多层管的高速生产方法技术

利用金属片材成型机高速生产多层管(5)的方法，其中所述多层管(5)包括至少一个第一材料层(1)和与所述第一材料层(1)相邻的第二材料层(2)，其中所述相邻材料层(2)被至少轻微弯曲；待组合成所述多层管(5)的材料层(1,2)被重叠放置，其中所述第一材料层(1)作为覆盖材料层位于所述相邻材料层(2)的上方；将所述覆盖材料层(1)与所述相邻材料层(2)基本沿着所述覆盖材料层(1)的第一边(4a)或其平行线连接，以形成所述覆盖材料层(1)和所述相邻材料层(2)之间的第一连接(3a)；将所述覆盖材料层(1)与所述相邻材料层(2)基本沿着所述覆盖材料层(1)的第二边(4b)或其平行线连接，以形成所述覆盖材料层(1)和所述相邻材料层(2)之间的第二连接(3b)；因此而形成的多层材料(1,2)通过金属片材成型机形成所述多层管(5)，其中在该成型过程中，在一定程度的成型后，之后成为内管的所述覆盖材料层(1)在所述两个材料层连接(3a,3b)之间朝向(部分)圆周方向被压缩，并因此被压入之后成为外管的所述相邻材料层(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于高速生产多层管的方法。多层管优选的用于对耐腐蚀性或耐 磨损性要求较高的场合。
技术介绍
使用多层管来生产耐腐蚀性压力容器或压力管路比使用对应材料制成的实心产 品成本更低。这是通过轻薄耐腐蚀内层(如耐腐蚀和耐酸钢）和高强度耐压外层(如细粒结 构钢）分担负荷来实现的。通过这种方式，可以显著的减少钢消耗量，而剩余钢消耗量中的 大部分可以使用低成本材料替代。 特定质量等级的耐磨损管路只能以多层管(例如具有机械连接的，见下文）的方式 实现，因为此种材料（即高硬度的高强度钢）可以作为内层，但是其不能或几乎不能单独制 成管。 各种其它材料组合也是可能的，原则上来说材料组合的可能性仅受限于相应的可 能处理技术。 关于管涂层的结构，有以下不同方式： -全表面冶金结合（这要求用镀覆片材材料作为起始半成品），以及 -内管和外管纯机械结合（如摩擦结合），优选的在内部和外部片材之间、在所述片材 的边进行焊接。 在各层通过冶金结合的多层管中，例如由金属片材制成的多层管，优选的由钢片 制成的多层管，将两种不同（钢）材料构成的镀覆复合片材用作起始半成品。 所述根据本领域现有技术的方法的缺点一方面在于起始半成品材料的高成本以 及由此导致的成品的高成本，另一方面在于由于所述起始半成品材料的全球产能有限，所 述起始半成品材料的可用量不足。另外能够以所述方式处理的材料的量也是有限的。举例 而言，某些耐磨损钢材无法用作内层，因为其高碳含量导致它们无法或很难被焊接。 当多层管根据某些在先技术进行机械结合时，使用多个，优选的为两个，成品管作 为起始半成品。该方法可以基于下文所述的两根管的示例进行说明（如果层数更多，该说 明必须进行相应的解释）： -以精确安装的方式制造待组合的两根成品材料管，将一根管放入另一根管不会导致 摩擦，其中所述外管的屈服强度大于所述内管的屈服强度； -膨胀（机械膨胀，例如通过膨胀压膜（expansionstamp)或液压，在后一种情况 下被定位好的管被压入包括所述外管的模具）所述内管，所述外管也被弹性扩大，使所 述内管被压入所述外管。移除所述膨胀力后，所述外管由于其较高的回弹力以压紧配合 (force-fitted)的方式位于所述内管的周围； -最后，所述两种材料在边表面被焊接在一起。 在先技术中的这种方法的缺点在于要求所述外管具有比内管更高的弹性屈服强 度，由于要求回弹而导致压紧配合，这一点是很必要的，但是有时却不可能。这一点特别不 利，因为高强度材料，特别是高强度钢材，具有高或者非常高的屈服强度，特别适于作为耐 磨损管路的管内侧，因此不适用该制造方法。 同时已知的方法还包括W02006/066814A1所公开的方法，它不具有以上缺点，用 于通过弯曲辊将材料层机械结合以制造多层管，其中 -待组合成多层管的单独材料层被重叠放置，并且 -因此而形成的多层材料通过弯曲辊形成多层管，其中在弯曲辊中管成型的最终阶段， 作为内管的材料层以压紧配合的方式被分别压入作为外管的材料层。 通过该方法，可以生产多层管，而不必使用滚动包边（rolledclad)和/或爆裂包 边（explosive-cladded)半成品，这样在另一方面就不受上述的在先技术中利用各层之间 的摩擦机械结合来生产多层管的方法存在的限制的影响。 避免使用滚动包边（rolledclad)和/或爆裂包边（explosive-cladded)半成品 通过以下方式实现：首先在材料层之间形成第一连接，例如焊缝，然后，在管成型过程中，作 为内管的各材料层在弯曲辊中以压紧配合的方式被压入对应的作为外管的材料层，在特定 的成型进度后在各材料层之间形成进一步连接，其在各个外管中以摩擦接触的方式固定， 这就没有必要将多层管扩大，也就不会招致上文所述的膨胀法的缺点。 