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所有不銹鋼冷加工實際上像焊接一樣,都會給不銹鋼鋼管的性能,尤其是耐蝕或耐熱性能帶來不可避免的損害。不銹鋼特別是奧氏體不銹鋼具有優良的塑性,使得諸如冷拔、冷軋、冷滾軋、冷彎、冷脹、冷扭曲等冷加工方式很容易實現,不進行固溶處理會出現以下具體情況。
1、會導致材料晶格位錯等觀缺陷和表面粗糙度的增加,并誘發馬氏體相變及碳化物的析出。如冷加工后奧氏體鋼呈現出磁性增加現象。
2、導致材料晶格位錯或相變發生在表面,就會成為孔蝕等局部腐蝕的始發位置。這種現象在變形程度達到20%減斷面率時會出現直接不良影響。
3、冷加工以后將在材料中留下殘余應力,殘余應力對材料的抗應力腐蝕開裂(scc)極為不利。任何程度的冷加工對會使材料的scc敏感性大增。
4、冷加工程度對奧氏體不銹鋼的高溫持久強度也有不良影響。一般工作溫度越高或斷裂壽命要求越高,允許的冷加工程度也越低。
5、對于承受交變載荷的不銹鋼鋼管應用,冷加工會因伸長率和剩余伸長率降低使其開裂擴展速率上升而造成不利影響。
綜上所述,不銹鋼復合管必須進行固溶和光亮處理,以保證不銹鋼復合管達到耐腐蝕性能和防止奧氏體碳化物析出。
內襯不銹鋼復合管主要采用的是國際標準的熱鍍鋅鋼管和無縫鋼管制作其外層,而內層主要采用的是進口或者是國產的高品質的不銹鋼管制作,然后經過特殊的工藝復合而成。因為內襯不銹鋼復合管同時兼顧了內外兩層鋼管的優點,也避免了各自的劣勢,所以,近幾年來,在建筑設計單位應用比較廣泛,內襯不銹鋼復合管技術特點主要有:機械性能較好。因為復合管的內外兩層都是金屬材料的,所以它的抗沖擊性和抗壓性比較強,適合在建筑中給水的立管和地埋敷設。
結合強度較高。內襯不銹鋼復合管是把內層的不銹鋼套上了熱鍍鋅鋼管,而在無縫鋼管里面,因為機械力的作用,使得鍍鋅鋼管做縮徑處理,而內層不銹鋼做擴徑處理,讓兩層的材質更加緊密的結合。因為內外層的材質比較相近,所以不會產生分裂的現象。耐腐蝕防銹性能好。不銹鋼材質具有耐酸堿、防銹、耐腐蝕和耐氧化的性能,所以它的防銹耐腐蝕性能要比其他的材質更好。耐熱耐寒,可以冷熱兩用。耐熱的不銹鋼材質的鋼管的工作溫度可以達到700-1035攝氏度;耐寒的可以達到1開爾文,液氮冷凍箱采用的就是不銹鋼材質的,所以不銹鋼復合管的耐熱耐寒性能比較優越,所以可以不區分冷水管和熱水管,冷熱都適合。
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目前雙金屬復合管的生產方法主要包括冷成型法、熱成型法、離心鑄造法、離心鋁熱劑法、爆炸焊成型法、電磁成型法等等。
冷成型法:冷成型制造工藝的基本特征是將預加工好的薄壁不銹鋼管套入碳鋼管中,然后通過機械方法使不銹鋼管緊緊貼合在碳鋼管內壁上。薄壁不銹鋼管有兩種獲得途徑:一種是通過選擇合適規格的無縫不銹鋼管,通過旋壓的方法使之變薄,達到要求的外徑和厚度;另一種是用薄的不銹鋼板或鋼帶在專用的制管機上用tig焊接成直縫或螺旋縫不銹鋼管。采用拉拔、脹接、旋壓和滾壓等方法使不銹鋼管緊緊貼合在碳鋼管內壁上,其中拉拔和脹接為常用。拉拔是取兩根分別制成的無縫鋼管,將一根套在另一根外面,然后將兩管通過一模具同時進行拉拔,從而實現緊密配合的機械結合。這種管的優點是生產工藝比較簡單,價格較便宜。缺點是界面非擴散結合,只是依靠對外層進行的冷加工來獲得緊密配合,因此冷加工復合管如果遭遇高溫就有分層傾向,復合管會因應力釋放而失效。這就限制了冷加工管的使用環境和應用領域。脹接分機械脹接和液壓脹接兩種。機械脹接是目前生產不銹鋼復合管的一種主要方法,它是利用滾脹芯軸回轉擠壓使復合管內管發生塑性變形,外管發生彈性變形,從而使復合管的外管對內管產生接觸壓力,以達到復合管內外壁的緊密貼合。液壓脹接原理與機械脹接相同,只是用管內高壓水施壓代替滾脹芯軸回轉擠壓。機械脹接時脹接力大小難以確定,易發生欠脹或過脹,且多次滾脹易造成襯里開裂。液壓脹接時脹接力均勻且大小可進行計算,因此更具優越性。兩種脹接法的共同缺點是內外層只是機械結合,和拉拔成型一樣,在高溫環境下會因應力松弛而分層失效。
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