双金属复合管的类别及具体应用领域
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。
德国步廷恩公司机械式复合管采用水压成型方法，冶金式复合管采用扎制复合板卷焊法。
机械式水压成型工序为预制碳钢基管+预制耐蚀合金衬管+基管、衬管穿插装配+基衬边缘焊接密封+装入水压机内专用模具+衬管内注水膨胀+泻压+复合后管材切边处理+管端焊接处理。
水压胀形过程如图1所示，碳钢内管和内衬管的应力、应变曲线如图2所示。
德国步廷恩公司在该技术的领先之处是采用了全保持的外模具，使得水压对复合管的复合更为均匀及紧密，避免了不采用外模具可能造成的外管扩径过大超过标准要求或内管扩径不充分。
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。
双金属复合管无缝钢管的选用标准
无缝钢管内衬不锈钢复合管，是以无缝钢管作为外基管，内衬不锈钢复合而成。
外基管中的无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。
，不同用途选择无缝钢管的标准也不一样，下面我们来汇总一下无缝钢管不同用途的执行标准1、结构用无缝管（GB/T8162-2008）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。
2、流体输送用无缝钢管（GB/T8163-2008）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。
3、低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-2008）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。
4、高压锅炉用无缝钢管（GB5310-2008）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。
5、化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-2000）是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。
6、石油裂化用无缝钢管（GB9948-2006）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。
7、地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。
8、金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。
9、石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。
钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。
10、船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。
碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。
11、汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。
内衬不锈钢复合管的具体用途
内衬不锈钢复合管的具体用途
内衬不锈钢复合钢管是以碳钢管作为基管，通过缩径法、冷扩法、爆燃法或钎焊法复合工艺将不锈钢内衬管与基管复合的双金属管材。
尚博内衬不锈钢复合管的具体分类：
1、食品级内衬不锈钢复合管：
用途：食品厂、饮料厂、自来水公司专用
2、内衬304不锈钢复合管：
用途：住宅给排水、石油化工、市政给排水、空调暖通、药厂、食品厂、饮
料厂等
3、镀锌管内衬不锈钢复合管：
用途：(1)给水引入管
(2)室外给水输水管
(3)水泵房用管
(4)高层建筑给水管、配水干管
(5)空调循环管、消防喷淋管
(6)热水管、直饮水管
(7)精装修高档商品房给水管等
4、高压无缝钢管复合管
用途：（1）石油行业抽油管、注水管、综合站水处理、回水管、拌热管、油管、
套管、油汽输送等；
（2）化工行业换热器管、腐蚀性流体、输送管、废气水处理、污水排放等
（3）电力行业高压蒸汽管线、节水工程输送管线等；
（4）食品制药行业拖盐水、纯净水、液体输送等；
（5）消防管道现也有广泛应用，并且外表可作各种颜色喷塑或其他防腐处理
5、无缝钢管内衬不锈钢复合管：
用途：广泛应用于民用建筑冷热水输送,消防,中央管调,石油化工,食品等领
域。
6、石油化工用不锈钢复合管
用途：油田等腐蚀性强的工业行业
7、冷热水用内衬不锈钢复合管
用途：多用于酒店、宾馆冷热水管道系统，城镇给排水系统中冷热水管，住宅
和商业楼宇给排水系统的冷热水管道，中央空调循环水管道、消防系统喷淋管道和供暖系统输水管道
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双金属复合管焊接工艺研究与应用
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１ 双 金属 复 合 管 的 － 能特 点 陛
双 金属 复合 管 是一 种新 型耐 磨管 道 ， 钢管 外 层 采 用 ２ 撑普 通钢管 ， 过离心成 型工艺 形成 ３ ６ ０ 通 １Ｌ不 锈 钢高 铬 内衬复合 而 成 。 该管 道 与传统 的耐磨 合 金
七 中 区克 下组 油 藏 复 合 驱 工 业 化试 验地 面建 设 工程是 中石油 股份 公 司 ２ ０ ０ ７年 的重 大开 发试 验
项 目， 是新 疆克 拉玛 依 油 田迄 今 为止 规模 最 大 的 也
化学 驱现 场试 验项 目， 验成 功 后预 计 可提 高 克拉 试 玛 依油 田老 区油 藏 最终 采 收 率 １ ％。 ６ 在该 工 程 中 ，
铸铁 、 耐磨合 金铸钢 、 陶瓷复合 管及铸石 管相 比 ， 钢一
Ｋｅ ｒ ｓ：０ Ｃ ｒｏ ｅｌ ａ ｂ ； １ Ｉ ｔ ｎｅｓ ｔ ｌｎ ｅ ｎ ｒｄ ｕ ｌ ｍ ｔ ｏ ｐ ｓｅｐ ｅ ｒ ｅ ｒ ｎｗ ｌｉ ｃ ｎ ｌ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ２ ＃ ａ ｎｓ ｅ ｂ ｓ ｔ ｅ ３ ６ ａ ｌ ｅ ｎ ｒ ｉ ； ｂ ｅ ｃｍ ｏ ｉ ｉ ； ｓ ａｃ ｏ ｅ ｎ ｔ ｈ ｏ ｇ ｂ ｔ ｅｕ ￣ ｉ ｓ ｓｅｉ ｌｅ ｏ ｅ ａ ｌ ｔ ｐ ｅ ｈ ｄ ｇｅ ｏ
具 有 以下优 点 ： （） １ 耐磨性 能好 ， 分发挥 高铬钢材 的耐磨性 能。 充
采用 了大量 各种规 格的双金 属复合 管（０ 碳钢 基管 ２≠ ｝
和 ３６ １ Ｌ不锈 钢 内衬 管组 成） 该 管材 属 于新 一代 设 。 计产品， 在新疆 油 田地面建设 工程 中未 曾使 用 ， 焊接 工艺 尚不成 熟 ， 于摸 索 阶段 。 ０ ０年 ３月 ， 过对 处 ２１ 经
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
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。
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合而成的管道，通常由内层金属管和外层金属管组成。
这种结构使得双金属复合管道具有较高的抗压能力，适用于各种工业领域的高压介质输送。
下面，我们将详细介绍双金属复合管道的抗压参数。
双金属复合管道的抗压能力主要与其材料的性能有关。
内层金属管通常选用耐腐蚀、高强度的钢材，如不锈钢等。
外层金属管则选用具有良好韧性和可焊性的低合金钢，如碳钢等。
这样的组合可以充分发挥两种材料的优势，提高整个管道的抗压能力。
双金属复合管道的抗压能力还与管道的设计和制造工艺有关。
在管道的设计中，需要合理确定管道的壁厚、直径和长度等参数，以满足工作条件下的抗压要求。
制造工艺方面，双金属复合管道通常采用爆炸焊接、轧制或热轧等工艺，确保两种金属之间的牢固结合，从而提高整个管道的抗压能力。
双金属复合管道的抗压能力还与管道的使用环境有关。
在高压介质输送过程中，管道可能受到不同方向的外力作用，如拉伸力、压力和弯曲力等。
因此，在设计和制造双金属复合管道时，需要对不同方向的力学参数进行全面考虑，并确保管道能够承受这些力的作用而不产生破裂或变形。
双金属复合管道的抗压能力还与管道的使用寿命有关。
在长期使用过程中，管道可能会受到腐蚀、磨损和疲劳等因素的影响，从而降低其抗压能力。
因此，需要选用耐腐蚀性能好的材料，并采取适当的防腐措施，延长管道的使用寿命。
总的来说，双金属复合管道的抗压能力是由材料的性能、设计和制造工艺、使用环境以及使用寿命等多个因素共同决定的。
在实际应用中，需要根据具体的工作条件和要求，选择合适的双金属复合管道，并进行合理的设计和制造，以确保管道具有良好的抗压能力，保障工业生产的安全和稳定运行。
双金属复合管道的抗压参数是评估其抗压能力的重要指标，包括管道的最大承压力、最大承压温度、壁厚和直径等。
在设计和制造双金属复合管道时，需要参考相关标准和规范，确保管道的抗压参数符合要求。
在使用双金属复合管道时，需要进行定期的检测和维护，以确保管道的抗压能力始终处于良好状态。
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双金属复合管的类别及应用领域
双金属复合管的定义
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管材。
双金属复合管的结构
双金属复合钢管外基管可以选择碳钢管材，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。
内衬管奥氏体不锈钢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。
双金属复合管的类别及用途
1、内衬铜复合管：
适合使用化工机械设备行业。
2、内衬钛双金属复合管
广泛应用于海水淡化装置中在化工、化肥、制药、盐业等行业管道系统也广泛应用此种复合管。
3、内衬不锈钢天阳能复合管
1）给水引入管
2）室外给水输水管
3）水泵房用管
4）高层建筑给水管，配水干管
5）空调循环水管，消防喷淋管
6）热水管，直饮水管
7）精装修高档商品房给水管
8）太阳能行业热水管
4、工业用内衬耐腐蚀合金复合管
应用于供热、供气、食品、石油化工、制药、消防和中央空调等诸多领域
5、油管内衬耐腐蚀合金复合管
应用于石油、化工、天然气、电力、冶金等行业。
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