连接管及其制造方法技术

一种用于连接由不同合金制成的两根管子(8、9)的连接管(1)，其中，所述连接管具有沿着纵向轴线延伸的中心通孔，并且所述连接管(1)包括由第一合金制成的第一端部(2)、5由第二合金制成的第二端部(3)和至少部分地是双层的中间部(4)，其中，所述第二合金形成环形内层，并且所述第一合金形成环形外层，其中，已经在所述层之间形成金属结合。所述内层和所述外层借助于在所述层之间的交界面中形成的10至少一个螺旋形延伸的螺纹机械地互锁。所述连接管由基部部件和外部部件制造，所述外部部件被螺纹连接到所述基部部件上，以形成工件，所述工件被热加工，以形成金属结合。15(图8)。

Connecting Pipe and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连接管及其制造方法
本公开涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于连接两根管子的连接管。本公开还涉及一种根据权利要求5的前序部分的用于制造这种连接管的方法、一种用于连接由不同合金制成的两根管子的方法，和一种包括连接管的管状产品。
技术介绍
对于很多工业应用，需要连结由不同合金制成的管子并形成由多个管部分组成的管状产品。这能够例如节省成本，这是因为管子的一部分可能暴露于比该管子的另一部分更苛刻的条件下，因此，该另一部分能够由较便宜的合金制成。它也可以是为了定制这样的管子，该管子可能经受沿着管子变化的苛刻条件，诸如沿着该管子的一部分的高腐蚀性条件和沿着该管子的另一部分要求高机械强度的条件。GB1258141公开了一种用于连结两根难以通过焊接连结的、由不同合金制成的两根管子的方法。根据该方法，生产了连接管，该连接管具有由与所述管子中的一根管子的合金相容的第一合金制成的第一端部，和由与所述管子中的另一根管子的合金相容的第二合金制成的第二端部。在所述端部之间，存在中间部，在该中间部中，第一合金形成外层，并且第二合金形成环形内层。已经借助于热挤出在各层之间形成金属结合。此后，能够将这两根管子焊接到连接管的相应端部。在GB1258141中公开的连接管的生产涉及形成复合管，该复合管具有由第一合金制成的环形外层和由第二合金制成的环形内层。该复合管的第一端部的直径减小，使得在该复合管的第一端部和中间部之间形成直径逐渐减小的部分。此后，从第一端部移除环形内层，并且从第二端部移除环形外层。为了制成复合管，提供了两个管状部件，其中所述部件中的一个部件被插入到另一个部件中，以形成坯料。纵向花键被用于在所述部件之间提供机械互锁。坯料被封围在环形金属外壳中，该环形金属外壳在坯料周围形成真空密封。然而，将坯料封围在抽真空的外壳中是复杂的、昂贵的并且难以在生产线中实施。
技术实现思路
鉴于上述困难，期望的是提供用于连结难以通过焊接连结的两根合金管的手段，这至少在某一方面相对于先前已知的这种手段得到改进。根据本公开的第一方面，这借助于最初限定的连接管来实现，其特征在于，环形内层和环形外层借助于在所述层之间的交界面中形成的至少一个螺旋形延伸的螺纹机械互锁，并且所述交界面还具有在螺纹区段之间形成的金属结合。术语“连接管”是指一种管子，它将形成用于连接由不同材料制成的两根管子的装置。因此，连接管是一种管子，其被用于连接由不同合金制成的两根管子，并且还将允许在连接管的端部中的能够相容的合金之间进行焊接。不同的合金是指合金的组分将是不同的，例如合金元素的范围将不同，或组分可以包含至少一种不同的合金元素。此外，与根据先前已知的方法制造的连接管相比，可以有效地生产根据本公开的连接管。由于金属结合和由螺旋形延伸的螺纹提供的机械互锁的组合，连接管也非常稳定，这将增加在环形内层和环形外层之间的交界面面积。此外，螺旋形延伸的螺纹形式的机械互锁和各层之间的金属结合的组合有利于连接管承受较高的力的能力。螺旋形延伸的螺纹形成有效的互锁并且还增加了交界面面积，由此，与没有这种螺旋形延伸的螺纹的连接管相比，这将有助于改善施加到连接管的力的分布。