双金属复合管的应用原理是什么 双金属复合管特点介绍
双金属复合管近年来逐渐被市场、设计专家及工程界看好认可。那么双金属复合管的应用原理是什么？下面我们就来了解一下。
双金属复合钢管的介绍：
双金属复合钢管是将镀锌钢管或焊管、无缝钢管和壁厚更薄的不锈钢管强力嵌合在一起的新型复合给水管材，也是一种更理想的管道升级换代产品。它保留了两种不同材料内在的优点，互补了它们内在的不足，并且沿用了镀锌钢管传统成熟的安装方式和工艺，因此在使用中方便、可靠、卫生、安全。跟据基管与内衬管选材的不同，以及制造工艺的提升，已有不少厂家生产的双金属复合管广泛应用于油田、化工、电力等工业领域，其适用范围越来越广泛，带来的经济、环境、社会效益也更加明显。
应用原理是什么？
外基管负责承压和管道刚性支撑的作用，内衬管承担耐腐蚀的作用。
外基管可以根据输送介质的流量和压力要求，选用不同通径和壁厚的碳钢管材。热镀锌钢管、直缝焊管、螺旋管、低中压流体输送用无缝钢管、高压锅炉、石油裂化用无缝管钢管、管线管等。直径可从φ20-φ1020mm，壁厚可从2.5-50mm。
内衬管可以根据输送介质化学成分，选用不同的耐腐蚀合金。
可以是奥氏体不锈钢 304、304L、316、316L、铜基合金、镍基合金、哈氏合金、钛、钛合金、双相不锈钢等新型高耐腐蚀合金材料。内衬管壁厚可以根据使用寿命和焊接工艺的要求从0.3-4mm。
1、具有良好的机械性能：
由于内外两层均为金属材料，所以其抗压、抗冲击性强，
抗拉强度大，伸长率高，弹性模量值高，热膨胀系数小，尤其适宜高层建筑给水的立管与支管用。
2、结合强度高：
内衬不锈钢复合管是将内层的不锈钢管套入碳钢管内，在机械挤压力的作用下，外层碳钢管处于弹性变形，内层不锈钢管达到塑性变形，使两层材质紧密嵌合，其结合强度超过国家行业标准的规定，达到lMPa以上，由于内外层材质相近，结合力强，所以在压槽、切割时不会产生两种材料剥离现象，杜绝了电偶腐蚀的发生。
3、防锈耐腐蚀性好：
不锈钢材质由于具有防锈和耐氧化、耐酸堿、耐晶间腐蚀性良好等化学性能，其防锈和防蚀性能比其它材质优越。内衬不锈钢复合管和内衬不锈钢复合管件配套连接，其适用范围更为广泛，主要用于供水、供热、空调、消防、化工、医药、石油、食品、电力、冶金等防蚀要求高的行业。
一）双金属复合管的分类：
双金属复合管按两复合界面复合类型分：冶金复合、扩散复合、机械复合。现已用于电力、煤炭、城乡建设、船舶、石油化工、机械、核工业、等行业。
（一）双金属复合管的冶金复合：
双金属复合管的冶金复合是用爆炸复合、堆焊、双熔液工艺复合而成，其两复合界面是冶金熔合在一起，特征：复合界面带宽、熔合两种金属；复合牢固；导热、导音、导电没有界；冷热缩胀一致。这是冶金复合的双金属复合管。
1 爆炸复合：两种金属以一定的间隙距离，当均匀布放在金属上面的炸药被雷管引爆之后，爆轰波和爆炸产物的能量便在其上传播，并将能量传递给金属，使复板向下运上转变成金属之间的焊接能，使它们强固地结合在一起。由于复板和基板的高速、高压、高温和瞬时的倾斜撞击，在它们的接触面上将发生许多的物理和化学过程，即冶金过程。例如，界面两侧一薄层金属的塑性变形、熔化和原子间的相互扩散等。不同的金属就是在这些冶金过程中实现冶金结合。
(1) 金属爆炸复合是一门介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的边缘学科。它既是一项同种、特别是任意异种金属材料焊接的新技术，又是一种任意金属组合的复合材料的生产新工艺，具有重要的技术和经济价值。
(2) 金属爆炸复合材料是金属材料科学及其工程应用的一个新的发展方向。这类材料为节约资源，充分发挥和综合利用，以及显著增强和提高现有金属材料的物理、力学及化学性能展现了无限广阔的前景。
2 堆焊复合：在基础钢管内堆焊一层所需要的合金，并进行挤压后的复合钢管。
性能特点：
（1）、高耐腐蚀性能：耐腐蚀试验表明耐腐蚀复合板的耐腐蚀性比低碳钢高20倍以上，同不锈钢一样。
（2）、高抗冲击性能：由于采用软钢基板，耐磨复合板具有很高的抗冲击性能，充分体现了复合材料既耐磨又抗冲击的优点。
（3）、方便的加工性能：耐磨堆焊复合钢板可以变形、焊接，可很方便地像普通钢板一样加工成各种耐磨损部件。
（4）、高性能价格比：使用耐腐蚀堆焊复合板虽然表面成本提高，但综合考虑机件的使用寿命、维修费用、停机损失等，其性能价格比高出普通材料约2~4倍。
3 双熔液复合：
