【技术实现步骤摘要】
一种双层合金复合的棒线材和生产工艺
[0001]本专利技术涉及金属材料加工
，具体为一种双层合金复合的棒线材和生产工艺
。
技术介绍
[0002]随着石油
、
天然气
、
化工等行业的发展，对于耐腐蚀材料的需求量越来越大，对材料性能提出了更高的要求，镍基合金材料在耐腐蚀领域得到了广泛的应用，但该类材料的价格较高，强度较低，为了降低材料的费用，优化性能，双层合金复合材料应运而生
。
[0003]单一材质棒线材的生产工艺报道较多，包括有色金属
、
碳钢
、
不锈钢
、
镍基合金
、
粉末合金等，但是不同材质复合棒线材的生产工艺还没有报道，挤压工艺是在三向压缩应力作用下成形，适合难变形金属的生产，专利技术人尝试的现有复合棒线材制造技术为：单纯的机械装配复合坯料
+
挤压成形，存在问题是挤压突破力大，容易闷车，棒料挤压时头部变形量小，保留了部分坯料组织，尾部挤压不完全，异种金属变形抗力差别大，内层金属流动快，结合不牢固
、
分层
、
开裂缺陷多
。
[0004]影响双层合金复合棒线材热挤压工艺主要涉及坯料的包套技术，挤压模具设计和挤压参数选择，因此充分提高双层合金复合的热塑性，研究包套技术和挤压模具设计技术，提高金属利用率低，成为亟需解决的技术问题
。
[0005]所以我们提出了一种双层合金复合的棒线材和生产工艺，以便于解...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.
一种双层合金复合的棒线材，包括头垫
(1)、
头部坡口
(2)、
外层管材
(3)、
堆焊层
(4)
和内层棒料
(5)
，其特征在于，所述头垫
(1)
设置在双层合金组合坯料
(8)
的头部，且头垫
(1)
通过焊接方式与外层管材
(3)
连接，并且外层管材
(3)
和头垫
(1)
之间开设有头部坡口
(2)
，所述外层管材
(3)
通过焊接方式与尾垫
(7)
连接，且外层管材
(3)
与尾垫
(7)
之间开设有尾部坡口
(6)
，所述外层管材
(3)
内侧连接有堆焊层
(4)
，且堆焊层
(4)
内侧连接有内层棒料
(5)。2.
根据权利要求1所述的一种双层合金复合的棒线材，其特征在于：所述双层合金组合坯料
(8)
外部外层管材
(3)
材质为镍基合金，且双层合金组合坯料
(8)
内部外层管材
(3)
材质为低碳钢
。3.
根据权利要求1所述的一种双层合金复合的棒线材，其特征在于：所述双层合金组合坯料
(8)
外部外层管材
(3)
材质的厚度
20mm
～
60mm。4.
根据权利要求1所述的一种双层合金复合的棒线材生产工艺，包括平锥挤压模
(9)、
玻璃垫
(10)、
模支撑
(11)、
模座
(12)、
模垫
(13)、
挤压筒
(14)、
实心挤压垫
(15)
和实心挤压杆
(16)
，所述平锥挤压模
(9)
和模支撑
(11)
设置于模座
(12)
内部，且平锥挤压模
(9)
外侧固定安装有玻璃垫
(10)
，所述模支撑
(11)
后面设置模垫
(13)
，且模支撑
(11)、
模垫
(13)
共同对平锥挤压模
(9)
起到固定和支撑作用，并且模座
(12)
和模垫
(13)
通过底部卡槽固定，所述挤压筒
(14)
前端结构形状与模座
(12)
结构形状对应设计，挤压筒
(14)
内侧贯穿有实心挤压垫
(15)
，且实心挤压垫
(15)
首端设置有双层合金组合坯料
(8)
，且实心挤压垫
(15)
尾端固定安装有实心挤压垫
(15)。5.
根据权利要求4所述的一种双层合金复合的棒线材生产工艺，其特征在于：所述挤压筒
(14)
内圆在长度方向有
0.3mm
～
1mm
的锥度；且模支撑
(11)
的孔腔比挤压模孔腔大
15mm
～
30mm。6.
根据权利要求4所述的一种双层合金复合的棒线材生产工艺，其特征在于：所述实心挤压杆
(16)
对挤压筒
(14)
中心线偏离不得大于
0.5mm
，实心挤压垫
(15)
外圆与挤压筒
(14)
内孔间隙为
1.0mm
～
2.0mm。7.
根据权利要求4所述的一种双层合金复合的棒线材生产工艺，其特征在于：所述实心挤压垫
(15)
长度
180mm
～
200mm。8.
根据权利要求4所述的一种双层合金复合的棒线材生产工艺，其特征在于：所述一种双层合金复合棒线材的材质为
N08825/20MnV
，外层管材
(3)
材质为
N08825
，内层棒料
(5)
材质为
20MnV
，成品规格为外径
φ
25mm
，其中
N08825
合金层名义厚度
2.5mm
，合格范围
1.0mm
～
3.5mm
，碳钢
20MnV
层名义直径
20mm
，生产步骤如下：
①
理论计算：根据棒线材成品尺寸，反推计算出坯料到成品变形量分配过程；双层合金坯料
φ
368mm(
外层厚度
37mm+
碳钢层直径
294mm)
→
挤压棒
φ
150mm(
外径
)(
外层厚度
15mm+
碳钢层直径
120mm)
→
连轧
φ
25mm(
外径
)(
外层厚度
2.5mm+
碳钢层直径
20mm)
；
②
下料：将外层管材和内层棒料按
800mm
～
900mm
等长度下料，加工表面和两端焊接坡口；
③
堆焊：外层管材和内层棒料结合面上分别堆焊上厚度
3mm
～
5mm
的镍金属；
④
堆焊层表面车削加工：车削加工后的堆焊层厚度
0.4mm
～
1.0mm
，外层材质管材和内层材质棒料结合面在长度方向有
0.6mm
～
1mm
的锥度，两者尺寸匹配加工；
⑤
装配：将堆焊层车削加工后的外层管材和内层棒料在真空室内装配到一起，过盈配
合量
0.12mm
，两端封焊，成为双层合金坯料；
⑥
头尾垫焊接：将双层合金坯料结合面的小直径一端作为头部，大直径一端作为尾部，将双层合金坯料的头部焊接头垫，尾部焊接尾垫，成为双层合金组合坯料，其中头垫长度
L1
为
120mm
～
150mm
，尾垫长度
L2
为
150mm
～
180mm
，头垫材质和尾垫材质是低碳钢；
⑵
挤压坯加工：将双层合金组合坯料头垫外圆处加工出
R40mm
圆角，表面修磨和抛光，去除磕碰
、
车刀纹等缺陷，表面粗糙度
Ra≤3.2
μ
m
；
技术研发人员：高杰，王锦永，刘富强，
申请(专利权)人：邯郸新兴特种管材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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