但是该方法在生产技术方面仍有缺点，它需要在弯曲辊中的管成型过程达到特定 的成型进度后在材料层之间形成进一步连接，这通常要通过焊接来完成。为了实现所述的 连接，需要打断管成型过程从而使两个材料层在其它位置进行连接。为此，尚未成型的管必 须从所述弯曲辊取出，然后形成所述连接，所述连接通常为焊缝。作为备选，焊接可以在所 述弯曲辊中完成，然后在该过程中将弯曲辊封上。接下来，所述半成品管（也称为开缝管） 可以被再次放入弯曲辊，以便继续制造过程。这样的步骤极其费时，在生产成本方面也存在 显著的缺点。 但是，W02006/066814A1还提供了另外一种方法，根据该方法， -待组合成多层管的单独材料层被重叠放置，其中作为外管的各材料层提供基础片材， 所述基础片材基本沿着其两条长边或与基本与所述两条长边平行的设置有限动边，其优选 的为焊接限动边，上层覆盖的材料层被疏松的放置在所述限动边之间，并且 -用此种方法形成的多层材料通过弯曲辊形成多层管，其中作为内管的各材料层被夹 在所述限动边之间，以及在弯曲辊中管成型的最终阶段，作为内管的材料层以压紧配合的 方式被分别压入作为外管的材料层。 因此，根据W02006/066814A1的该【具体实施方式】，此种材料，例如特种高强度钢， 可以作为内层，但是其不能或几乎不能被焊接。同样根据该方法，在管成型过程中，所述作 为内管的材料层在弯曲辊中以压紧配合的方式被压入对应的所述作为外管的材料层，并因 此以摩擦结合的方式被固定在对应的外管中。该方法无需创建如焊缝之类的连接，因此也 无需费时费钱的中断所述弯曲辊中的管成型过程。但是该制造方法也有一个缺点，就是所 述管的内层没有完全向内封闭，因为所述管的内边的一部分是由位于基础片材上的限动边 形成的，也就是说各个外材料层导致由所述管内层带来的有益效果，如耐腐蚀和耐磨损，无 法奏效。该缺点也不能简单的通过在该区域进行堆焊（depositionwelding)来解决，由于 本方法的目的本来就是避免在内层和外层之间进行焊接，因此在本方法中将所述限动边的 材料与所述内层之一进行焊接是不可行的。 同时，根据W02010/145680A1的优化方法已为人所知，该方法既不用打断管的制 造以连接材料层，也不用在后续过程中将材料层的一部分整合。所述方法包括： -待组合成多层管的单独材料层被重叠放置，其中至少一个所述单独材料层由多个覆 盖兀件构成； _然后，在覆盖材料层的边侧（rim-sided)元件和相邻材料层之间形成各自的第一连 接； -用此种方法形成的多层材料形成管，在成型过程达到特定成型程度后，仍然可以相对 彼此自由移动的所述覆盖材料层的所述元件的边，将由于所述内管和外管不同的周长朝向 彼此自由移动； -然后，在达到特定成型程度后，所述朝向彼此自由移动的所述覆盖材料层的所述元件 的边紧靠彼此；并且 _然后所述多层管通过片材成型机最终成型，其中在所述最终成型过程中，所述覆盖材 料层的所述元件的边现在不再能够朝向彼此自由移动，因此作为内管的各材料层以压紧配 合的方式被分别压入作为外管的材料层。 在该在先方法中，通过后来形成内层的至少两个元件与后来形成外层的材料层之 间的边侧连接，避免了打断片材成型机，如弯曲辊，中的管成型过程，所述边侧连接一般在 一开始，即在管成型过程之前，通过焊接形成。在管成型过程中，以弯曲辊为例，这些元件的 自由端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用金属片材成型机来高速生产多层管(5)的方法，其特征在于所述多层管(5)包括至少一个第一材料层(1)和与所述第一材料层(1)相邻的第二材料层(2)，所述方法包括不一定按照以下顺序进行的步骤：所述相邻材料层(2)被至少轻微弯曲；待组合成所述多层管(5)的材料层(1,2)被重叠放置，其中所述第一材料层(1)作为覆盖材料层位于所述相邻材料层(2)的上方；将所述覆盖材料层(1)与所述相邻材料层(2)基本沿着所述覆盖材料层(1)的第一边(4a)或其平行线连接，以形成所述覆盖材料层(1)和所述相邻材料层(2)之间的第一连接(3a)；将所述覆盖材料层(1)与所述相邻材料层(2)基本沿着所述覆盖材料层(1)的第二边(4b)或其平行线连接，以形成所述覆盖材料层(1)和所述相邻材料层(2)之间的第二连接(3b)；因此而形成的多层材料(1,2)通过金属片材成型机形成所述多层管(5)，其中，在该成型过程中，在一定程度的成型后，之后成为内管的所述覆盖材料层(1)在所述两个材料层连接(3a,3b)之间朝向(部分)圆周方向被压缩，并因此被压入之后成为外管的所述相邻材料层(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德·伯格，
申请(专利权)人：卢森堡有限责任公司法斯特图博知识产权管理公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU