【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及不锈钢管加工，具体为一种高强度不锈钢管的加工工艺。
技术介绍
1、不锈钢能够耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀性介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。随着科技的进步和发展，冶金工业不断进步，不锈钢制品已经广泛应用于生活中各个领域，如不锈钢管就在石油、化工、医疗、轻工等领域的工业运送管道以及机械结构部件等发挥着重要作用。同样随着国家建设发展迅速，现有的不锈钢管已经开始逐渐难以用于先前行业的使用，各个行业对不锈钢管提出了更严格的综合性能要求。像是造船工程专用不锈钢管，在要求具有良好腐蚀性能的同时，也要不锈钢管具有更高强度。
2、现有技术为了提高不锈钢管的强度，通常是通过增加不锈钢中碳含量，但碳含量增多，又会使得不锈钢的耐腐蚀性能下降；也有通过对不锈钢表面涂层，提高其强度，但随着使用增多，涂层会剥落，后续需要提高较高频次的维护。
3、为了改善目前对不锈钢强度增长方式的不足，本专利技术致力于专利技术一种夹层式的不锈钢管，通过形成异质结构，促进位错形成和位错塞积，来提高不锈钢强度，最后获得高强度不锈钢管。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高强度不锈钢管的加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、s1：制备cu@cu3pt纳米颗粒；将其与纯铜、氮化钛、冰晶石、稀土金属铈经熔融、浇铸、热轧、退火，得到中间层金属；
4、进一步的，所述cu@cu3pt纳米颗
5、进一步的，所述cu@cu3pt纳米颗粒的制备方法中氯化铜溶液、氢氧化钠溶液、l-抗坏血酸溶液、六羟基合铂酸的体积比为10:10:(2.5～5):3。
6、进一步的，所述中间层金属的制备方法为：
7、(1)将纯铜、cu@cu3pt纳米颗粒、氮化钛、冰晶石、稀土金属铈依次置于密闭坩埚内，通入氩气作为保护气体，加热至2000～2200℃至各组分熔化，搅拌均匀，浇铸成铸锭；
8、(2)在加热炉中通入氩气作为保护气体，将铸锭加热至700～900℃，辊轧机表面加热至150～250℃，以30～60m/min的轧制速度将铸锭热轧制成0.5～1mm厚的中间层金属预成品，最后将轧制好的中间层金属预成品放入400～600℃的退火炉中，保温60～100min，待退火完成后，取出经自然冷却，得到中间层金属。
9、进一步的，所述中间层金属各组分所占百分比为：纯铜95～97％、cu@cu3pt纳米颗粒2～5％、氮化钛0.15～0.5％、冰晶石0.01～0.05％、稀土金属铈0.01～0.03％。
10、上述制备出了cu@cu3pt纳米颗粒与纯铜熔融浇铸得到了中间层铜合金，cu@cu3pt纳米颗粒可以很好的调节铜合金的塑性，有效的增强铜合金的力学性能，此外在与07cr17ni7al不锈钢板进行热压烧结时，可以更好促进不锈钢板与中间层金属热轧后产生异质结构，加入了氮化钛作为异质形核剂，冰晶石则是为了降低氮化钛的熔点，降低反应难度，并且两者都具有高强度，不会对制备的铜合金强度造成明显的负影响；由于本专利技术制备的不锈钢管板材采用堆叠热轧制成，为了增强铜合金的塑性强度，加入了稀土金属铈，避免在热轧过程中，中间层金属损坏，影响不锈钢管整体性能。
11、s2：将不锈钢板的一面进行预处理后，将预处理的那一面以纯铜为靶材进行溅射处理，得到铜镀层，以此为镀层不锈钢板；
12、进一步的，所述镀层不锈钢板的制备方法为：将2块1.5～2mm厚的不锈钢板用打磨抛光机打磨至1000～2000目，用无水乙醇超声清洗10～20min，再用去离子水洗涤干净，将其吹干，放置在磁控溅射腔室内，并以纯铜为靶材；将磁控溅射腔室抽至真空度小于10-5pa，通入氩气作为保护气体进行溅射，得到镀层不锈钢板。
13、进一步的，所述磁控溅射腔室的溅射功率为40～80w，溅射温度为350～500℃，溅射工作气压为0.5～1pa，溅射时长为10～20min。
14、上述以纯铜作为靶材，将铜溅射到07cr17ni7al不锈钢板是为了提高中间层金属和不锈钢板材的结合能力，避免出现热轧分层现象；且溅射过程中采用低功率、低气压，使得铜层的均匀性更好，再通过控制溅射时长，来控制不锈钢板上铜层的厚度，综合得到合适密度、厚度的镀层不锈钢板。
15、s3：将镀层不锈钢板、中间层金属、镀层不锈钢板依次叠配，中间层金属接触镀层不锈钢板铜镀层的那一面；然后依次经过热压烧结、固溶处理、热轧、时效处理，得到层状异质不锈钢板；
16、进一步的，所述层状异质不锈钢板的制备方法为：
17、(1)中间层金属用打磨抛光机打磨至1000～2000目，再将镀层不锈钢板溅射有铜的那一面将打磨后的中间层金属堆叠在一起，即依次设置镀层不锈钢板、中间层金属、镀层不锈钢板，中间层金属接触镀层不锈钢板铜镀层的那一面；
18、(2)将堆叠好的材料放入石墨模具中，在真空中，在1000～1050℃下，以30～40mpa的压强进行热压烧结，保温1～3h，得到层状异质不锈钢板预成品；
19、(3)待层状异质不锈钢板预成品炉冷后，升温至980～1050℃，保温30～60min后水淬，完成固溶处理；
20、(4)在加热炉中通入氩气作为保护气体，将层状异质不锈钢板预成品加热至700～900℃，将辊轧机表面加热至150～250℃，以30～60m/min的轧制速度进行热轧，将其轧制成2～3mm厚的层状异质不锈钢板预成品，最后将轧制好的层状异质不锈钢板预成品放入400～600℃的退火炉中，保温60～100min，待退火完成后，取出经自然冷却，得到层状异质不锈钢板。
21、上述将镀层不锈钢板镀层那面将中间层金属堆叠热压烧结，经过强化处理，得到层状异质不锈钢板。通过热压产生异质结构，增加两界面间的位错，且在异质形核剂氮化钛的作用下，位错密度会明显提高，且随着后续强化处理，会更进一步增强不锈钢板的强度，尤其是在热轧过程中，使大量位错塞积，极大幅度的提高不锈钢板的强度。
