專利名稱：一種雙金屬復合彎頭及其生產方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，尤其是涉及一種雙金屬復合彎頭及其生產方法。
背景技術：
混凝土泵車是利用壓力將混凝土沿管道連續輸送的機械，在建筑作業中較為常見，由混凝土泵和輸送管等組成。輸送混凝土時，有混凝土泵提供適當的動力，使混凝土在適當的壓力作用下通過輸送管送至目的地。輸送管彎頭是輸送管在轉彎處的必要組成部件，在輸送混凝土時，流動的混凝土不斷沖刷磨損輸送管彎頭的內壁，當輸送的混凝土達到一定方量后，輸送管彎頭會因混凝土的不斷磨損而失效，此時就需要更換新的輸送管彎頭，導致工程進度緩慢和施工成本增力口。因此，為減少由于混凝土沖刷而引起的輸送管彎頭破損失效的影響，需要盡量提高輸送管彎頭的耐磨性，以增加輸送管彎頭的使用壽命。現有技術中，為了增加輸送管彎頭的使用壽命，采用雙層金屬的復合彎頭，即在彎頭內部再增加一層耐磨材質的內管。較為常用的一種技術手段為在外管內注入耐磨材質的合金溶液，凝固后形成內管，通過內管的耐磨性來增加整體的耐磨性能，而由于在鑄造內管時，是直接依賴于外管作為成型的模具，外管內表面的弧度和凹凸不平，會使得合金溶液的流動不夠均勻，容易產生氣泡和沙眼，而內管上氣泡和沙眼所在的部位較為脆弱，其耐磨性能耐和抗壓性能均比較低，在混凝土的不斷沖刷下，極易破損，造成整個彎頭的性能下降。因此，現有技術的雙金屬復合輸送管的生產工藝，存在抗壓性能和耐磨性能不高的技術缺陷。
發明內容
本發明提出了一種雙金屬復合彎頭及其生產方法，能夠制造出抗壓性能和耐磨性能更高的復合彎頭。為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的本發明提供一種雙金屬復合彎頭生產方法，包括步驟步驟A，將包含有耐磨金屬的合金溶液，鑄成彎頭的內管；步驟B，截取尺寸與所述內管相配合的外管，對所述外管進行加熱使其膨脹，將所述外管推壓套接到所述內管外部，外管冷卻后收縮，緊固所述內管，與所述內管形成雙金屬復合彎頭。其中，所述步驟A包括步驟用覆膜砂制成彎頭內管的模具；將包含有耐磨金屬的合金溶液澆注到覆膜砂制成的彎頭模具中，鑄成彎頭的內管。其中，所述耐磨金屬為鉻，以質量百分比計，所述合金溶液為鉻含量10%_30%的高鉻鑄鐵合金溶液，所述步驟A之前還包括步驟
將鋼冶煉成鋼水；按照鉻含量10%_30%配以鉻礦石，并添加鑰、鈮、硼、鎢、錳、碳、硫進行冶煉，冶煉為高鉻鑄鐵合金溶液。其中，所述步驟A之后，所述步驟B之前還對所述內管進行熱處理，具體包括步驟將所述內管加熱至920_980°C，保溫2_8小時；將所述內管緩冷至700_750°C，保溫4_10小時；將所述內管緩冷至600°C，出爐后空氣冷卻。其中，所述步驟B中對所述外管進行加熱使其膨脹之前還包括步驟所述外管端部焊接接口法蘭。本發明還提供一種雙金屬復合彎頭，包括由耐磨金屬合金溶液鑄成的內管，和在其膨脹狀態下推壓套接到所述內管外部、冷卻后緊固所述內管的外管，所述外管的尺寸與所述內管相配合。其中，所述內管為高鉻鑄鐵內管。其中，所述內管的管壁厚度為2-3毫米。其中，所述外管為無縫鋼管。其中，所述外管的端部連接有接口法蘭。