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熱擠壓一般是針對雙金屬管坯進行的,稱為復合擠壓(coextrude)。復合擠壓目前是生產不銹鋼和高鎳合金無縫復合管的好方法,日本制鋼所利用這種方法生產8in(203.2mm)以下的雙金屬復合管。它是將兩種以上的金屬組成的一大直徑復合坯料加熱到1200℃左右,然后擠過由模具和芯軸形成的環狀空間。當擠壓坯料截面縮減到10:1時,高的擠壓壓力和溫度會在界面處產生“壓力焊”的焊接效應,促進界面間的快速擴散和廣泛結合,實現界面的冶金結合。擠壓前的復合管坯制造方法有三種:由鍛造坯料通過熱穿孔和放大擠壓獲得;直接離心旋鑄;用耐蝕粉末顆粒。也有內外兩種金屬原材料均采用粉末的,稱為“nuval”工藝,可以開發新型合金,但粉末制備成本太高。
優點:界面為冶金結合;擠壓過程中涉及的力完全是壓應力,因此特別適合于熱加工性不好、塑性低的高合金金屬的加工。缺點:由于結合決定于擠壓過程中極短時間內的元素界面擴散,通常會因氧化物膜的存在而受到影響,因此目前復合擠壓僅限于碳鋼、不銹鋼和高鎳合金間的復合。需要指出的是,熱擠壓的變形抗力小,允許每次變形程度大,導致表面粗糙度較高,因此也有先熱擠壓再進行冷軋(或冷拔)制造復合管的方法。
離心鑄造和離心鋁熱劑法離心鑄造是為適應海洋油氣生產而開發的,適用于制造內襯金屬熔點低于外層金屬熔點的復合管。襯層和基體均采用液態金屬。將制外管的鋼液引入一旋轉金屬模,在外管凝固過程中監測管內溫度。當外管凝固并達到一定溫度時,澆入耐蝕合金等內層金屬。通過控制鑄造條件,可以生產出牢固的冶金結合的雙金屬復合管。
當應用液態金屬進行表面堆敷時,采用離心技術可復合層容易出現的氣孔和夾雜。這時,熔化金屬中密度低的渣、雜質和氣體上升到表面,而較重的金屬成分下沉,在管壁上形成一致密層,從而提高熔敷質量和再現性。因此其優缺點分別為:
優點:界面實現冶金結合,致密度高,排渣、排氣性好。缺點:若沒有其后的熱變形,僅限于鑄態使用,其粗大的鑄態組織導致各層金屬的力學性能不能充分發揮。另外,該方法不能生產外層為輕合金的復合鋼管。
機械脹接是目前生產不銹鋼復合管的一種主要方法,它是利用滾脹芯軸回轉擠壓使復合管內管發生塑性變形,外管發生彈性變形,從而使復合管的外管對內管產生接觸壓力,以達到復合管內外壁的緊密貼合。液壓脹接原理與機械脹接相同,只是用管內高壓水施壓代替滾脹芯軸回轉擠壓。機械脹接時脹接力大小難以確定,易發生欠脹或過脹,且多次滾脹易造成襯里開裂。液壓脹接時脹接力均勻且大小可進行計算,因此更具優越性。兩種脹接法的共同缺點是內外層只是機械結合,和拉拔成型一樣,在高溫環境下會因應力松弛而分層失效。
目前金屬復合無縫管冷成型法大致有以下兩種:內擴漲型和外減徑型。內擴漲型,即:采用兩種材質的無縫管相互穿套(如外管采用一般普碳鋼無縫鋼管,內穿一薄壁不銹鋼管作為內層金屬管),在內管中施以高壓,使內層無縫管發生塑性變形外層無縫管僅產生彈性變形,從而使內管與外管緊密結合,形成雙金屬復合無縫管。
