本發明專利技術公開了一種雙金屬彎管制造工藝，包括：將雙金屬彎管內襯的泡沫模樣(1)與外側外壁鉆有通孔(3)的外層鋼管(2)進行組裝，并用泡沫體(4)封堵通孔(3)，形成組合模樣；將組合模樣粘接消失模發泡成型的澆注系統(5)及出氣孔(6)，形成整體模樣，并置于砂箱中填砂造型；燒空整體模樣內的泡沫模樣，再將砂箱置于振動澆注震實臺上進行振動澆注，保溫一定時間后開箱清理鑄件，即完成雙金屬彎管的制作。本發明專利技術的方法采用無真空振動澆鑄，生產的雙金屬復合彎管內襯體組織更加致密耐磨，復合彎管外側機械及冶金結合程度高，有效提高了雙金屬彎管外側的韌性及耐磨性能，提高了使用壽命，不僅有效降低了雙金屬復合彎管的生產成本。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于耐磨復合管件制造
，特別是一種雙金屬彎管制造工藝。
技術介紹
近年來，隨著建筑行業的蓬勃發展，高壓混凝土輸送泵車不斷更新換代，其臂架泵送混凝土的高度和距離也在不斷增加，對其臂架輸送管道，尤其是承受沖擊以及耐磨的彎管部分的性能及使用壽命提出了更高的要求。由于高速傳送的物料在通過臂架輸送彎管時產生很大的離心力，加劇了高速物料對輸送彎管外側的沖擊磨損及腐蝕,從而使其成為輸送管道中最為薄弱的一環。現有單一材質很難實現耐磨性與韌性的完美結合，無法有效的提高臂架輸送彎管的使用壽命。因此，目前廣泛采用兼具耐磨性與韌性的雙金屬復合彎管，以有效提高臂架輸送彎管的使用壽命，減少其更換頻率，降低使用成本。目前，雙金屬彎管制造工藝主要有離心鑄造工藝、裝鑲鑄石管道工藝、塑性成型工藝以及陶瓷復合鋼管工藝等幾種。由于工藝本身的局限性，離心鑄造工藝只能生產復合直管而不能生產彎管，且其不能消除內外材質因冷卻收縮不一致而產生的細小縫隙。裝鑲鑄石管道工藝所生產的鑄石彎管采用鑄石作為內襯材料，復合彎管耐磨耐蝕性能良好，但由于鑄石屬脆性材料，其抗拉及抗沖擊性能較差，一般用于低應力沖擊條件下使用，且鑄石復合彎管尺寸較大，限制了其在高壓混凝土泵車上的應用。塑性成型工藝一般采用內縮或外脹的方式使內外兩層形成緊密配合狀態，即機械結合，但無法形成有效的冶金結合；陶瓷復合鋼管工藝復雜，且多為直管，其彎管一般由多節直管相互焊接而成，其節狀形態阻礙了流體在其中的流動，管內存在的多個焊接接縫也極易發生磨損磨穿現象，限制了其使用壽命。中國專利文獻95106239. 5中公開了一種利用消失模真空吸鑄工藝進行雙金屬彎管的制備，該工藝利用泡沫內襯與外層鋼管進行組合形成模樣，隨后在真空作用下進行澆注。此工藝一方面由于其冷卻速度較慢，容易造成耐磨體晶粒粗大、組織不致密等問題，另一方面，其雙金屬界面也會因內襯體冷卻收縮而產生細小縫隙，不利于雙金屬復合彎管韌性的提高，尤其是雙金屬彎管外側存在縫隙，不能使雙金屬形成機械冶金結合，嚴重降低了雙金屬復合彎管的韌性，同時使用過程中很容易由于彎管更換不及時發生雙金屬彎管內襯體與外層鋼管的分離脫落現象，從而輸送管道整體阻塞，造成工程事故。
技術實現思路