可見，本發明至少具有如下的有益效果本發明的一種雙金屬復合彎頭及其生產方法，其復合彎頭的生產，是先鑄造內管，在內管鑄成以后，截取尺寸與所述內管相配合的外管，對所述外管進行加熱使其膨脹，在外管處于所述膨脹狀態下，將所述外管推壓套接到所述內管外部，外管冷卻后收縮，緊固所述內管，與所述內管形成雙金屬復合彎頭，這樣，內管的鑄造無需依賴外管，更具可控性，使氣泡和沙眼產生的幾率減小；對所述外管進行加熱處理，使其膨脹，將所述外管推壓套接到所述內管外部，外管冷卻后收縮，緊固所述內管，與所述內管形成雙金屬復合彎頭，當外管處于膨脹狀態時，內管和外管之間會存在間隙，而當外管冷卻后，由于熱脹冷縮原理，會使得外管的內徑縮小，抱緊內管，內管和外管緊密結合，這樣便消除了內管和外管之間的間隙。若內管和外管之間存在間隙，會使得混凝土的壓力主要由內管承擔，內管的材質雖然耐磨性較好，抗壓能力卻往往不足，從而使得整個復合管的抗壓性能降低。而本發明的內管和外管緊密貼合，消除了由于內外管之間的間隙而導致的抗壓性能較低的問題，增強了內管的抗壓性，從而增強了整個雙金屬復合彎頭的性能；進一步地，所述內管為含鉻量10%_30%的高鉻鑄鐵合金溶液鑄成，具有良好的耐磨性能；進一步地，對內管進行熱處理，增加了內管的硬度，使得整個雙金屬復合彎頭的抗壓性能更好。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明的一種雙金屬復合彎頭生產方法的實施例一的流程示意圖；圖2為本發明的一種雙金屬復合彎頭的實施例一的剖面示意圖；圖3為本發明的一種雙金屬復合彎頭生產方法的實施例二的流程示意圖；圖4為本發明的一種雙金屬復合彎頭的實施例二的剖面示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例一本發明實施例一提供了一種雙金屬復合彎頭生產方法，參見圖1所示，包括步驟步驟SllO :將包含有耐磨金屬的合金溶液，鑄成彎頭的內管。在本發明實施例中，采用先鑄造內管，再將內管推入外管的方式制成復合彎頭。優選地，內管的鑄造可采用如下過程用覆膜砂制成彎頭內管的模具，將包含有耐磨金屬的合金溶液澆注到覆膜砂制成的彎頭模具中，鑄成彎頭的內管。覆膜砂排氣性好，不易出現氣孔與沙眼，產出的內管成品表面更光滑。步驟Slll :截取尺寸與所述內管相配合的外管，對所述外管進行加熱使其膨脹，將所述外管推壓套接到所述內管外部，外管冷卻后收縮，緊固所述內管，與所述內管形成雙金屬復合彎頭。外管的尺寸應與所述內管的尺寸相配合，包括彎度、外徑、管壁厚度等參數的配合，使得外管能夠推壓套接到所述外管的外部，并且內管能夠承受外管的壓力，本領域技術人員能夠根據本發明實施例的說明，進行具體的靈活調整和實施，本發明實施例不做具體限定。本實施例還提供了一種雙金屬復合彎頭，參見圖2包括外管I和內管2。內管2由耐磨金屬鑄成，外管I在其膨脹狀態下推壓套接到所述內管2外部、冷卻后緊固所述內管2，其尺寸與所述內管2相配合。現有技術中有一些耐磨產品由于受材料本身的限制，只能通過熱處理方法，提高一些硬度，增加些耐磨度，遠不能到達更高的耐磨要求，而高鉻鑄鐵是更為有效的技術手段。高鉻鑄鐵是高鉻白口抗磨鑄鐵的簡稱，高鉻白口抗磨鑄鐵是一種性能優良的抗磨材料，它比合金鋼高有更高的耐磨性，又比一般白口鑄鐵有更高的韌性和強度，同時還兼有良好的耐高溫抗腐蝕性能，加之生產便捷，成本適中，被譽為當代最優良的抗磨損材料，可用于采礦，水泥，電力，筑路機械等領域作為襯板、錘頭、磨球等部件。因此，優選地，在本發明實施例中，鑒于高鉻鑄鐵的良好的耐磨性能，所述內管為聞絡鑄鐵內管。優選地，在本發明實施例中，所述外管I可采用無縫鋼管，更優地，可選用符合GB8163-2008標準的20號無縫鋼管。本實施例的一種雙金屬復合彎頭及其生產方法，通過先鑄造內管，再將外管套接到內管上的技術方式，使得內管的鑄造過程不受外管限制，更易減少氣孔和沙眼的產生。同時，內管選用高鉻鑄鐵內管，耐磨性能較好，外管選用無縫鋼管，具有較好的抗壓性能，而外管與內管又通過熱脹冷縮方式實現了緊密貼合，從而使得該種方法產出的復合輸送管彎頭，抗壓性能和耐磨性能均較高，延長了使用壽命，從而降低了施工成本。實施例二本發明實施例二提供了一種雙金屬復合彎頭生產方法，見圖3所示，包括步驟步驟S210 :將鋼冶煉成鋼水，按照鉻含量10%_30%配以鉻礦石，并添加鑰、鈮、硼、鶴、猛、碳、硫進打冶煉，冶煉為聞絡鑄鐵合金溶液。優選地，選用20號以下鋼材作為原料進行冶煉，更優地，可選用廢鋼，以降低生產成本。本領域技術人員可知，此處20號鋼中的20是指含碳量，20號鋼指的是含碳量為
0.2%的低碳鋼，20號以下鋼是指含碳量低于O. 2%的各種型號低碳鋼。將冶煉成的鋼水為主要原料，以鉻礦石為主要配料，并添加碳、鎢等輔助配料，按比例配置，進行冶煉。其中鉻礦石與鋼的配置比例應使得鉻的綜合含量在11%_30%之間。在冶煉過程中，隨著溫度提高，按照時間順序，將不同的配料加入爐中熔煉成高鉻鑄鐵合金溶液。高鉻鑄鐵雖然具有良好的耐磨特性，但是，將高鉻鑄鐵鑄造成管的施工難度較大，程序較為復雜，需要添加多種配料，在本發明實施例中，優選地，所添加的輔助配料有鑰、鈮、硼、鎢、錳、碳、硫，其中各種輔助配料的質量百分比含量依次為1.5-2. 5%、0. 6-0. 9%、
1.3-2. 3%、3. 5-5%,O. 8-1. 2%、2. 0-3. 6%和1. 9-2. 7%,更優地，各輔助配料的質量百分比含量依次為1· 5%、0· 9%、1· 3%、3· 5%、0· 8%、2· 7% 和 2. 1%。本領域技術人員能夠從本實施例的技術方案得到啟示，根據實際需要，對各配料以及配料的添加順序和質量百分比作出調整，也應屬于本發明的保護范圍。根據實際需要制成各種不同角度、不同厚度的高鉻合金鑄管彎頭。采用本實施例所述方案鑄成的聞鉻鑄鐵彎頭內管，直徑150暈米以下的內管，薄處可鑄成2-3暈米。步驟S211 :對所述內管進行熱處理。所述步驟鑄成內管之后，還包括步驟將所述內管加熱至920_980°C，保溫2_8小時；將所述內管緩冷至700_750°C，保溫4-10小時；將所述內管緩冷至600°C，出爐后空氣冷卻。對所述內管進行的熱處理能夠進一步增強內管的硬度。步驟S212 :截取尺寸與所述內管相配合的外管，對所述外管進行加熱使其膨脹，在外管處于所述膨脹狀態下，將所述外管推壓套接到所述內管外部，外管冷卻后收縮，緊固所述內管，與所述內管形成雙金屬復合彎頭。在對外管進行加熱之前，還在所述外管端部焊接接口法蘭。本實施例還提供一種雙金屬復合彎頭，參見圖4所示，包括由耐磨金屬鑄成的內管2，和在其膨脹狀態下推壓套接到所述內管2外部、冷卻后緊固所述內管2的外管1，以及接口法蘭3。所述外管I的尺寸與所述內管2相配合。在外管處于膨脹狀態時，外管I與內管2之間存在較小的壓力，當外管I處于冷卻狀態時，外管I與內管2之間緊密結合，外管I抱緊所述內管2。在實施例二中，同實施例一所述，優選地，所述內管2為高鉻鑄鐵內管，所述外管I為20號無縫鋼管。按照本發明實施例提供的技術方案實施生產的復合輸送管彎頭，重量為15公斤至16公斤。