外減徑型,即:仍采用兩種材質的無縫管相互穿套,對外層管進行減徑拉拔或軋制,使內管與外管緊密結合,形成雙金屬復合無縫管。以上兩種工藝生產的金屬復合無縫管的不足之處在于:生產成本高昂,內外管均必須采用現成的熱軋或冷拔無縫管,加上其后的內漲或減徑工序使其制造成本大幅度上升;以上兩種類型的無縫管并非完全意義上的金屬復合,兩層金屬相互間并無冶金熔合,在受軸向力的情況下內外兩層金屬難以傳遞和均衡外力,在需要熱傳遞的應用領域,由于內外兩層金屬間存在間隙,熱阻必將大幅度增加。
熱成型制造工藝包括熱軋和熱擠壓兩種方法,前者主要適用于有縫復合管的生產,后者適用于無縫復合管的生產。軋制是一種傳統的制備復合金屬的方法。熱軋復合實質上屬于壓力焊,如果變形量足夠大,軋輥施加的壓力就會破壞金屬表面的氧化膜,使表面達到原子接觸,從而使兩表面焊在一起。軋制的優缺點分別為:優點:生產率高、質量好、成本低,并可大量節省金屬材料的損耗,因此是目前應用極為廣泛的復合材料生產技術。軋制結合的復合板占復合板總產量的90%,而且經常應用于壁厚小于32mm的管材的加工。缺點:一次性投資大,而且很多材料組合不能通過軋制復合實現。目前應用廣泛的還是利用軋制工藝進行碳鋼、不銹鋼有縫復合管的制造。
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構件下料前必須檢查是否平直,否則必須矯直。焊接時焊條或焊絲應選用適合于所焊接的材料的品種,且應有出廠合格證。 焊接時構件之問的焊點應牢固,焊縫應飽滿,焊縫表面的焊波應均勻,不得有咬邊、未焊滿、裂紋、渣滓、焊瘤、燒穿、電弧擦傷、弧坑和針狀產氣孔等缺陷,焊接區不得有飛濺物.如有漏焊,必須先焊渣后再進行補充焊接。
打磨平整光潔,不允許有焊渣、崩淺、毛刺或未打磨等情況;欄桿接縫應嚴密,不得有裂縫、翹曲、鍛痕。焊接完成后,應將焊渣敲凈。漆面平整均勻,不允許有色差、漏漆現象。表面平滑、均勻,不允許有、鼓泡、氣孔、流掛、裂紋、夾雜物、發粘、劃痕等缺陷。欄桿高度、問距、安裝位置應符合設計要求。欄桿之問豎向問距不大于110mm ,允許偏差不大于3㎜ 。欄桿豎向平面乖直度不大于3 ㎜,橫向平面直線度不大于4 ㎜。欄桿高度允許偏差不大于3 ㎜。
應注意的質量問題:尺寸超出允許偏差:對焊縫長寬、寬度、厚度不足,中心線偏移,彎折等偏差,應嚴格控制焊接部位的相對位置尺寸,合格后方準焊接,焊接時精心操作。焊縫裂紋:為防止裂紋產生,應選擇適合的焊接工藝參數和焊接程序,避免用大電流,不要突然熄火,焊縫接頭應搭接10-15mm ,焊接中不允許搬動、敲擊焊件;表面氣孔:焊接部位必須清洗干凈,焊接過程中選擇適當的焊接電流,降低焊接速度,使熔池中的氣泡逸出。
鐵藝欄桿安裝:工藝流程 后加理件法:安裝預理件一放線一安裝立柱一扶手與認柱連接(針對木扶手工程);安裝預埋件后加埋件做法是:采用膨脹螺栓與鋼板來制作后置連接件,先在土建基層上放線,確定眾柱固定點的位置,然后在安裝基層上用沖擊鉆鉆孔(對于安裝基層有面磚和理石面層的,在使用專用理石鉆頭或水鉆現在面層上開孔后,用沖擊鉆鉆孔),再安裝膨脹螺栓,螺栓保持足夠的長度,在螺栓定位以后,將螺栓擰緊同時將螺母與螺桿間焊死,防止螺母與鋼板松動。扶手與墻體面的連接也同樣采取上述方法。
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