一种制造复合钢管的方法技术

本发明专利技术提供了一种制造复合钢管的方法，包括如下步骤：1)提供钢管基体、防腐材料、用于在所述钢管基体的外部加热的第一热源、用于在所述钢管基体的内部加热的第二热源；2)使所述防腐材料附着于所述钢管基体的内壁；3)利用所述第一热源和第二热源在所述钢管基体的内部和外部加热所述钢管基体和防腐材料，使得所述防腐材料熔化，然后冷却所述钢管基体和防腐材料，以形成所述防腐材料层，并使得所述防腐材料层与所述钢管基体结合。利用本发明专利技术所提供的方法能在金属管道内衬形成无机非金属材料层。

【技术实现步骤摘要】
一种制造复合钢管的方法
本专利技术涉及一种复合钢管的制造方法，尤其涉及一种金属与无机非金属复合的材料的制造方法。
技术介绍
当前金属材料与无机非金属材料的复合方法主要包括自蔓延高温合成法、热喷涂方法、物理气相沉积、化学气相沉积和搪瓷等。自蔓延高温合成法是利用原材料之间的放热反应维持燃烧波自蔓延来制备硼化物、碳化物、氮化物、硅化物以及金属间化合物材料的新工艺，最初由俄罗斯化学物理研究所的A.G.Merzhanov等人专利技术。自从自蔓延高温合成技术产生以来，国外在材料制备工艺和设备上取得长足的进展，已经采用该技术成功量产了TiB2、TiC、MoSi2等材料，以俄罗斯和美国的技术水平最为雄厚。然而，其合成过程环境污染严重、工艺过程难以控制，产品孔隙率高，无机非金属材料层常带裂纹，且有潜在开裂风险。因此，其产品可用于耐磨，但却难用于防腐。无机非金属材料热喷涂方法是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的无机非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将无机非金属粉末状或将无机非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。这种技术相对于自蔓延高温合成法无潜在裂纹风险，但是却有更高的孔隙率，和非常低的结合强度。其防腐和耐磨性能一般，难以施展无机非金属材料的性能更强的特点。物理气相沉积和化学气相沉积能在基体表面形成一层致密的无机非金属材料薄膜，但其成本非常昂贵，不适合大量生产。搪瓷是涂烧在金属底坯表面上的无机玻璃瓷釉。在金属表面进行瓷釉涂搪可以防止金属生锈，使金属在受热时不至于在表面形成氧化层并且能抵抗各种液体的侵蚀。搪瓷制品不仅安全无毒，易于洗涤洁净，可以广泛地用作日常生活中使用的饮食器具和洗涤用具，而且在特定的条件下，瓷釉涂搪在金属坯体上表现出的硬度高、耐高温、耐磨以及绝缘作用等优良性能，使搪瓷制品有了更加广泛的用途。瓷釉层还可以赋予制品以美丽的外表，装点人们的生活。可见搪瓷制品兼备了金属的强度和瓷釉华丽的外表以及耐化学侵蚀的性能。但是搪瓷产品近些年来越来越少见，其主要原因是表面搪瓷层易破碎，做较大体积产品时易出现裂纹等，尤其是当搪瓷的热膨胀系数与基层的金属材料相差甚远时，更是如此。如何克服以上各种方案的缺点，能够在金属表面上形成一层致密、均匀，特别是富有较高韧性和强度的无机非金属材料层，包括陶瓷层、搪瓷层、玻璃层和釉层等，使其具有耐磨、耐腐和一定耐热冲击和抗震性能，是非常急需解决的问题。因此，本申请提出了一种全新的非常经济和高质量的解决方案，该方案可在金属管道和板材上熔敷上一层玻璃等无机非金属材料。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种新的加热设备，要解决的技术问题是在金属管道内衬形成无机非金属材料层。为解决上述问题，本专利技术采取的技术方案是：一种制造复合钢管的方法，包括如下步骤：1)提供钢管基体、防腐材料、用于在所述钢管基体的外部加热的第一热源、用于在所述钢管基体的内部加热的第二热源；2)使所述防腐材料附着于所述钢管基体的内壁；3)利用所述第一热源和第二热源在所述钢管基体的内部和外部加热所述钢管基体和防腐材料，使得所述防腐材料熔化，然后冷却所述钢管基体和防腐材料，以形成所述防腐材料层，并使得所述防腐材料层与所述钢管基体结合。优选地，在所述步骤3)中，所述第一热源和第二热源沿所述钢管基体的轴向相对于所述钢管基体进行移动，从而对所述钢管基体和防腐材料进行加热。优选地，在所述步骤3)中，固定所述钢管基体的位置，移动所述第一热源和第二热源使得所述第一热源和第二热源沿所述钢管基体的轴向相对于所述钢管基体进行移动；或者，固定所述第一热源和第二热源，移动所述钢管基体使得所述第一热源和第二热源沿所述钢管基体的轴向相对于所述钢管基体进行移动；或者，移动所述第一热源和第二热源，并移动所述钢管基体使得所述第一热源和第二热源沿所述钢管基体的轴向相对于所述钢管基体进行移动。优选地，在所述步骤3)中，当所述第一热源和第二热源进行移动时，所述第一热源的发热部在所述第二热源的发热部的后方，使得所述防腐材料的受加热内表面开始冷却时，所述防腐材料的受加热内表面所对应的钢管基体的外壁仍然处于受加热状态。优选地，在所述步骤3)中，所述第一热源和第二热源的移动速度和位置被配置成：当所述防腐材料的受加热内表面开始冷却0.5～2min时，所述防腐材料的受加热内表面所对应的钢管基体的外壁开始冷却。优选地，所述第一热源为硅碳棒，和/或所述第二热源为硅碳棒。优选地，所述防腐材料为无机非金属材料。优选地，所述无机非金属材料为玻璃。优选地，所述防腐材料以分散体的形式提供。优选地，在所述步骤2)中，将分散体形式的防腐材料与水混合得到混合体，将所述混合体涂敷在所述钢管基体的内壁，干燥使得所述的分散体形式的防腐材料附着于所述钢管基体的内壁。本专利技术的有益效果为：根据本专利技术所制备的复合钢管中的防腐材料层的气泡少，耐磨、耐腐、耐热冲击、抗震性能强。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术实施例所采用的设备的结构示意图(横切剖视图)。图2是本专利技术实施例所采用的设备的结构示意图(纵切剖视图)。具体实施方式本申请专利技术人一直致力于在钢管内壁内衬防腐无机非金属材料层。本申请专利技术人在无机非金属材料层的成分、内衬工艺等方面都进行了摸索。经过摸索后发现，在内衬工艺中，加热方法对无机非金属材料层和钢管内壁的结合都很大的影响。本申请专利技术人尝试过外加热(例如，让钢管通过中频加热线圈)和内加热(例如，让热源伸入到钢管内部并相对于钢管进行移动)，在一次偶然的试验中发现，将外加热和内加热同时应用在内衬工艺中，有助于减少所形成的防腐材料层中的气泡，并且增加附着力和各种强度。以下结合具体的实施例对本专利技术进一步阐述。以下具体实施例采用的设备如图1和图2所示。该设备包括第一热源100、第二热源200、钢管300，其中，钢管300内壁附着有防腐材料400，第一热源100用于在外部加热钢管300和防腐材料400，第二热源用于内部加热钢管300和防腐材料400。第一热源100和第二热源200都为并排排列的硅碳棒。将第一热源100和第二热源200沿着钢管300的轴线相对于钢管300和防腐材料400移动(图2中的箭头示出了第一热源100和第二热源200、钢管300和防腐材料400的移动方向)。第一热源100和第二热源200所采用的硅碳棒都包括发热部和冷端部(第一热源100和第二热源200的发热部的长度在60cm左右)，在图2中，附图标记101代表第一热源100的发热部，附图标记102代表第一热源100的冷端部。另外，在图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造复合钢管的方法，包括如下步骤：/n1)提供钢管基体、防腐材料、用于在所述钢管基体的外部加热的第一热源、用于在所述钢管基体的内部加热的第二热源；/n2)使所述防腐材料附着于所述钢管基体的内壁；/n3)利用所述第一热源和第二热源在所述钢管基体的内部和外部加热所述钢管基体和防腐材料，使得所述防腐材料熔化，然后冷却所述钢管基体和防腐材料，以形成所述防腐材料层，并使得所述防腐材料层与所述钢管基体结合。/n

【技术特征摘要】
1.一种制造复合钢管的方法，包括如下步骤：
1)提供钢管基体、防腐材料、用于在所述钢管基体的外部加热的第一热源、用于在所述钢管基体的内部加热的第二热源；
2)使所述防腐材料附着于所述钢管基体的内壁；
3)利用所述第一热源和第二热源在所述钢管基体的内部和外部加热所述钢管基体和防腐材料，使得所述防腐材料熔化，然后冷却所述钢管基体和防腐材料，以形成所述防腐材料层，并使得所述防腐材料层与所述钢管基体结合。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述第一热源和第二热源沿所述钢管基体的轴向相对于所述钢管基体进行移动，从而对所述钢管基体和防腐材料进行加热。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，固定所述钢管基体的位置，移动所述第一热源和第二热源使得所述第一热源和第二热源沿所述钢管基体的轴向相对于所述钢管基体进行移动；或者，固定所述第一热源和第二热源，移动所述钢管基体使得所述第一热源和第二热源沿所述钢管基体的轴向相对于所述钢管基体进行移动；或者，移动所述第一热源和第二热源，并移动所述钢管基体使得所述第一热源和第二热源沿所述钢管基体的轴向相对于所述钢管基体进行移动。


4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海波，代光辉，李伟，胡友臣，代坤，
申请(专利权)人：临沂华庚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37