因此，连接管将能够承受各层之间的交界面中的更高的力。金属结合能够借助于热加工(诸如热挤出、热拉拔、热轧或热冲孔，或其它合适的技术)来形成。在热加工之前，提供在层之间的机械互锁。螺旋形螺纹形式的机械互锁将形成密封，该密封防止氧气在热加工期间进入环形内层和环形外层之间，并且该密封还将在热加工期间将待形成环形内层和环形外层的部件保持到一起。由此，机械互锁使得能够在不必使用封围待被挤出的工件的抽真空外壳以形成连接管所形成的复合管的情况下，实现所提出的连接管。因此，能够在不焊接的情况下形成连接管。连接管的内径和外径可以在第一端部和第二端部处分别是不同的或相等的，这取决于待借助于连接管被连接的管子的尺寸和连接管的期望特性。所提出的连接管被构造用于将一根管子连结到该连接管的第一端部，并且将另一根管子连结到该连接管的第二端部。管子能够借助于焊接或通过机械手段(诸如通过螺纹接合)而被连结到相应的端部。也能够使用这些技术的组合。根据一个实施例，第一端部处的内径等于第二端部处的内径。沿着纵向轴线，内径可以是恒定的或基本恒定的。由此，连接管具有适合于实现通过连接管的流体的层流的特性。“基本恒定”在本文中意指小于平均内径的±10％的变化。根据一个实施例，中间部具有比所述端部中的每一个端部更大的壁厚。例如，连接管的外径在中间部处可以比在所述端部中的每一个端部处更大，而内径沿着该连接管是相同的。由此，能够在环形内层和环形外层之间获得更大的交界面。根据一个实施例，所述端部中的至少一个端部设置有适合于与管子的螺纹端螺纹接合的内螺纹或外螺纹。由此，连接管适合于连接固有地难以通过焊接来连结的合金。例如，这种螺纹接头能够被用于将铁铬铝(FeCrAl)合金管连结到由相同合金制成的第一端部。如果连接管的第二端部是例如碳钢，则碳钢管能够借助于焊接而被连结到第二端部。根据另一方面，本公开涉及最初定义的用于制造连接管的方法，该连接管用于连接由不同合金制成的两根管子，其特征在于：形成复合管的步骤包括以下步骤：-提供由第二合金制成的环形基部部件，其中该环形基部部件具有沿着该环形基部部件的纵向轴线延伸的中心通孔，并且其中，该环形基部部件具有外螺纹区段，-提供由第一合金制成的环形外部部件，其中，该环形外部部件具有内螺纹区段，该内螺纹区段被构造用以与环形基部部件的外螺纹区段接合，-形成管状工件，其方法是：通过围绕环形基部部件安装环形外部部件，使得该环形外部部件的内螺纹区段与该环形基部部件的外螺纹区段相接合，从而在螺纹区段之间形成机械互锁，-对工件进行热加工，使得一方面，在维持机械互锁的同时，在环形外部部件和环形基部部件的螺纹区段之间形成金属结合，并且使得另一方面，工件被伸长并且工件的外径被减小，因此形成复合管。通过在热加工之前借助于螺纹接合将基部部件与外部部件机械互锁，形成了机械密封。另外，螺纹连接(threading)将在环形基部部件和环形部件的表面之间产生较大的接触面积，随着接触面积将变得更大，从而将形成金属结合的面积也将增加。因此，形成金属结合的条件将得到改善。此外，还发现的是，通过螺纹连接提供的机械密封足以防止氧气进入环形基部部件和环形外部部件之间。螺旋形螺纹连接还有效地防止了部件在热加工期间的分离和滑动。环形基部部件和环形外部部件可以被构造成使得当该环形外部部件已经被螺纹连接到该环形基部部件上时，防止外部部件相对于基部部件的进一步轴向移动。为了该目的，能够在基部部件的外螺纹区段的端部处设置止动装置，从而防止在螺纹连接期间的外部部件的前导端进一步前进。这种止动装置例如能够是与外螺纹区段处的外径相比具有更大外径的区段，或者是向外部凸出的止动构件。一种替代例是在内螺纹区段的尾端处设置止动装置，从而防止尾端在轴向方向上进一步前进到基部部件上。这种止动装置能够是与内螺纹区段处的内径相比具有更小内径的区段的形式，或向是向内突出的止动构件。根据所提出的方法，在维持机械互锁的同时，在热加工期间，在环形基部部件和环形外部部件之间形成金属结合。