离心铸造堆焊复合耐磨弯管 铁基堆焊复合耐

　　消失模真空吸铸复合工艺，采用聚苯乙烯塑料泡沫制作成内衬模型并装人钢管内，经涂料、烘干、造型，在抽真空状态下高温浇注高合金耐磨材料；塑料泡沫受高温作用分解气化消失并被合金液原位取代，冷却凝固后形成外层为钢管、内层为高耐磨合金的双金属复合管。管道

　　自动离心浇铸复合工艺将钢管固定于特制的管模内，在高速旋转状态下，利用扇形包和长流槽等流量浇注原理，通过控制浇注速度和浇注温度，将高耐磨合金液浇入钢管内，使其在离心力作用下，均匀分布到钢管内壁。***后冷却凝固形成一体。

　　双金属复合耐磨管采用消失模真空吸铸复合工艺或离心浇铸复合工艺生产，厚度一般为10—50 mm。

　　背包式双金属耐磨弯头目前，国内耐磨管道种类繁多，主要有：单一材质管道，包括铸钢管道、铸铁管道、超高分子量耐磨管道等；复合管道，包括双金属复合管道、堆焊复合管道、陶瓷复合管道、橡塑复合管道、超高分子量复合耐磨管道、铸石复合管道等。双金属耐磨弯管道在工矿，热电等生产过程中，物料对管壁的冲击力大，由于陶瓷材料脆性大，陶瓷复合管道的陶瓷层易在冲击作用下脱落，不适用于加气混凝土管道。受到孔径与流量限制，管道的壁厚不能太厚。因此铸钢管道、铸石复合管道等耐磨性不强的管道也不适合。目前国内加气混凝土采用的管道各异，既有采用单一材料管道的，又有采用复合材料管道的。

　　双金属磨管道生产家睿诚管道近年来，越来越多的国内家开始使用双金属复合耐磨管道或堆焊复合耐磨管道作为加气混凝土生产料浆输送管道，经过现场使用，证明双金属复合耐磨管道与堆焊复合耐磨管道能够较好地满足系统的要求，大大提高了管道的使用寿命，带来了巨大的经济效益。由于加气混凝土生产料浆介质中含有较多不规则硬质颗粒，对管道切削磨损严重，超高分子量管道、橡塑复合管道等抗切削磨损性能较差的管道也不适用。相比于其他耐磨管道，双金属复合耐磨管道与堆焊复合耐磨管道综合了抗磨、抗冲击、抗切削磨损、抗腐蚀等性能的优点，能够较好地满足加气混凝土生产对管道的要求。

　　Cr28双金属耐磨管道基体为富含Cr的高强度奥氏体，具有良好的韧性和加工硬化性能，从而强化了材料表层的抗冲蚀磨损能力。离心铸造在高应力磨料磨损过程中，高硬度的硬质相碳化物，发挥了优越的抗磨削作用，同时也保护了基体，基体表面变形层内产生的相变和位错密度增加等形变强化作用，也提高了材料的抗冲蚀磨损能力。碳化物硬质相与奥氏体基体互相支撑、相互促进，从而表现出优良的抗磨料磨损能力。双金属复合耐磨管内外层均为金属材料，外层钢管热膨胀系数(13．5—14．3)X 10-6／。C， 内层高铬合金热膨胀系数(11～15)×10-6／。C。内外层热膨胀系数相当，具有较好的导热性能，在温度急剧变化引起的热冲击作用下，不会因热胀冷缩不一致发生耐磨层碎裂剥落，可随意焊接加工。高铬合金组织中，Cr／C5，宏观硬度达到HRC50以上，组织中含有大量的M7C3型硬质碳化物，含量可达40％以上，数量多、密度大，微观硬度HVl500～1800。由于碳化物垂直于磨损面方向生长，形成定向排列，离心铸造呈棒状结构，孤立状态分布，并使基体金属保持了较好的连续性，减少了碳化物周边的应力集中效应，其抗折断及崩落的能力提高，改善了材料的力学性能。六方基面平行于磨损面，充分发挥了其各向异性的优势，使得分布在碳化物之间的基体金属能得到有效地保护、抵御磨料的侵入，基体得到保护，反过来又可很好地支撑碳化物。