本專利技術的目的就是要避免現有技術中存在的不足之處，提供一種既能夠消除雙金屬彎管外側結合界面縫隙，實現雙金屬緊密冶金結合，提高雙金屬復合彎管外側的韌性，又能夠實現細化耐磨體晶粒，使其組織更為致密耐磨的基于消失模鑄造的雙金屬彎管制造工藝。實現本專利技術目的基于消失模鑄造與振動澆注的雙金屬彎管制造工藝，包括將雙金屬彎管內襯的泡沫模樣與外側外壁鉆有通孔的外層鋼管進行組裝，并用泡沫體封堵所述通孔，形成組合模樣；將所述組合模樣粘接消失模發泡成型的澆注系統及出氣孔，形成整體模樣，并置于砂箱中填砂造型；燒空整體模樣內的泡沫模樣并利用高溫火焰對鋼管預熱，再將所述砂箱置于振動澆注震實臺上進行無真空振動澆注，保溫一定時間后開箱清理鑄件，即完成雙金屬彎管的制作。具體可以為如下步驟(I)采用消失模發泡成型技術制作彎管內襯泡沫模樣，并將其放置于50 55°C的烘房中進行充分干燥；(2)將外層鋼管進行充分固定，利用沖擊鉆在鋼管外側管壁上鉆通孔，孔的分布成對稱排列，孔的尺寸及數量根據復合彎 管尺寸大小而定；(3)利用發泡成型技術或手工切割技術制作用來封堵步驟(2)中通孔的小型泡沫體，其形狀不限，其尺寸比步驟⑵中所鉆孔的尺寸大15 30mm，高度為10 30mm ；(4)將步驟(I)中的已經烘干的彎管內襯泡沫模樣與步驟⑵中外側打好孔的鋼管進行組裝，并用熱熔膠或冷膠對兩端縫隙進行封堵；(5)用步驟(3)中的小型泡沫體封堵住鋼管外側管壁上的通孔，并用熱熔膠或冷膠對其接觸邊緣進行封堵，形成組合模樣；(6)將步驟(5)中封堵好孔洞的組合模樣粘接消失模發泡成型的澆注系統及出氣孔，形成整體模樣；(7)將步驟￠)中粘接好澆注系統及出氣孔的整體模樣浸涂高強度耐火涂料，并將其置于烘房中進行充分干燥；(8)重復步驟(7) 2 3次，直至涂層厚度達I 2mm左右；(9)將烘干涂料后的整體模樣置于砂箱中填砂造型，并置于振動臺上振實砂型，所用消失模干砂目數為30 50目；(10)將步驟(9)中造好型的砂箱置于振動澆注震實臺上，并用以乙炔和氧氣為燃料的高溫火焰槍燒空組合體內部泡沫模樣，先將出氣孔燒大約lmin，隨即從鑄型澆冒口出開始燒泡沫約6 7min，使鋼管外側內壁處充分預熱，隨即停止加熱。(11)加熱停止后立即進行無真空振動澆注，所述振動澆注震實臺振動頻率為10 150Hz、振幅為O. 2 1. 8mm，振動電機的轉速為650 2500rpm，具體參見圖1 ;(12)保溫一定時間后，開箱并清理鑄件，完成雙金屬彎管的制作。本專利技術的方法具有復合彎管外側雙金屬界面結合度高、耐磨體組織致密耐磨性好等優點，有效消除了彎管外側雙金屬復合界面因材質溫度及熱膨脹系數差異所造成的收縮縫隙，通過雙金屬界面機械咬合的方式實現了內層耐磨體的由內側向外側的定向收縮；消失模先燒后澆技術的運用有效減少了高溫金屬液氣化泡沫的熱量損失及其充型阻力，同時減少了傳統消失模技術中存在的增碳、皺皮等缺陷。本專利技術的方法采用無真空消失模澆注工藝，減少了澆注冷卻階段內襯體的熱量損失，從而更加有利于內襯體與外層鋼管的冶金結合。本專利技術的方法中消失模振動澆注技術的應用使雙金屬復合內襯的微觀晶粒組織更加細小致密，顯著減少了傳統消失模鑄造中的組織粗大及氣孔、夾渣等鑄造缺陷。本專利技術工藝生產的雙金屬復合彎管內襯體組織更加致密耐磨，復合彎管外側機械及冶金結合程度高，有效提高了雙金屬彎管外側的韌性及耐磨性能，提高了使用壽命，不僅有效降低了雙金屬復合彎管的生產成本，而且顯著減少了雙金屬復合彎管頻繁更換給廠家帶來的經濟損失。附圖說明圖1為本專利技術的具體實例示意圖；圖2為本專利技術所鑄偏心雙金屬復合彎管橫截面示意圖。