把熔炼好的普通钢熔液浇注入高速旋转的离心机模管，制作成普通钢外套管，待外套管凝固后，浇注熔炼好的耐腐蚀合金熔液，制作成内衬管，在高温的作用下，使外套管和内衬管实现整体冶金结合，冷却后拔管清理，即成为外层为普通钢管，内衬为耐腐蚀合金的双金属复合管。 生产双熔液双金属复合管，生产成本比常规方法低20％以上，两层金属之间结合力强，抗热振性好，并可实现超长、超薄复合管的生产。
双金属复合钢管英国早在1967年开始试验，成功地开发了T310不锈钢外层和125号钢为内层得双金属管等。满足电力和纸浆工业所需的高温强度，耐腐蚀性能。全世界的锅炉制造商对双金属管作为先进装置的过热材料感兴趣（这种装置80～89kg/mm的高压和593～650°C的高温运行）。1976年开始在发电锅炉中安装这种双金属管，解决了锅炉管外部炉边腐蚀问题，其耐腐蚀能力可提高2～4倍。
（二）双金属复合管的扩散（弥散）复合：
双金属复合管的扩散（弥散）复合是用机械复合后在1050°C进行1 h～4 h的扩散处理时，由于C原子等的扩散，界面附近微观区域中有第二相形成．随扩散时间延长，第二相分布带变宽，界面硬度提高，界面剪切强度也提高，可以使不锈钢内管与低碳钢外管之间实现牢固接近冶金结合，其界面剪切强度可达400 MPa以上。导音、导电基本没有界；冷热缩胀一致。这工艺复合的双金属管纸浆工业使用双金属挤压管克服炉边熔融硫酸/硫化液引起的严重腐蚀。适合温度250～550°C，执行QB/T2558—2002《爆炸胀接不锈钢复合钢管》轻工行业标准。
特征：在低于母材熔点的温度下，在尽量使母材不出现变形的程度下加压，使母材紧密接触，利用界面出现的原子扩散而实现结合的方法.该法分为无助剂异扩散焊接、有助剂扩散焊接、过渡液相扩散焊接和相变超塑性扩散焊接。该方法可获得与基体性能一致的接头性能，可对性能和尺寸相差悬殊的材料进行焊接.没有宏观变形，接头残余应力小。
1 无助剂异性金属扩散复合：
2 有助剂异性金属扩散复合：
3 过渡液相异性金属扩散复合：
4 相变超塑性异性金属扩散复合：
（三）双金属复合管机械复合：
双金属复合管机械复合是第一代双金属管生产方法。通常两根分别制造的钢管一根套入另一根里然后通过冷滚压、拉模冷拔、液压冷胀以达到配合的机械复合的。没有扩散接合面，限导音、导电有界面，冷热缩胀基本一致。这工艺复合的双金属管，用于250°C以下低导热工艺过程中，用于酿造厂热交换器和醋酸装置的余热锅炉的热交换器管。
1 按复合界面接合距离分为：
(1) 适量复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量大于25μ，复合强度为大于0.2 MPa，执行CJ/T192-2004《内衬不锈钢复合钢管》城乡建筑行业标准。用于给排水管道、管道直饮水管道、喷雾消防管道、净化气体、净化液体的柔性腐蚀低压管道；
(2) 过盈复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量5～25μ，复合强度为 2～4Mpa，执行SY/T6623-2005《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》石油天然气行业标准；
(3) 过量复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量小于5μ，复合强度为大于 4Mpa。
2 按复合界面接合物分为：
(1) 无接合物复合：执行CJ/T192-2004《内衬不锈钢复合钢管》城乡建筑行业标准；
(2) 金属接合物复合：执行SY/T6623-2005《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》石油天然气行业标准；
双金属复合管按两复合界面复合类型分：冶金复合、扩散复合、机械复合。现已用于电力、煤炭、城乡建设、船舶、石油化工、机械、核工业、等行业。
（一）双金属复合管的冶金复合：
满足电力和纸浆工业所需的高温强度，耐腐蚀性能。全世界的锅炉制造商对双金属管作为先进装置的过热材料感兴趣（这种装置80～89kg/mm的高压和593～650°C的高温运行）。1976年开始在发电锅炉中安装这种双金属管，解决了锅炉管外部炉边腐蚀问题，其耐腐蚀能力可提高2～4倍。
（二）双金属复合管的扩散（弥散）复合：
这工艺复合的双金属管纸浆工业使用双金属挤压管克服炉边熔融硫酸/硫化液引起的严重腐蚀。适合温度250～550°C，执行QB/T2558—2002《爆炸胀接不锈钢复合钢管》轻工行业标准。
