一种混凝土输送直管制造技术

一种混凝土输送直管，包括单层管体，管体入口段内壁设有第一感应淬硬层，管体出口段内壁设有第二感应淬硬层，管体的壁厚为T1、第一感应淬硬层的厚度为T2、第二感应淬硬层的厚度为T3，则T3＜T2＜T1。一种上述的混凝土输送直管的制造方法，包括感应淬火，感应淬火时感应淬火频率为40‑80KHz且第二感应淬硬层对应的频率是第一感应淬硬层的1～2倍，输出功率为80‑130KW，管体绕自身轴线旋转的速度为100‑300r/min，第一感应淬硬层对应的轴向运行速度为180‑380mm/min，第二感应淬硬层对应的轴向运行速度为280‑480mm/min。本实用新型专利技术具有成本低、耐磨性好、有效防止断裂等优点。

A Straight Pipe for Concrete Transportation

A concrete conveying straight pipe includes a single layer pipe body. The inner wall of the inlet section of the pipe body is provided with a first induction hardening layer, and the inner wall of the outlet section of the pipe body is provided with a second induction hardening layer. The wall thickness of the pipe body is T1, the thickness of the first induction hardening layer is T2, and the thickness of the second induction hardening layer is T3, then T3 < T2 < T1. The manufacturing method of the above-mentioned straight pipe for concrete conveying includes induction hardening, induction hardening frequency is 40 to 80 KHz during induction hardening and the corresponding frequency of the second induction hardening layer is 1 to 2 times that of the first induction hardening layer, the output power is 80 to 130 KW, the rotation speed of the pipe body around its axis is 100 to 300 r/min, and the corresponding axial operation speed of the first induction hardening layer is 180 to 380 mm/min. The second induction hardening layer corresponds to an axial speed of 280_480 mm/min. The utility model has the advantages of low cost, good wear resistance and effective fracture prevention.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土输送直管
本技术涉及混凝土输送技术，尤其涉及一种混凝土输送直管。
技术介绍
