离心复合浇铸挤压轧制复合钢管工艺试验研究

采取外层先离心浇注10#钢,内层浇注1Cr18Ni9Ti进行离心复合,空心管坯机加工后,经过热挤压和冷轧,试制了φ47mm×4.5 mm的碳钢/不锈钢复合钢管,从而对离心复合浇注-挤压-轧制不锈钢复合钢管的生产工艺进行了研究.检测结果表明,外层碳钢与内层不锈钢冶金结合良好,不锈钢内层厚度相对均匀,化学成分稳定;离心管坯经挤压轧制后晶粒明显细化,复合钢管抗拉强度、屈服强度比标准1Cr18Ni9Ti高,伸长率有所降低,压扁、弯曲、晶腐检验合格.因此离心复合浇铸-挤压-轧制工艺生产不锈钢复合钢管工艺是可行的.     

天津钢管制造有限公司成功轧制20/316L双金属复合管

<正>2022年1月19日,天津钢管制造有限公司囟168 mm PQF连轧管机组成功轧制了椎168 mmφ（10+4）mm和φ159 mmφ（7+3）mm规格20/316L双金属复合管。此次轧制采用固液复合生产工艺制备的双金属复合管坯,轧制钢管内层316L不锈钢与外层20钢结合紧密,冶金复合效果好。     

皮尔格热轧双层复合管制坯过盈量的仿真研究

为了研究皮尔格热轧双层复合管内外管坯的配合问题,本文对皮尔格热轧45钢与316不锈钢复合管坯进行了数值仿真,通过计算得出复合管制坯中的最佳过盈量为114～163μm。分析研究了过盈量对皮尔格热轧复合管坯的金属流动、内外层壁厚变化、内外管及复合层等效应力分布的影响。结果表明:合适的过盈量使轧制过程中内外管复合层始终没有发生相对滑移,保证了内外层金属在周向、轧制方向流动以及应力分布上的连续性。     

双金属复合管离心铸造过程温度场的研究

对大直径双金属复合管离心铸造过程进行了数值模拟,研究了外层浇注温度、内层浇注温度以及内、外层金属浇注间隔时间对铸件质量的影响。结果表明,提高外层浇注温度,起到了保温作用,对界面结合有利,内、外层金属浇注间隔时间对双金属界面结合起到决定性的影响;间隔时间过长将无法实现冶金结合,间隔时间过短引起内层材料稀释和外层材料减薄。     

离心铸造复合管外层充型与凝固数值模拟

Procast离心铸造模块不能直接用于卧式离心铸造。通过分析两种离心铸造的充型特点与受力情况,提出了卧式离心铸造的模拟方法,结果表明充型与凝固过程温度场的变化规律与实际一致。复合管两层浇注时间间隔直接影响到铸件的品质。提出了复合管内外层浇注时间间隔的确定方法。对不同工艺参数下卧式离心铸造外层金属液充型和凝固过程进行数值模拟,获得了各工艺参数对金属液充型及第二层浇注时间间隔的影响规律。     

双金属复合无缝钢管冷轧成型过程的数值研究

采用非线性有限元法对不锈钢/碳钢双金属复合钢管的冷轧成型过程进行了数值模拟,得到了钢管在整个冷轧成型过程包括稳定轧制阶段和钢管冷轧脱模以后的位移场和应力应变场。计算结果显示,冷轧成型过程的应力分布十分复杂,在环向没有对称性。本文根据计算结果绘制了钢管的径向、环向及轴向应力分布图。在稳定轧制阶段,径向应力在内层钢管内壁,减径量越大,径向应力越小;环向应力在碳钢和不锈钢界面位置和内层不锈钢管的内壁,减径量越大,环向应力越小;轴向应力与减径量的大小成反比关系。采用冷轧成型工艺生产双金属无缝钢管,成品钢管的直径精度较高,壁厚精度低于直径精度。参数研究表明,计算直径接近理论值,受减径量的影响相对较小;计算壁厚与理论值有一定误差,钢管壁厚精度随减径量的增加而降低。对于本文计算的外径为202 mm,壁厚为11 mm的双金属复合管,在减径量为2 mm时的壁厚相对误差仍小于5%。同时,双金属复合管外层碳钢钢管壁厚变化量相对较大而内层不锈钢管的壁厚变化相对较小。论文的研究成果对于双金属复合钢管冷轧成型工艺设计、孔型和轧辊设计具有参考价值。     

