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離心鑄造和離心鋁熱劑法離心鑄造是為適應(yīng)海洋油氣生產(chǎn)而開發(fā)的,適用于制造內(nèi)襯金屬熔點(diǎn)低于外層金屬熔點(diǎn)的復(fù)合管。襯層和基體均采用
液態(tài)金屬。將制外管的鋼液引入一旋轉(zhuǎn)金屬模,在外管凝固過程中監(jiān)測(cè)管內(nèi)溫度。當(dāng)外管凝固并達(dá)到一定溫度時(shí),澆入耐蝕合金等內(nèi)層金屬。
通過控制鑄造條件,可以生產(chǎn)出牢固的冶金結(jié)合的雙金屬復(fù)合管。
當(dāng)應(yīng)用液態(tài)金屬進(jìn)行表面堆敷時(shí),采用離心技術(shù)可復(fù)合層容易出現(xiàn)的氣孔和夾雜。這時(shí),熔化金屬中密度低的渣、雜質(zhì)和氣體上升到表面,而較重的金屬成分下沉,在管壁上形成一致密層,從而提高熔敷質(zhì)量和再現(xiàn)性。因此其優(yōu)缺點(diǎn)分別為:
優(yōu)點(diǎn):界面實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合,致密度高,排渣、排氣性好。缺點(diǎn):若沒有其后的熱變形,僅限于鑄態(tài)使用,其粗大的鑄態(tài)組織導(dǎo)致各層金屬的力學(xué)性能不能充分發(fā)揮。另外,該方法不能生產(chǎn)外層為輕合金的復(fù)合鋼管。
優(yōu)點(diǎn):界面為冶金結(jié)合;擠壓過程中涉及的力完全是壓應(yīng)力,因此特別適合于熱加工性不好、塑性低的高合金金屬的加工。缺點(diǎn):由于結(jié)合決定于擠壓過程中極短時(shí)間內(nèi)的元素界面擴(kuò)散,通常會(huì)因氧化物膜的存在而受到影響,因此目前復(fù)合擠壓僅限于碳鋼、不銹鋼和高鎳合金間的復(fù)合。需要指出的是,熱擠壓的變形抗力小,允許每次變形程度大,導(dǎo)致表面粗糙度較高,因此也有先熱擠壓再進(jìn)行冷軋(或冷拔)制造復(fù)合管的方法。
熱擠壓一般是針對(duì)雙金屬管坯進(jìn)行的,稱為復(fù)合擠壓(coextrude)。復(fù)合擠壓目前是生產(chǎn)不銹鋼和高鎳合金無縫復(fù)合管的好方法,日本制鋼所利用這種方法生產(chǎn)8in(203.2mm)以下的雙金屬復(fù)合管。它是將兩種以上的金屬組成的一大直徑復(fù)合坯料加熱到1200℃左右,然后擠過由模具和芯軸形成的環(huán)狀空間。當(dāng)擠壓坯料截面縮減到10:1時(shí),高的擠壓壓力和溫度會(huì)在界面處產(chǎn)生“壓力焊”的焊接效應(yīng),促進(jìn)界面間的快速擴(kuò)散和廣泛結(jié)合,實(shí)現(xiàn)界面的冶金結(jié)合。擠壓前的復(fù)合管坯制造方法有三種:由鍛造坯料通過熱穿孔和放大擠壓獲得;直接離心旋鑄;用耐蝕粉末顆粒。也有內(nèi)外兩種金屬原材料均采用粉末的,稱為“nuval”工藝,可以開發(fā)新型合金,但粉末制備成本太高。




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