22、s4：将层状异质不锈钢板卷曲焊接，制成高强度不锈钢管。
23、进一步的，所述高强度不锈钢管的加工步骤为：将层状异质不锈钢板裁至不锈钢管板材大小后，用钢管制造机将其变形成钢管形状，在氩气保护下，用等离子焊对不锈钢管的管缝进行焊接，焊接结束后，用水对焊缝进行降温，得到不锈钢管胚；再用砂轮将焊缝抛磨至与母材平齐，将焊缝整平；最后经清洗、烘干得到高强度不锈钢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：中间层金属的厚度为0.5～1mm，不锈钢板的厚度为1.5～2mm，层状异质不锈钢板的厚度为2～3mm。
3.根据权利要求2所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：中间层金属各组分所占百分比为：纯铜95～97％、Cu@Cu3Pt纳米颗粒2～5％、氮化钛0.15～0.5％、冰晶石0.01～0.05％、稀土金属铈0.01～0.03％。
4.根据权利要求1所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：S2中，溅射处理的工艺为：磁控溅射腔室的溅射功率为40～80W，溅射温度为350～500℃，溅射工作气压为0.5～1Pa，溅射时长为10～20min；通过控制溅射时长来控制铜镀层厚度。
5.根据权利要求3所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：中间层金属的制备方法为：将纯铜、Cu@Cu3Pt纳米颗粒、氮化钛、冰晶石、稀土金属铈依次置于密闭坩埚内，通入氩气作为保护气体，加热至2000～2200℃至各组分
6.根据权利要求5所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：所述Cu@Cu3Pt纳米颗粒的制备方法为：将0.01～0.05mol/L的氯化铜溶液和1～3mol/L的氢氧化钠溶液混合，升温至50～90℃，加入0.5～2mol/L的L-抗坏血酸溶液，以200～600r/min的转速搅拌2～6h后，再向溶液内加入0.01～0.05mol/L的六羟基合铂酸溶液，升温至90～160℃，持续搅拌2～4h，得到沉淀，对沉淀进行过滤、洗涤、干燥得到Cu@Cu3Pt纳米颗粒。
7.根据权利要求6所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：氯化铜溶液、氢氧化钠溶液、L-抗坏血酸溶液、六羟基合铂酸的体积比为10:10:(2.5～5):3。
8.根据权利要求1所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：S2中，镀层不锈钢板的制备方法为：将1.5～2mm厚的07Cr17Ni7Al不锈钢板用打磨抛光机打磨至1000～2000目，用无水乙醇超声清洗10～20min，再用去离子水洗涤干净，将其吹干，放置在磁控溅射腔室内，并以纯铜为靶材；将磁控溅射腔室抽至真空度小于10-5Pa，通入氩气作为保护气体进行溅射，得到镀层不锈钢板。
9.根据权利要求1所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：S3中，热压烧结的温度为1000～1050℃，压强为30～40Mpa，保温1～3h；固溶处理温度为980～1050℃，保温30～60min；热轧过程温度为700～900℃，辊轧机表面加热至150～250℃，轧制速度为30～60m/min，热轧成2～3mm厚的层状异质不锈钢板预成品；退火温度为400～600℃，保温60～100min。
10.一种高强度不锈钢管，其特征在于：由权利要求1～9任一项所述一种高强度不锈钢管的加工工艺制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：中间层金属的厚度为0.5～1mm，不锈钢板的厚度为1.5～2mm，层状异质不锈钢板的厚度为2～3mm。
3.根据权利要求2所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：中间层金属各组分所占百分比为：纯铜95～97％、cu@cu3pt纳米颗粒2～5％、氮化钛0.15～0.5％、冰晶石0.01～0.05％、稀土金属铈0.01～0.03％。
4.根据权利要求1所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：s2中，溅射处理的工艺为：磁控溅射腔室的溅射功率为40～80w，溅射温度为350～500℃，溅射工作气压为0.5～1pa，溅射时长为10～20min；通过控制溅射时长来控制铜镀层厚度。
5.根据权利要求3所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：中间层金属的制备方法为：将纯铜、cu@cu3pt纳米颗粒、氮化钛、冰晶石、稀土金属铈依次置于密闭坩埚内，通入氩气作为保护气体，加热至2000～2200℃至各组分熔化，搅拌均匀，浇铸成铸锭；以氩气作为保护气体，将铸锭加热至700～900℃，辊轧机表面加热至150～250℃，以30～60m/min的轧制速度将铸锭热轧制成0.5～1mm厚的中间层金属预成品，最后将轧制好的中间层金属预成品于400～600℃下退火，保温60～100min，待退火完成后，取出经自然冷却，得到中间层金属。
6.根据权利要求5所述的一种高强度不锈钢管的加工工艺，其特征在于：所述cu@cu3pt纳米颗粒的制备方法为：将0.01～0....
【专利技术属性】
技术研发人员：王正强，石静，
申请(专利权)人：扬州卡米洛机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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