　　高铬堆焊耐磨弯管外层采用强韧性的无缝低碳钢管，能够承受强烈冲击而不断裂。6)抗热震性好：堆焊层与外层钢管热膨胀系数差距不大，在温度快速变化或焊接时，不会因为内外层的膨胀收缩不同而导致耐磨层破坏剥落。堆焊复合耐磨弯管 铁基堆焊复合耐磨管利用合金粉芯丝材与专业的数控焊机设，在钢管中进行熔焊加工，合金粉芯外钢皮在热力作用下发生部分熔解熔化，与金属基体形成牢固的冶金结合；凝固冷却后，再经过一定的热处理工艺和机加工处理，***终形成堆焊复合耐磨管，厚度一般在3—7mm。1)粉芯成分可调：选用的粉芯焊丝成分可调，可连续高效率生产。2)堆焊耐磨层与基体之间冶金结合良好：研究、开发的复合耐磨管，是通过调整粉芯焊丝成分，然后在Q235钢板上堆焊，焊接时不使用焊剂和保护气体，耐磨层与基体间实现冶金结合，结合强度高，服役期间不出现剥落现象。3)组织致密、晶粒细化：可***传统双金属复合工艺过程中出现的夹渣和气孔等缺陷，前期开发成功高铬合金型堆焊 芯焊丝，堆焊层金属含有大量的一次碳化物和共晶碳化物(M7C3)，数量多、密度大，硬度可达HVl750。横向呈菱形块状，纵向呈条状和束状，均匀弥散分布，构成高耐磨结构的骨架，保证了堆焊金属具有优异的抗磨粒磨损性能。4)耐磨性好：复合耐磨管内侧的宏观硬度为HRC55～65，堆焊耐磨层组织中M7C3型碳化物的微观硬度为HVl200～1800，耐磨性达低碳钢的20—25倍，是高锰钢的3～5倍。弯管采用热煨成型工艺，不会出现死角，物料输送阻力小。

　　双金属耐磨弯头与铁基堆焊复合耐磨管内衬耐磨层均为高铬合金，区别在于双金属复合耐磨管制工艺为整体浇铸成型，冷却速度较慢，硬度在HRC50左右；铁基堆焊复合耐磨管采用送丝方式堆焊而成，反应区域小，冷却速度快，硬度在HRC60以上，较双金属复合耐磨管高。但正因为冷却速度快，耐磨层裂纹多，抗冲击能力比双金属复合耐磨管差。同时焊丝价格高，所以堆焊成本比双金属复合耐磨管高。因此堆焊耐磨层厚度受到限制，无法做到很厚。同等厚度耐磨层条件下，铁基堆焊复合耐磨管比双金属复合耐磨管抗磨能力强，重量轻，便于安装，但在冲击磨损剧烈情况下需要较长使用寿命时，双金属复合耐磨管能够复合较大厚度的优势就体现出来。在加气混凝土生产料浆系统中，竖向管道由于受到重力作用，对管壁冲击及磨损强烈，适合使用双金属复合耐磨管；水平管受冲击及磨损状况一般，适合使用轻便的铁基堆焊复合耐磨管。7)管道较轻：对基体的低熔深可以减小基体厚度，进而减轻充填管的重量，相比于传统的铸铁管、陶瓷贴片管、双金属复合管等，利用堆焊技术制的充填管重量明显减轻，与传统的铸铁管道相比，在满足基本使用要求的前提下，管道重量降低20％～40％，便于运输、安装和拆卸，降低成本，提高效率。8)堆焊管设简单，生产稳定可靠、高效，可连续生产，设投入小。

　　KMTBCr28双金属耐磨弯管外层采用普通钢管，内衬采用KMTBCr26高铬耐磨合金，在高温热铸状态下复合成型，并形成较好的冶金结合，既发挥了高铬合金的耐磨、耐腐性能，又保留了普通钢管固有的机械性能，解决了单一材质难以调和的可焊性与耐磨性，综合性能显著提高。材料的抗磨性能与其内部组织中抗磨物相的数量、形态以及基体的性能密切相关。双金属耐磨弯头技术存在的问题 双金属复合耐磨管道及堆焊复合耐磨管道虽然已有较多成功使用的案例，但在使用中仍存在较多问题。1)管道的管壁相对较薄，受到材质与工艺限制，难以保证使用寿命达到设计要求。2)由于工艺技术原因，双金属复合耐磨管道各个区域耐磨层组织与性能无法达到完全一致，且受到冲击与磨损情况也不均匀，部分区域耐磨层会先于其他区域磨漏或脱落，造成堵管现象。3)堆焊复合耐磨管道硬度及耐磨性高，与外管100％冶金结合，抗冲击性强，离心铸造但受到工艺限制，耐磨层厚度达不到双金属复合耐磨管道的程度，故使用寿命也受到限制。
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