能，而外层材料则能够抵抗较大的力学压力。

双金属复合管道的抗压参数还与管道的尺寸和壁厚相关。

一般来说，管道的外径越大，壁厚越厚，抗压能力就越强。

此外，管道的长度和支撑方式也会影响其抗压性能。

在安装双金属复合管道时，需要根据实际使用情况和压力要求进行合理设计和选择，以确保管道的抗压能力满足要求。

双金属复合管道的抗压参数还包括抗压强度和抗压变形能力。

抗压强度是指管道在承受外部压力时能够保持结构完整的能力，通常用屈服强度或抗拉强度来表示。

抗压变形能力则是指管道在承受外部压力时能够发生一定变形而不破裂的能力，通常用延伸率或断面收缩率来表示。

这些参数的要求取决于具体的工程应用，需要根据实际情况进行合理选择。

在设计和制造双金属复合管道时，需要对材料的力学性能和层间结合进行严格的测试和评估。

通过对材料的拉伸、压缩和弯曲等试验，可以获得材料的力学性能数据。

同时，通过层间结合强度测试，可以评估管道的结构完整性和层间结合质量。

这些测试数据可以作为抗压参数的依据，用于指导双金属复合管道的设计和制造。

双金属复合管道的抗压参数是保证管道安全运行的重要指标。

合理设计和选择材料、尺寸和壁厚，严格控制层间结合质量，进行必要的测试和评估，可以确保双金属复合管道具有良好的抗压能力。

这将为工业生产和民用供水等领域提供可靠的管道解决方案，保障人们的生活和生产安全。

国内外双金属复合管成型技术及发展趋势研究

国内外双金属复合管成型技术及发展趋势研究发表时间：2019-05-13T16:23:39.523Z 来源：《科技研究》2019年2期作者：吴泽1 卜明哲2 马超1 张燕杰3 于阳1[导读] 本文论述了国内外双金属复合管主要厂家复合成型工艺及其特点，论述了双金属复合管无损检测与普通管材的异同点，给出了未来双金属复合管发展的建议。

（1.西安向阳航天材料股份有限公司陕西西安 710065）（2.中国石油工程建设有限公司华北分公司河北任丘 062552）（3.中石化物资装备有限公司上海静安 200070）摘要：本文论述了国内外双金属复合管主要厂家复合成型工艺及其特点，论述了双金属复合管无损检测与普通管材的异同点，给出了未来双金属复合管发展的建议。

关键词：双金属复合管；成型工艺；无损检测前言双金属复合管是一种具有内外双层金属的特殊管道，内层管道由耐蚀性较好但价格较高的不锈钢或镍基合金组成，外层管道由耐压能力强且价格低廉的碳钢管道组成。

该金属管道具有优秀的耐腐蚀、耐压力能力。

国外自1991年开始大规模应用于油气输送领域，国内自2003年开始在油气田领域应用以来，经过二十余年的发展，凭借其低廉的价格、较高的承压能力和优异的耐腐蚀性能，获得了国内外管道行业的广泛认可。

据报道，国外双金属复合管目前在油气田应用已近20万吨[1]。

1.国内外复合管成型技术发展现状目前双金属复合管的结合方式主要分为机械结合和冶金结合，机械结合的成型技术主要有液压复合法、水下爆燃复合法、内旋压复合法、拉拔复合法[2]。

受制于成型技术的工艺性和效率性，液压复合法、水下爆燃复合法、内旋压复合法得到多数复合管制造厂家的使用，而拉拔复合法应用较少。

冶金式结合成型技术有热挤压成型法、冶金式复合板卷焊法、粉末冶金法、离心铸造或离心铝热法、喷射成型法、堆焊法等[2]。

其中冶金式复合板卷焊法、堆焊法是最常见的成型工艺。

1.1国外复合成型技术发展现状国外双金属复合管企业主要有德国步廷恩公司（butting）、英国cladtek公司、澳大利亚的proclad公司、德国贝尔格龙公司、美国DMC公司。

双金属复合钢管

内衬复层： GB/T12771-2008
双金属管线复合管样品
双金属管线管 20#/304
(Φ114.3×4.5+1)
双金属镀锌管
双金属复合油管 (2 7/8J55NU+304) φ73.02×5.51+1
双金属复合油管（2 7/8NU+304)
外覆不锈钢复合管
（主要用于市政工程、景观工程、护栏等）

焊接工艺：焊接分两次成形，第一层采用钨
极氩弧焊打底，焊接时焊缝背面充氩气保护，
使用ER308L焊丝(C%≤0.03、Mn：1.0～2.50、
Si：≤0.60、S：≤0.020 、 P：≤0.030 、Ni：
9.00-11.00、Cr：19.50-22.00），焊接电流
65~75A，电压10~15V。氩弧焊打底后用J427焊
和良好的韧性。
用于制造各种工业热交换器和管道（尤其是含氯化物的 H2S 环境以及醋酸等有机酸溶液），用于含CO2、 Cl-的油气输送管道，焊后不需热处
理。使用温度-50～300℃
产品规格及品种
内衬不锈钢复合钢管规格与品种
规格
外径：Ø 25~Ø 323.9 壁厚：2~20mm 长度：1~10m 耐腐蚀（CRA）复层厚度为0.5-2mm（可随用户要求调整）
条盖面焊，采用手工电弧焊，焊接电流70~90A，
电压20~30V。
焊缝区元素成份分析（20#+304）
3 1
2
焊缝区试样
不锈钢基体能谱(EDS) 图中1所示位置
Element SiK CrK FeK NiK
Wt % 0.73 18.86 72.09 8.32
At % 1.43 19.92 70.87 7.78

双金属复合钢管精品PPT课件

标准。
产品执行标准：
▪ 井下用复合管：
▪
外层基管：API Spec 5CT 、GB/T8163-
2008；
▪
内衬复层： GB/T12771-2008
▪ 管线管：
▪
外层基管：API Spec 5L ；
▪
内衬复层： GB/T12771-2008
▪ 建筑用管：
▪
外层基管：GB/T3091-2001；
▪
内衬复层： GB/T12771-2008
双金属复合管的应用领域
石油、天然气管材
▪
主要做油井管、井下注水、注聚液态CO2及集输管。可以开发的品
种有：油井管和集输管道与耐腐蚀不锈钢或耐蚀合金的复合管；如J55、
N80、X42、X60等钢管与304、304L、316、316L 、2205等的复合管道。
化工管材
▪ 主要用于内层为强腐蚀介质，而外层则有强度要求的各种使用环境。如碳钢与耐蚀不锈钢304、304L、316L及双相不锈钢2205等的复合。
双金属管线复合管样品
双金属管线管 20#/304
(Φ114.3×4.5+1)
双金属镀锌管
双金属复合油管
(2 7/8J55NU+304) φ73.02×5.51+1
双金属复合油管（2 7/8NU+304)
外覆不锈钢复合管
（主要用于市政工程、景观工程、护栏等）
双金属复合管的连接
一、油气输送管一般采用焊接连接
3 1
2
焊缝区不锈钢内表面能谱（EDS）图中2所示位置
Element Wt % At %
建筑管材
▪ 主要用于民用冷热给水管路、供暖、供热、蒸汽管路、消防供水管路等。如镀锌管、碳结管内衬304不锈钢管。

《Q235B-304薄内衬双金属复合管TIG焊接头组织与性能研究》范文

《Q235B-304薄内衬双金属复合管TIG焊接头组织与性能研究》篇一Q235B-304薄内衬双金属复合管TIG焊接头组织与性能研究一、引言随着工业技术的不断发展，双金属复合管因其独特的性能和广泛的应用领域而备受关注。

Q235B/304薄内衬双金属复合管作为一种典型的代表，其接头质量对于管材的性能具有重要影响。

TIG（Tungsten Inert Gas）焊接技术因具有高效、稳定的焊接特性而被广泛应用于此类双金属复合管的连接。

然而，对于TIG焊接头的组织与性能的研究仍然是一个亟待探讨的课题。

本文将围绕Q235B/304薄内衬双金属复合管TIG焊接头的组织与性能展开研究，以期为相关领域的研究与应用提供参考。

二、材料与方法2.1 材料本研究所用材料为Q235B与304两种金属材料组成的双金属复合管。

其中，Q235B具有良好的塑性和韧性，而304则具有优异的耐腐蚀性能。

这两种材料的组合使得双金属复合管在多种环境下具有较好的适应性。

2.2 方法本研究采用TIG焊接技术对双金属复合管进行焊接，并对焊接头进行组织与性能分析。

具体步骤包括：焊前准备、TIG焊接、金相制备、组织观察、力学性能测试及腐蚀性能测试等。

三、TIG焊接头组织分析3.1 宏观组织通过对TIG焊接头进行宏观观察，发现焊缝处存在明显的熔合线，且焊缝区域的组织形态与母材相比具有明显的变化。

焊缝区域的金属晶粒呈现出一定的长大趋势，这可能与TIG焊接过程中的高温作用有关。

3.2 微观组织在微观尺度上，TIG焊接头的组织结构更加复杂。

焊缝区域主要由熔化的Q235B与304金属混合形成，其组织形态呈现为树枝晶或网状结构。

此外，在焊缝中还可能观察到一定数量的气孔、夹杂物等缺陷。

四、TIG焊接头性能研究4.1 力学性能通过对TIG焊接头进行拉伸、弯曲等力学性能测试，发现其强度和韧性均达到了一定的水平。

然而，由于焊缝中可能存在的缺陷以及组织形态的变化，使得焊缝区域的力学性能略低于母材。

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体系建设等方面对国内外双金属复合管的技术现状进行了分析，提出了国内复合管技术的发展方向：应加快制造技术的研发和自动化程度：进一步开发和完善复合管管端焊接技术，以及复合管无损检测技术；着手开展复合管的全寿命设计和评估；开展复合管件的研发、规范化和标准化工作；加快特殊环境，如油气井、海洋环境的复合管产品开发；进一步完善国内复合管标准。关键词：双金属；复合管；现状；发展
ＷＡＮＧＹｏｎｇｆａｎｇ，ＹＵＡＮＪｉａｎｇｌｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＹａｎｆｅｉ，ＧＵ０Ｃｈｏｎｇｘｉａｏ
（Ｘｉ ’ 帆ＳｕｎｗａｒｄＡｅｒｏｓｐａｃｅＭ￣ｅｄｄＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ ’ ａｎ７１００２５，Ｃｈｉｎａ）
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｓｅｐａｒａｔｅｌｙｆｒｏｍｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｉｒｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｐｇｉｐｅｉｆｔｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｎｅｗｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｔａｔｕｓｏｆｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅ．ＡｎｄｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈａｔｗｅｓｈｏｕｌｄａｃｃｅｌｅｒａｔｅｔｈｅＲ＆Ｄａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎｗｏｒｋｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｙ．ｇＳｈｏｕｌｄｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｉｐｅｅｎｄｗｅｌｄｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇａｎｄＮＤＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｓｈｏｕｌｄｓｔａｔｒｔｈｅｗｏｒｋｏｆｆｕｌｌ — ｌｉｆｅｄｅｓｉｇｎａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅ，ａｎｄｔｈｅｗｏｒｋｏｆＲ＆Ｄ，ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅｉｆｔｔｉｎｇｓ．Ｓｈｏｕｌｄａｃｃｅｌｅｒａｔｅｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｕｃｈａｓｏｉｌａｎｄｇａｓｗｅｌｌ，ａｎｄｍａｉｒｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ａｎｄｆｕｔｒｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｉｐｅｓｔａｎｄａｄ．ｒＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｍｅｔａｌ；ｐｉｐｅ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｙ；ｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
双金属复合管的技术现状和发展方向
王永芳，袁江龙，张燕飞，郭崇晓
（西安向阳航天材料股份有限公司，西安７１００２５）
摘
要：分别从制造技术、焊接技术、检测技术、施工技术、配套管件技术、新产品开发和标准
中图分类号：ＴＧ３３５．８３
文献标志码：Ａ
文章编号：１００１ — ３９３８（２０１３）０２ — ０００５ — ０５
ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＤｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＢｉｍｅｔａｌＰｉｐｅ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅａｎａｌｙｚｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｔａｔｕｓｏｆｂｉｍｅｔａｌｐｉｐｅａｒｏｕｎｄｔｈｅｗｏｒｌｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｐｏｉｎｔｏｕｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