（三）双金属复合管机械复合：
这工艺复合的双金属管，用于250°C以下低导热工艺过程中，用于酿造厂热交换器和醋酸装置的余热锅炉的热交换器管。
1 按复合界面接合距离分为：
(1) 适量复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量大于25μ，复合强度为大于0.2 MPa，执行CJ/T192-2004《内衬不锈钢复合钢管》城乡建筑行业标准。用于给排水管道、管道直饮水管道、喷雾消防管道、净化气体、净化液体的柔性腐蚀低压管道；
(2) 过盈复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量5～25μ，复合强度为 2～4Mpa，执行SY/T6623-2005《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》石油天然气行业标准；
(3) 过量复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量小于5μ，复合强度为大于 4Mpa。
2 按复合界面接合物分为：
(1) 无接合物复合：执行CJ/T192-2004《内衬不锈钢复合钢管》城乡建筑行业标准；
(2) 金属接合物复合：执行SY/T6623-2005《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》石油天然气行业标准；
3 正在应用开发：
（1）矿山的支护双金属缸体；
（2）注塑双金属缸体。
双金属复合管的冶金复合是用爆炸复合、堆焊、双熔体工艺复合而成，其两复合界面是冶金熔合在一起。特征：复合界面带宽、熔合两种金属；复合牢固；导热、导音、导电没有界；冷热缩胀一致。这工艺复合的内衬不锈钢复合钢管，英国早在1967年开始试验，成功地开发了T310不锈钢外层和125号钢为内层得内衬不锈钢复合钢管等。满足电力和纸浆工业所需的高温强度，耐腐蚀性能。全世界的锅炉制造商对双金属管作为先进装置的过热材料感兴趣（这种装置80～89kg/mm的高压和593～650°C的高温运行）。1976年开始在发电锅炉中安装这种内衬不锈钢复合钢管，解决了锅炉管外部炉边腐蚀问题，其耐腐蚀能力可提高2～4倍。
（二）双金属复合管的扩散（弥散）复合：
双金属复合管的扩散（弥散）复合是用机械复合后在1050°C进行1 h～4 h的扩散退火时，由于C原子等的扩散，界面附近微观区域中有第二相形成．随扩散时间延长，第二相分布带变宽，界面硬度提高，界面剪切强度也提高，可以使不锈钢内管与低碳钢外管之间实现牢固接近冶金结合，其界面剪切强度可达400 MPa以上。纸浆工业使用内衬不锈钢复合钢管克服炉边熔融硫酸/硫化液引起的严重腐蚀。适合温度250～550°C。
（三）双金属复合管机械复合：
双金属复合管机械复合是第一代内衬不锈钢复合钢管生产方法。通常两根分别制造的钢管一根套入另一根里然后通过冷滚压、拉模冷拔、液压冷胀以达到配合的机械复合的。没有扩散接合面限于250°C以下低导热工艺过程中，用于酿造厂热交换器和醋酸装置的余热锅炉的热交换器管。
(四)内衬不锈钢复合钢管：
内衬不锈钢复合钢管是通过冷滚压复合技术,将内管为不锈钢，外管镀锌钢管复合而成。复合器向外滚压使外管发生弹性变形，内管发生塑性变形，二者产生过盈配合，紧密贴合。该复合技术的优点是：结合强度、致密性高，成型率高，能耗低，速度快，代表了当今机械复合技术的水平。他分成：
(1)适量复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量大于25μ，复合强度为大于0.2 MPa，执行CJ/T192-2004《内衬不锈钢复合钢管》城乡建筑行业标准。用于给排水管道、管道直饮水管道、喷雾消防管道、净化气体、净化液体的柔性腐蚀低压管道；
(2) 过盈复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量5～25μ，复合强度为 2～4Mpa，执行SY/T6623-2005《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》石油天然气行业标准；
(3) 过量复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量小于5μ，复合强度为大于 4Mpa。