能够被看作是在连接管的环形内层和环形外层之间的交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于连接由不同合金制成的两根管子(8、9)的连接管(1)，其中，所述连接管(1)具有沿着纵向轴线(A)延伸的中心通孔，并且所述连接管(1)包括：‑由第一合金制成的第一端部(2)，‑由第二合金制成的第二端部(3)，‑中间部(4)，所述中间部(4)在所述第一端部(2)和所述第二端部(3)之间延伸，其中，所述中间部(4)至少部分是双层的，其中所述第二合金形成环形内层(5)，并且所述第一合金形成环形外层(6)，其中，已经在所述层(5、6)之间形成金属结合，其特征在于，所述环形内层(5)和所述环形外层(6)这两者都借助于在所述层(5、6)之间的交界面中形成的至少一个螺旋形延伸的螺纹(7)机械地互锁，并且具有延伸的螺纹的所述交界面还具有在螺纹区段之间形成的金属结合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.23 EP 16206891.01.一种用于连接由不同合金制成的两根管子(8、9)的连接管(1)，其中，所述连接管(1)具有沿着纵向轴线(A)延伸的中心通孔，并且所述连接管(1)包括：-由第一合金制成的第一端部(2)，-由第二合金制成的第二端部(3)，-中间部(4)，所述中间部(4)在所述第一端部(2)和所述第二端部(3)之间延伸，其中，所述中间部(4)至少部分是双层的，其中所述第二合金形成环形内层(5)，并且所述第一合金形成环形外层(6)，其中，已经在所述层(5、6)之间形成金属结合，其特征在于，所述环形内层(5)和所述环形外层(6)这两者都借助于在所述层(5、6)之间的交界面中形成的至少一个螺旋形延伸的螺纹(7)机械地互锁，并且具有延伸的螺纹的所述交界面还具有在螺纹区段之间形成的金属结合。2.根据权利要求1所述的连接管，其中，所述第一端部(2)处的内径等于所述第二端部(3)处的内径。3.根据权利要求1或2所述的连接管，其中，与所述端部(2、3)中的每一个端部相比，所述中间部(4)具有更大的壁厚。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的连接管，其中，所述端部中的至少一个端部设置有内螺纹或外螺纹，所述内螺纹或外螺纹适合于与管子的螺纹端螺纹接合。5.一种用于制造用于连接由不同合金制成的两根管子(8、9)的连接管(1)的方法，所述方法包括以下步骤：-形成复合管(101)，所述复合管(101)具有由第一合金制成的环形外层(102)和由第二合金制成的环形内层(103)，-加工所述复合管(101)的第一端部(104)，使得所述复合管(101)的直径从所述复合管的中间部(105)朝向所述第一端部(104)逐渐减小，-从所述第一端部(104)移除所述环形内层(103)，-从所述复合管(101)的第二端部(106)移除所述环形外层(102)，因此形成具有由所述第一合金制成的第一端部(2)和由所述第二合金制成的第二端部(3)的连接管(1)，其特征在于，形成复合管(101)的步骤包括以下步骤：-提供由所述第二合金制成的环形基部部件(301)，其中，所述环形基部部件(301)具有中心通孔，所述中心通孔沿着所述环形基部部件(301)的纵向轴线(A)延伸，并且其中，所述环形基部部件(301)具有外螺纹区段(302)，-提供由所述第一合金制成的环形外部部件(401)，其中，所述环形外部部件(401)具有内螺纹区段(402)，所述内螺纹区段(402)被构造用以与所述环形基部部件(301)的所述外螺纹区段(302)相接合，-通过围绕所述环形基部部件(301)安装所述环形外部部件(401)来形成管状工件，使得所述外部部件(401)的所述内螺纹区段(402)...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥勒·埃里克松，亨里克·哈尔，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE