一種高分子增強復合耐磨彎管制造技術

本實用新型專利技術公開了一種高分子增強復合耐磨彎管，屬于鋼鐵管材領域，包括耐磨鋼鐵彎管本體，還包括緊固包覆于所述彎管本體外周面的一層玻纖或碳纖維增強高分子層。本實用新型專利技術克服了單一彎管由于韌性的不足帶來的安全問題，該復合彎管在用于要求更高韌性高沖擊的工況條件下保證彎管不會因為破裂而出現安全問題。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于管材領域，尤其涉及一種耐磨彎管。
技術介紹
管道運輸在建筑和礦山等行業廣泛應用來傳輸固體或含固體的漿狀物體，由于所傳輸的介質具有很強的對管道的磨損，這要求管道需要具有高的抗耐磨能力。比如在建筑行業的泵車上配置的彎管和直管，在傳輸混凝土過程中，將承受混凝土對管道的磨損，在煤炭領域，傳輸煤炭的管道以及在礦山中傳輸礦石的管道等都不同程度的受到傳輸介質的磨損。管道通常分為直管和彎管。從失效形式來看，彎管是最容易失效的零件，壽命最短，更換周期短，需求量最大，比如泵車用彎管，是最易損部件，最短的3天就要更換一次。常用耐磨彎管有高錳鋼和高鉻鑄鐵。高錳鋼是目前最主要的彎管材料，其組織為 奧氏體，這種組織韌性高，硬度低，主要適用于有高沖擊載荷的工況條件，高的沖擊會使工件表面的奧氏體產生加工硬化，從而提高工件表面的耐磨性，而心部仍然保留軟的奧氏體組織，這樣整個工件的韌性不受影響。其最后的生產工藝需要高溫固溶處理(水淬)，使碳全部固溶于奧氏體中，提高其耐磨性。高鉻鑄鐵是靠彎管本身具有的高硬度的馬氏體組織來抗磨的，需要加入提高淬透性的合金元素，如Mo等貴重元素，價格高。其特點是硬度高，韌性低，適合于沖擊載荷小的工況條件下使用，這種鋼需要經過淬火和回火熱處理，生產周期長。細晶貝氏體彎管是在普通低合金彎管基礎上發展起來的一種具有低成本，綜合性能好的低合金彎管。其組織不但晶粒細小、硬度高，韌性也高，綜合性能好，不但適合于高耐磨條件下，而且也可用于具有一定沖擊的工況。其組織為下貝氏體。此外，成本低，體現在二個方面一是不需要添加貴重合金元素(如Mo)，加入的普通合金元素Si和Mn含量都不聞(低于5%),而聞猛鋼加入的Mn聞達13%,所以成本遠低于聞猛鋼和聞絡鑄鐵。傳統的貝氏體鋼為了得到貝氏體，都要加入貴重合金元素如Mo。二是生產工藝簡單，采用等溫淬火，熱處理溫度低，不需要水或油來冷卻，所以生產過程中更加環保。從彎管的使用來看，高錳鋼占據大部分，因為其成本較高鉻鑄鐵彎管低，另外,其韌性好，適用面廣。而高鉻鑄鐵彎管價格高，僅在耐磨性高的場合使用。細晶貝氏體彎管性價比高，實際工況使用條件下，耐磨性分別是高錳鋼的2倍，高鉻鑄鐵的O. 9倍。而成本既低于高錳鋼，更顯著低于高鉻鑄鐵彎管。在市場上體現出了較強的競爭優勢。單一材質的貝氏體彎管與其他材質的彎管相比盡管綜合性能好，性價比也高，但在一些要求高耐磨高韌性工況條件下，韌性不能完全滿足要求，偶爾會出現破管現象，帶來了一定的安全隱患，為此專利技術了雙層管。目前高耐磨高韌性工況條件下的雙層彎管只有一種低碳鋼與高鉻鑄鐵雙層管，SP外層用普通低碳鋼，利用這種低碳鋼的高塑性和高韌性，以期來彌補內層高鉻鑄鐵韌性的不足。但是由于加工工藝的限制，這種雙層管內層與外層之間并不是緊密結合在一起的，許多地方存在間隙，這會導致雙層管的承載能力下降，降低外層的保護作用，從而使內層的高鉻鑄鐵不能承受較高的沖擊載荷。
技術實現思路
本技術的目的在于提出一種高分子增強的復合彎管，克服了單一彎管由于韌性的不足帶來的安全問題，可以承受比普通低碳鋼與高鉻鑄鐵雙層管承受的壓力更高，該復合彎管在用于要求更高韌性高沖擊的工況條件下保證彎管不會因為破裂而出現安全問題。本技術的目的通過下述技術方案來實現一種高分子增強復合耐磨彎管，包括彎管本體，還包括收縮或注塑緊固包覆于所述彎管本體外周面的一層玻纖或碳纖維增強高分子層。 作為優選方式，所述彎管本體為貝氏體鋼/鐵或高鉻鑄鐵彎管。作為優選方式，所述彎管本體和玻纖或碳纖維增強高分子層之間還纏繞有一層網格層。作為進一步優選方式，所述玻纖或碳纖維增強高分子層由熱收縮緊固于彎管外周面的完整高分子熱縮套構成。作為進一步優選方式，所述玻纖或碳纖維增強高分子層由纏繞緊固于彎管外周面的高分子帶狀物構成。作為進一步優選方式，所述玻纖或碳纖維增強高分子層由注塑覆蓋緊固于彎管外周面的一體高分子覆膜構成。作為優選方式，上述網格層優選高分子材料制成、玻纖材料制成或玻纖增強高分子材料制成。作為優選方式，上述高分子層、高分子材料優選尼龍、聚丙烯、聚酰亞胺、聚胺脂、高密度聚乙烯或聚氯乙烯，玻纖或碳纖維增強時，玻纖或碳纖維含量優選8-40% (質量百分比)。本技術的有益效果為了提高復合彎管整體的韌性，克服單一彎管在較高沖擊工況條件下韌性不足帶來的安全隱患，從而限制了其在較高沖擊條件下的使用。本技術將高分子材料包覆于彎管外周，高分子外層與內層彎管緊密結合成一有機整體，形成整體的較高韌性，同時又保留了貝氏體或高鉻鑄鐵彎管的高耐磨性，因此，本復合彎管克服了單一貝氏體彎管或高鉻鑄鐵由于韌性的不足帶來的安全問題，由于玻纖或碳纖維增強高分子與貝氏體鋼/鐵或高鉻鑄鐵復合的彎管之間緊密結合，沒有間隙，所以可以承受比普通低碳鋼與高鉻鑄鐵雙層管承受的壓力更高。該復合彎管整體保留高耐磨性時，在用于要求更高韌性高沖擊的工況條件下保證泵車彎管不會因為破裂而出現安全問題。另外，本技術的復合彎管保留了貝氏體彎管的高耐磨性，又利用高分子的高塑性，在一旦貝氏體彎管破裂的意外情況下，高分子外層避免破裂的鋼片散開，有效保障彎管使用過程中的安全，從而提高彎管的安全性。而中間的高分子網格，可以加強注塑的外層高分子的強度，進一步提高復合管的安全性。附圖說明圖I是本技術實施例I的剖視圖；圖2是圖I的剖視圖；圖中，I為彎管本體，2為網格層，3為碳纖維增強高分子層。具體實施方式下面結合具體實施例和附圖對本技術作進一步的說明。實施例I :如圖1、2所示，一種高分子增強復合耐磨彎管，包括彎管本體1，還包括注塑緊固包覆于彎管本體I外周面的一層碳纖維增強高分子層3。彎管本體I為貝氏體鋼/鐵或高鉻鑄鐵彎管。彎管本體I和碳纖維增強高分子層3之間還纏繞有一層網格層2。復合管及其制備方法如下碳纖維增強高分子層由注塑覆蓋緊固于彎管外周面的一體增強高分子覆膜構成。A、增強高分子覆膜優選為碳纖維增強高分子材料，高分子材料可以是下列一種尼龍、聚丙烯、聚酰亞胺、聚胺脂、高密度聚乙烯或聚氯乙烯，碳纖維含量為8-40%(質量百分比)，余量為高分子材料。B、將貝氏體或高鉻鑄鐵彎管外表面銹跡和污潰采用噴砂或噴丸的方法除去。彎管(可以是275、190. 5和180彎管，其中275型號表示的彎管一端口中心軸至另一端口端面的距離為275mm，190. 5和180同樣)，下同。C、在貝氏體或高鉻鑄鐵彎管外表面纏繞一層高分子網格。D、將貝氏體或高鉻鑄鐵彎管(可以是275、190. 5和180彎管)放入注塑機的模具里，注塑溫度為140-260°C，在彎管外表面上覆蓋一層增強高分子。增強高分子材料如前所述。E、將注塑后的彎管放入70_90°C水中浸泡I小時后空冷。這樣復合后的增強高分子外層強度可以達到IOOMPa以上，延伸率10%。實施例2 一種高分子增強復合耐磨彎管，包括彎管本體，還包括注塑緊固包覆于彎管本體外周面的一層玻纖增強高分子層。彎管本體為貝氏體鋼/鐵或高鉻鑄鐵彎管。彎管本體和玻纖增強高分子層之間還纏繞有一層網格層。復合管及其制備方法如下玻纖增強高分子層由注塑覆蓋緊固于彎管外周面的一體增強高分子覆膜構成。A、增強高分子覆膜優選為玻纖增強高分子材料，高分子材料可以是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高分子增強復合耐磨彎管，包括彎管本體，其特征在于：還包括收縮或注塑緊固包覆于所述彎管本體外周面的一層玻纖或碳纖維增強高分子層。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉金海，田文帥，汪慧蓮，胡伯述，唐正華，余忠友，
申請(專利權)人：江油貝得力金屬新材料有限公司，
類型：實用新型
國別省市：