双金属复合无缝钢管冷轧成型过程的数值研究

采用非线性有限元法对不锈钢/碳钢双金属复合钢管的冷轧成型过程进行了数值模拟,得到了钢管在整个冷轧成型过程包括稳定轧制阶段和钢管冷轧脱模以后的位移场和应力应变场.计算结果显示,冷轧成型过程的应力分布十分复杂,在环向没有对称性.本文根据计算结果绘制了钢管的径向、环向及轴向应力分布图.在稳定轧制阶段,径向应力在内层钢管内壁,减径量越大,径向应力越小;环向应力在碳钢和不锈钢界面位置和内层不锈钢管的内壁,减径量越大,环向应力越小;轴向应力与减径量的大小成反比关系.采用冷轧成型工艺生产双金属无缝钢管,成品钢管的直径精度较高,壁厚精度低于直径精度.参数研究表明,计算直径接近理论值,受减径量的影响相对较小;计算壁厚与理论值有一定误差,钢管壁厚精度随减径量的增加而降低.对于本文计算的外径为φ202 mm,壁厚为11 mm的双金属复合管,在减径量为2 mm时的壁厚相对误差仍小于5％.同时,双金属复合管外层碳钢钢管壁厚变化量相对较大而内层不锈钢管的壁厚变化相对较小.论文的研究成果对于双金属复合钢管冷轧成型工艺设计、孔型和轧辊设计具有参考价值.     

复合钢管紧密度指标分析

介绍了国内复合钢管紧密度指标要求情况;以应用较多的水压复合工艺为例,分析复合钢管材料匹配与紧密度的关系.分析认为:设计内衬复合钢管时,为了获得较高的紧密度,基管和衬管的强化屈服强度之比必须大于等于其弹性模量之比;内衬材料为316L不锈钢或N08825镍基合金时,如果要求复合管有较高的紧密度,基管材料的钢级应在L360以...     

新钢级复合管

CLADTUBEMADEOFNEWSTEELGRADE据《TPT》报道，瑞典Sandivk公司开发了一种能延长再生锅炉和废料处理锅炉寿命的新钢级复合钢管。该复合钢管使用该公司的Sanicro38钢级不锈钢作外层，用4L7钢级的碳钢作内层。含38％镍合金的外层具有很好的耐腐蚀性能。Sandivk公司的Sanicro38／4L7复合管已于1991年安装在黑液回收锅炉的底部，工作环境为特殊的腐蚀环境．以前，该部位采用其他钢管制作，使用仅6个月就出现裂化问题。新钢级复合管使用四年多，至今仍完好无损。目前，芬兰、瑞典、奥地利和美国等已在一些装置上使用这种复合钢管。…     

离心铸造复合高速钢辊环的研究

研究了离心复合铸造工艺和复合变质处理对高速钢辊环性能的影响,结果表明,选用变质高碳无钴高速钢作外层,用球铁作内层,选择合适的离心机转速、两种金属熔液浇注间隔时间和浇注温度,结合采用表面感应热处理工艺,可获得硬度高、均匀性好、内外层结合良好的高速钢复合辊环,用于工业生产其使用寿命比高铬铸铁辊环提高５ 倍以上。     

电磁连续铸造法制备高速钢复合轧辊

进行了高速钢复合轧辊的电磁连续铸造实验,在工艺参数匹配得当的情况下,制备出了外观形状规整、振痕轻微,内部组织致密,结合面质量良好的辊坯。分析结果表明,辊坯从外到内依次为激冷凝固层、枝状晶区、界面结合区和辊芯金属区。外层高速钢主要是马氏体+贝氏体+残余奥氏体+合金碳化物组织,其中的共晶碳化物呈迷宫状、短条状和粒状,辊芯为珠光体+沿晶界析出的少量铁素体,晶粒细小。双金属复合界面的结构主要由扩散层、激冷凝固层和柱状晶区组成。     

大直径厚壁TP347H不锈钢管的研制与开发

攀钢集团成都钢钒有限公司采用离心浇铸制坯经皮尔格轧机轧管工艺．开发出规格为Ф355．6mm×42．8mm大直径厚壁TP347H不锈钢管，经检测其各项技术指标均满足ASMEA312标准要求，性能良好，且钢管的纵、横向性能均匀。所用工艺结合了离心浇铸管坯和热轧成型双联工艺的优点，效果良好。该大直径厚壁TP347H不锈钢管的研制成功，对于推动大直径厚壁不锈钢管的国产化有着积极的意义。     

外方内圆不锈钢管超声波探伤

对外方内圆不锈钢管进行了超声波探伤试验。结果表明,用水浸多探头非垂直入射方法可以检出外方内圆不锈钢管中所有的ф0.5 mm×4 mm孔和纵横向R0.5 mm×2 mm半圆槽的当量缺陷,以实现全体积的较高灵敏度的超声检测。     

高速钢／结构钢双金属复合材料界面研究

采用镶铸法,以液固结合的方式制备了高碳钡系高速钢/结构钢双金属复合材料。研究了不同结合条件下,双金属复合材料界面结构及形态。试验结果表明,镶铸是靠外层合金带入的过热热量来获得界面结合的,当外材与芯材在体积比大于8.0的条件下,才有可以获得界面结合,其界面结合为扩散结合,复合材料界面结构由芯材扩散层,激冷凝固层、方向性生长层和胞状晶粒层组成,外层材料凝固时有明显的方向性生长,其液固相线推移速度对在液固结合条件下外层材料的凝固组织具有明显影响,当外材与芯材体积比为1.25时,外层材料的凝固速度最快,出现了棒状伪共晶组织,随体积比的增长,凝固组织表现为沿径向传热方向拉长的胞状晶粒。     

双层不锈钢管三辊斜轧数值模拟与参数优化

设计了一种核电站一回路主管道用双层不锈钢管的复合成形工艺,解决了传统锻造或铸造工艺成品长度受限的问题,同时满足了复杂工作环境对管道性能的特殊要求。采用Deform-3D有限元模拟软件对外层21-2N奥氏体耐热不锈钢与内层12Cr-12Ni马氏体耐热不锈钢的双层套管三辊斜轧成形过程进行了模拟研究与参数优化,分析了双层不锈钢管的内外层变形情况、应力应变场及温度场的分布规律,并通过设计正交试验获得了最优变形的参数组合。模拟结果表明,三辊斜轧过程中,等效应力、等效应变与温度的最大值均集中在外层管与轧辊的接触区,且外层管整体性能参数要大于内层管。通过正交设计试验的极差分析与方差分析,最终获得最优变形参数为粗轧温度1 100°C,送进角8°,轧辊转速200r/min。     

巴氏合金钢复合层的超声检测技术

巴氏合金钢复合材料是由巴氏合金与钢复合而成。复合方法主要有轧制、焊接和浇铸,在一般工厂中主要采用离心浇铸和平面浇铸。复合层质量主要指钢与巴氏合金界面结合的好坏,未结合和结合不良,往往会造成燃轴,甚至断轴的重大事故。因此,检测复合层质量是很重要的。目前,无损检测复合层质量主要采用超声纵波反射法。使用已有的标准,结合产品的具体技术条件和使用情况,用超声检测复合层的质量,基本上能满足产品使用要求。     

城市输水用Q235B+304不锈钢复合管环焊焊接工艺

不锈钢复合管内侧为具有耐腐蚀性能的不锈钢,外侧为具有一定强度的碳钢,成为新一代环保型输水管。为了研究8 mm+2 mm厚城市输水用Q235B+304不锈钢复合钢管的环焊焊接工艺,试验选用合理的焊接材料及坡口形式等,获得了复合板与复合板、复合板与碳钢板的焊接接头。通过拉伸、冲击、弯曲试验评价两种焊接接头的力学性能;通过检测接头不锈钢焊道化学成分,评估复合管焊接接头内侧不锈钢焊道的耐晶间腐蚀性能。结果表明,所采用的焊接工艺获得的接头力学性能满足技术要求且富余量较大,复合管接头不锈钢焊缝获得了A+(5%~10%)δ组织,耐晶间腐蚀性能优异。     

特大型球墨铸铁钢锭模的铸造工艺

介绍了重量38t的大型钢锭模球铁件的生产工艺。采用底注式浇注系统,锭模内孔型芯采用焊接钢管芯骨,外层30mm为呋喃树脂砂层。铸件顶部延长200mm作为本体冒口,其顶面还设有4个安全小冒口。浇注后钢管芯骨内注入冷却水,对铸件下段进行强制冷却。利用球墨铸铁石墨化膨胀进行自补缩解决了铸件内部的缩孔、缩松缺陷,使生产的铸件达到质量要求。     

带钢制保护套管的钢管腐蚀缺陷的脉冲涡流检测方法研究

流体输运钢管外部加一层保护性钢套管,会使从外部检测内管腐蚀更加困难。本研究基于脉冲涡流检测技术,设计一种扁平U型结构传感器,可在双层钢管间隙中检测内管腐蚀情况而不受套管影响,且该检测方法一次扫查可同时获得内管的内壁和外壁减薄信息。使用圆柱型探头和U型探头检测试件3处缺陷,同时将钢管间隙减小到25、35 mm,与不加套管时的检测缺陷结果进行对比。结果表明:和传统同轴式圆柱形探头相比,U型传感器对外部保护钢管有着较强的抗干扰的能力,对衰减曲线影响较小,在间隙间检测内管腐蚀缺陷有较高的灵敏度,能够满足工业现场要求。