混凝土输送管是混凝土泵车、布料杆、车载泵、拖泵等将混凝土输送到目的位置的必经管路。其工况主要由泵送压力、混凝土类型、混凝土骨料决定。泵送压力决定输送管的抗压抗爆设计要求，泵送压力同时也对决定了混凝土流速，而混凝土流速、类型、骨料是决定输送管耐磨性能的主要因素。为了应对受力要求和耐磨功能要求，现有的技术中，管体采用单层管外壁不淬火内壁感应淬火、单层管整体淬火、双层管(内外层材质不同，外层采用不能淬硬的材料，内层为可淬硬的材料，采用机械式复合或机械式复合后进一步热轧复合制造，成本较单层管高的多，且内外层经过淬火后会存在间隙，内层淬透后韧性不足，受敲击或碰撞后容易出现开裂，当磨损至很薄或者未淬透则会出现卷皮、堵管现象)外层不淬火内层淬火来实现受力和耐磨两个功能。此外，管口端为了应对混凝土的冲刷，采用比管体更耐磨的高铬铸铁、轴承钢、陶瓷、甚至硬质合金等耐磨套机械镶嵌，或者耐磨堆焊来提高管口端的寿命。附图1示出了一种一体式直管，入口端采用耐磨套1，管体2采用内壁感应淬火外壁不淬火，出口端采用耐磨堆焊5，管体2外周分别焊接入口长法兰3和出口短法兰4。这种一体式直管入口端采用耐磨套1虽然解决了入口混凝土紊流冲击导致的磨损，但是由于混凝土被泵送经过弯管后，在直管前段一定范围内(长度一般在200mm左右)仍具有侧向冲击，导致直管前段磨损比后段要剧烈，而一体式直管各处壁厚一致，未解决入口段200mm范围内的冲刷磨损，即使采用120mm长的入口长法兰，也不能解决。这类直管的制造工艺流程为：法兰下料切割和管体下料切割——法兰机加工——法兰与管体焊接——出口堆焊——管体内壁感应淬火——压装入口耐磨套——涂装。专利文献CN104209712A公开了一种混凝土输送管及其制作方法、混凝土泵车，其中混凝土输送管入口端和出口端均采用耐磨套解决混凝土紊流导致冲击磨损，并在入口段采用未焊透的对接焊连接双层管来解决入口200mm范围内的冲刷磨损，但是存在缺口效应，在泵送轴向力作用下，双层管和单层管的对接焊缝疲劳寿命很低，存在较大的开裂的风险，开裂后会导致混凝土喷射出来伤人或污毁其他财物，且仍存在双层管的堵管风险。这类直管的制造工艺流程为：下料切割单层管、双层管、法兰——法兰机加工——单层和双层管焊接——单层管、双层管内壁感应淬火——喷水冷却焊接双层管端法兰——焊接单层管端法兰——压装耐磨套——涂装。专利文献CN105736845A公开了一种混凝土输送管、混凝土泵车及制造混凝土输送管的方法。这种混凝土输送管具有前述两种直管的优点，同时也解决了上述两种直管的缺点，即入口段200mm范围的冲刷磨损和管体对接焊缝断裂，但其也带来了其他缺点：1)第一法兰、第二法兰长度较长，制造复杂，材料浪费率高，成本高；2)布料臂架上的部分固定直管的U型螺栓可能固定在第一法兰和第二法兰上，而泵送时，臂架的晃动给输送管拉力通过U型螺栓传递给法兰，法兰通过搭接焊缝传递给管体，此外该搭接焊缝还要承受泵送的轴向疲劳应力，因此该搭接焊缝存在非常大的开裂风险，事实上，类似于专利文献CN104209712A中的混凝土输送管的法兰与管体搭接焊缝都出现过开裂现象；3)由于第一段和第二段在靠近法兰端没有固定，感应淬火时导致变形大。这类直管的制造工艺流程：下料切割管体、法兰——法兰机加工——法兰与管体焊接——内壁感应淬火——压装耐磨套——涂装。此外，现有市场上供应的混凝土输送管法兰与管体焊接基本上都是采用实心焊丝CO2气保焊或者实心焊丝富氩气体保护焊，这两种焊接方式熔深相对较大，焊接电流200A时，前者可以达到3-4mm，后者可以达到1.5-3mm，而法兰与管体的连接焊一般使用ER50-6低碳钢焊丝，焊丝将单层管管体在熔池部分稀释后，淬火硬度低，都没有解决专利文献CN104209712A中阐述的焊接区域无法保证管体耐磨性的问题。如附图2所示，其中10为焊缝区，20为焊接热影响区，30为直管内壁淬火层，即耐磨层。从图示中可以看出，该处的耐磨层30厚度较薄，成为直管整体寿命的弱点。这一问题即使像该专利文献CN104209712A中提到的采取焊接同时在钢管的内壁喷水或喷雾冷却、更小的焊接电流电压更小的焊脚高度，都无法兼顾得到较小的焊接熔深和熔合良好的焊缝质量，也即无法实现既不影响管体耐磨性，又具有良好的焊接质量避免开裂。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、耐磨性好、有效防止断裂的混凝土输送直管。本技术进一步提供一种上述混凝土输送直管的制造方法。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种混凝土输送直管，包括单层管体，所述管体入口段内壁设有第一感应淬硬层，所述管体出口段内壁设有第二感应淬硬层，所述管体的壁厚为T1，所述第一感应淬硬层的厚度为T2，所述第二感应淬硬层的厚度为T3，则T3＜T2＜T1。作为上述技术方案的进一步改进：混凝土输送直管还包括设于所述管体外周的套管，所述管体两端均设有法兰，所述套管一端与管体入口段、管体入口段的法兰焊接，套管另一端与管体出口段焊接，管体出口段的法兰与管体出口段焊接。在管体外周设置套管，套管和入口段法兰覆盖第一感应淬硬层对应的管体，可对管体形成保护，提升加厚淬硬后的管体的抗压抗爆性能；管体两端与法兰焊接后也有利于防止淬火变形；套管、管体与入口段法兰焊接后可以一起承受轴向拉应力，可进一步防止U型螺栓外靠管体中间的搭接焊缝开裂。作为上述技术方案的进一步改进：入口段的所述法兰内设有入口耐磨结构，出口段的所述法兰内设有出口耐磨结构，所述第一感应淬硬层与所述入口耐磨结构的轴向长度之和为L，则100mm≤L≤200mm。设置入口耐磨结构和出口耐磨结构，提高了混凝土输送直管在入口段和出口段的耐磨性能，第一感应淬硬层与入口耐磨结构的轴向长度之和在100-200mm之间与实际工况匹配，提升整体使用寿命。作为上述技术方案的进一步改进：所述入口耐磨结构为耐磨套，所述出口耐磨结构为耐磨堆焊或耐磨套。作为上述技术方案的进一步改进：所述入口耐磨结构包括第一耐磨套和位于第一耐磨套内侧的第二耐磨套，所述第一耐磨套的硬度大于所述第二耐磨套的硬度。越靠近入口位置，磨损越严重，根据位置的不同采用两种不同硬度或者说不同耐磨性能的耐磨套，可以最大程度地增加使用寿命。作为上述技术方案的进一步改进：所述耐磨套外端的外径大于内端的外径，耐磨套外端的内径与内端的内径相等。越靠近入口位置，磨损越严重，将耐磨套外端的外径设置为大于内端的外径，有利于加强耐磨套外端的抗磨损能力，提高使用寿命。作为上述技术方案的进一步改进：4mm≤T1≤5.5mm，0mm＜T1-T2≤1mm，也即入口段管体对应的未淬硬层的厚度为0-1mm，常规的输送管为了保证管体的抗暴承压能力，不淬硬层的厚度一般保持在2mm以上，本申请由于结构的改进，可以最大程度地增加入口段管体的耐磨性能，提高使用寿命；T1-T3≥1.5mm，也即出口段管体对应的未淬硬层的厚不小于1.5mm，保证管体抗压抗爆，所述套管的壁厚为T4，则1.5mm≤T4≤2.5mm。一种上述的混凝土输送直管的制造方法，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土输送直管，包括单层管体（2），其特征在于：所述管体（2）入口段内壁设有第一感应淬硬层（21），所述管体（2）出口段内壁设有第二感应淬硬层（22），所述管体（2）的壁厚为T1、所述第一感应淬硬层（21）的厚度为T2、所述第二感应淬硬层（22）的厚度为T3，则T3＜T2＜T1，还包括设于所述管体（2）外周的套管（6），所述管体（2）两端均设有法兰（7），所述套管（6）一端与管体（2）入口段、管体（2）入口段的法兰（7）焊接，套管（6）另一端与管体（2）出口段焊接，管体（2）出口段的法兰（7）与管体（2）出口段焊接。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土输送直管，包括单层管体（2），其特征在于：所述管体（2）入口段内壁设有第一感应淬硬层（21），所述管体（2）出口段内壁设有第二感应淬硬层（22），所述管体（2）的壁厚为T1、所述第一感应淬硬层（21）的厚度为T2、所述第二感应淬硬层（22）的厚度为T3，则T3＜T2＜T1，还包括设于所述管体（2）外周的套管（6），所述管体（2）两端均设有法兰（7），所述套管（6）一端与管体（2）入口段、管体（2）入口段的法兰（7）焊接，套管（6）另一端与管体（2）出口段焊接，管体（2）出口段的法兰（7）与管体（2）出口段焊接。2.根据权利要求1所述的混凝土输送直管，其特征在于：入口段的所述法兰（7）内设有入口耐磨结构（8），出口段的所述法兰（7）内设有出口耐磨结构（9），所述第一感应淬硬层（21）与所述入口耐磨结构（8）的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣冉升，
申请(专利权)人：荣冉升，
类型：新型
国别省市：湖南,43