專利名稱：鐵基形狀記憶合金管道連接器及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵基形狀記憶合金管接頭由鐵基形狀記憶合金加工而成，適合于任何金屬和非金屬管道連接。特別適用于有涂層的金屬管，金屬與非金屬管連接，連接時僅用加熱器即可，對各種壓力的管道連接最為方便。
化工、石化生產中需要將帶有腐蝕性的氣體、液體輸送到一定的生產環節或將這些液體輸送到用戶，在輸送過程中這些氣、液體對管道的腐蝕性是很強烈的，為解決這一問題，科技工作者對管道采取了一些必要的措施，如在管道內部涂覆一層防腐涂料，這些措施解決了管道本身的防腐問題，但當管道連接時出現了二類問題，一、金屬-金屬管道連接時采用的焊接、螺紋連接、法蘭盤連接均對接頭處的涂層損傷而引起泄漏。二、金屬-非金屬連接難以采用焊接方法，法蘭盤、螺紋連接也會對金屬管的涂層損傷而導致泄漏，每年中國石化部門因管道接頭處池漏損失達幾億元，為此急待采取其它連接方法。
美國F14戰斗機使用Ti-Ni形狀記憶合金管接頭杜絕了液壓系統的泄漏，但Ti-Ni合金的價格高昂限制了在工業、農業、軍事及民用上的使用，同時Ti-Ni形狀記憶合金管接頭加工、處理工藝復雜。因此降低管接頭價格，簡化加工工藝急待解決。
本發明的目的是提出一種廉價的鐵基形狀記憶合金管接頭及簡化的加工工藝，該管接頭經冶煉熱加工成型，再經冷拔擴孔后使用，在一定的溫度以上記憶原形，而達到連接管道時即快速又不損傷被連接管道，特別使金屬與非金屬管道件連接容易進行，不需要對被連接管道加工、處理，只需一個加熱裝置即可完成這一工作，不僅可以連接低壓管道，而且可以連接高壓管道。
本發明提出的廉價形狀記憶合金管接頭成分為(1)25～40wt%Mn2～8wt%Si0.02～0.1wt%C0.01～3wt%W余鐵，(2)10～40wt%Mn、2～8wt%Si、4～12wt%Cr、5～20wt%Ni、0.01～3wt%W、0.02～0.1wt%C余Fe。經冶煉、軋制、冷擴管、加熱至Af點則上連接管道。所連接管道尺寸可與管接頭相匹配，管接頭周長恢復率為4～6%。
本發明所使用的形狀記憶合金經電爐、平爐、轉爐、真空感應爐之一冶煉后經1000℃～1200℃均熱12小時，在800～1180℃軋制成棒或板，棒經無縫管軋機熱軋成一定規格的無縫管，在600～800℃狀態下定徑后快速冷卻或重新加熱到600～800℃水淬，熱軋管經5～10%的冷(溫)擴徑后，切割成要求的長度。也可用熱軋板冷拉伸后完成管并焊接成管接頭。將制成的管接頭安在被連接管接頭處，用電加熱方法使管接頭記憶熱加工時形狀，同時緊固管道。管接頭如
圖1所示，1為恢復前的管接頭形狀，2為恢復后的形狀。
所使用的電加熱器由兩個半筒狀加熱元件組成。如圖2所示，圖2中1為電阻絲、2為異型耐火材料、3為支撐殼、4為合頁、5為把手。
權利要求
1.一種鐵基形狀記憶合金管接頭，其成分為(1)25～40wt%Mn 2～8wt%Si 0.02～0.1wt%C 0.01～3wt%W 余Fe，(2)10～40wt%Mn、2～8wt%Si、4～12wt%Cr、5～20wt%Ni、0.01～3wt%W、0.02～0.1wt%C余Fe或其它成分的形狀記憶合金。
2.根據權利要求1所述成分的鐵基形狀記憶合金管接頭可按要求加工成各種長度、直徑。
3.根據權利要求2所述的管接頭加工工藝為鑄錠經1000～1200℃均勻化退火，800～1180℃熱軋成管，形狀記憶處理、冷(溫)擴管到要求直徑，切割成要求長度。
4.根據權利要求3所述加工而成的管接頭連接管道時無須對管道進行任何加工，只須使用電加熱器在管道接頭處對接頭加熱即可緊固管道。
5.根據權利要求4所述的電加熱器是由電阻絲繞制而成。
全文摘要
一種形狀記憶合金管道接頭，由鐵基形狀記憶合金經熱、冷加工而形成。其特征是利用形狀記憶合金在不同溫度下呈現不同尺寸直徑的記憶功能達到連接管道的目的。該管道接頭可連接金屬管、非金屬管，連接時不需對管道進行特殊加工，連接僅采用加熱恢復形狀完成。該管接頭的加工工藝為鑄錠均勻化退火，熱軋成所需尺寸的無縫或熱軋成板帶焊成有縫管、形狀記憶處理、冷(溫)擴管，割成需求長度的管接頭，連接各種管道時只需用加熱器加熱即可。
文檔編號C22C38/58GK1070693SQ92109530
公開日1993年4月7日 申請日期1992年8月20日 優先權日1992年8月20日
發明者王緒, 楊弟, 韓其勇 申請人:北京科技大學