圖中，1-彎管內襯泡沫模樣，2-外層鋼管，3-通孔，4-小型泡沫體，5-澆注系統，6-出氣孔，7-砂箱，8-干砂，9-振動電機臺面，I O-振動電機，11 -內層耐磨材質，12-復合彎管外側耐磨體厚度，13-偏心距，14-復合彎管內側耐磨體收縮縫隙。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步說明。以下實施例僅是解釋性的，并不構成是對本專利技術的限定，凡是在不脫離本專利技術技術方案的精神實質所作的修改或變形，都屬于本專利技術的保護范圍。本專利技術工藝適用于鑄造各種偏心、不偏心的管徑及壁厚不同的雙金屬復合彎管。本實施例的雙金屬復合彎管外層材質可選用ZG20、16Mn無縫鋼管或其他焊接性及韌性良好的低碳鋼或低合金鋼，內層耐磨材質優選可選用高鉻鑄鐵。本實施例的基于消失模鑄造與振動澆注的雙金屬彎管制造工藝，其具體工藝操作步驟見如下(I)采用消失模發泡成型技術制作彎管內襯泡沫模樣1，并可將其放置于50 55°C的烘房中進行充分干燥。(2)將外層鋼管2進行充分固定，利用沖擊鉆在鋼管外側管壁上鉆通孔3，通孔3一般優選為多個，通孔成對稱排列分布，孔的尺寸及數量根據復合彎管尺寸大小而定。外層鋼管2為彎管，通孔3鉆在彎管外側的外壁上，這樣澆鑄后兩種金屬即可咬合在一起，實現雙金屬復合彎管外側的機械及冶金結合。通過彎管本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雙金屬彎管制造工藝，包括：將雙金屬彎管內襯的泡沫模樣(1)與外側外壁鉆有通孔(3)的外層鋼管(2)進行組裝，并用泡沫體(4)封堵所述通孔(3)，形成組合模樣；將所述組合模樣粘接消失模發泡成型的澆注系統(5)及出氣孔(6)，形成整體模樣，并置于砂箱中填砂造型；燒空整體模樣內的泡沫模樣并利用高溫火焰對鋼管預熱，再將所述砂箱置于振動澆注震實臺上進行無真空振動澆注，保溫一定時間后開箱清理鑄件，即完成雙金屬彎管的制作。
【技術特征摘要】
1.一種雙金屬彎管制造工藝，包括 將雙金屬彎管內襯的泡沫模樣(I)與外側外壁鉆有通孔(3)的外層鋼管(2)進行組裝，并用泡沫體(4)封堵所述通孔(3)，形成組合模樣； 將所述組合模樣粘接消失模發泡成型的澆注系統(5)及出氣孔(6)，形成整體模樣，并置于砂箱中填砂造型； 燒空整體模樣內的泡沫模樣并利用高溫火焰對鋼管預熱，再將所述砂箱置于振動澆注震實臺上進行無真空振動澆注，保溫一定時間后開箱清理鑄件，即完成雙金屬彎管的制作。2.根據權利要求1所述的雙金屬彎管制造工藝，其特征在于，所述外層鋼管(2)上的通孔(3)為多個，均勻分布在該外層鋼管(2)上外側的管壁上，以用于澆注后兩層金屬的咬口 ο3.根據權利要求1或2所述的雙金屬彎管制造工藝，其特征在于，采用高溫火焰加熱外層鋼管(2)，以將所述整體模樣內的泡沫模樣燒空。4.根據權利要求3所述的雙金屬彎管制造工藝，其特征在于，燒空時，先將出氣孔(6)燒空，再從澆注系統(5)處開始燒泡沫，使外...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葉升平，郭亞軍，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：
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