本發明實施例二的一種雙金屬復合彎頭及其生產方法，內管的鑄造無需依賴外管，氣泡和沙眼產生的幾率減小。同時，對所述外管進行加熱處理，使其膨脹，將所述外管推壓套接到所述內管外部，外管冷卻后收縮，緊固所述內管，與所述內管形成雙金屬復合彎頭，內管和外管緊密結合，增強了內管的抗壓性，同時內管采用耐磨性較好的高鉻鑄鐵內管，內層耐磨，外層抗壓，內外層緊密結合，從而增強了整個雙金屬復合彎頭的性能。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種雙金屬復合彎頭生產方法，其特征在于，包括步驟 步驟A，將包含有耐磨金屬的合金溶液，鑄成彎頭的內管； 步驟B，截取尺寸與所述內管相配合的外管，對所述外管進行加熱使其膨脹，將所述外管推壓套接到所述內管外部，外管冷卻后收縮，緊固所述內管，與所述內管形成雙金屬復合彎頭。
2.根據權利要求1所述的雙金屬復合彎頭生產方法，其特征在于，所述步驟A包括步驟 用覆膜砂制成彎頭內管的模具； 將包含有耐磨金屬的合金溶液澆注到覆膜砂制成的彎頭模具中，鑄成彎頭的內管。
3.根據權利要求1所述的雙金屬復合彎頭生產方法，其特征在于，所述耐磨金屬為鉻，以質量百分比計，所述合金溶液為鉻含量10%-30%的高鉻鑄鐵合金溶液，所述步驟A之前還包括步驟 將鋼冶煉成鋼水； 按照鉻含量10%-30%配以鉻礦石，并添加鑰、鈮、硼、鎢、錳、碳、硫進行冶煉，冶煉為高鉻鑄鐵合金溶液。
4.根據權利要求1所述的雙金屬復合彎頭生產方法，其特征在于，所述步驟A之后，所述步驟B之前還對所述內管進行熱處理，具體包括步驟 將所述內管加熱至920-980°C，保溫2-8小時； 將所述內管緩冷至700-750°C，保溫4-10小時； 將所述內管緩冷至600°C，出爐后空氣冷卻。
5.根據權利要求1或4任一項所述的雙金屬復合彎頭生產方法，其特征在于，所述步驟B中對所述外管進行加熱使其膨脹之前還包括步驟 所述外管端部焊接接口法蘭。
6.一種雙金屬復合彎頭，其特征在于，包括由耐磨金屬合金溶液鑄成的內管，和在其膨脹狀態下推壓套接到所述內管外部、冷卻后緊固所述內管的外管，所述外管的尺寸與所述內管相配合。
7.根據權利要求6所述的雙金屬復合彎頭，其特征在于，所述內管為高鉻鑄鐵內管。
8.根據權利要求7所述的雙金屬復合彎頭，其特征在于，所述內管的管壁厚度為2-3毫米。
9.根據權利要求6至8任一項所述的雙金屬復合彎頭，其特征在于，所述外管為無縫鋼管。
10.根據權利要求6至8任一項所述的雙金屬復合彎頭，其特征在于，所述外管的端部連接有接口法蘭。
全文摘要
本發明提出了一種雙金屬復合彎頭生產方法，包括步驟將包含有耐磨金屬的合金溶液，鑄成彎頭的內管；截取尺寸與所述內管相配合的外管，對所述外管進行加熱使其膨脹，在外管處于所述膨脹狀態下，將所述外管推壓套接到所述內管外部，外管冷卻后收縮，緊固所述內管，與所述內管形成雙金屬復合彎頭。本發明還提供一種雙金屬復合彎頭，包括由耐磨金屬鑄成的內管，和在其膨脹狀態下推壓套接到所述內管外部、冷卻后緊固所述內管的外管，所述外管的尺寸與所述內管相配合。本發明的一種雙金屬復合彎頭及其生產方法，內管的氣泡和沙眼更少，耐磨性和抗壓性更高。
文檔編號F16L43/00GK103042071SQ20131000502
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者楊洪彬 申請人:北京東鑫順通耐磨技術有限公司