邢士波 赵强 李江柳 刘贺（山东龙泉管道工程股份有限公司， 山东 淄博 255000）

双金属复合管技术发展进展

邢士波 赵强 李江柳 刘贺（山东龙泉管道工程股份有限公司， 山东 淄博 255000）

双金属复合管是一种具有耐冲击、耐高温、耐腐蚀、抗压、热膨胀率低等优势的一种新型复合给水管材，在工业领域和民用领域都具有很好的实用性。本文对双金属复合管技术进行探讨，主要从双金属复合管形成的基本原理、加工工艺和连接工艺三个方面进行分析，旨在为双金属复合管技术发展及进展提供一定的理论参考依据。

双金属复合管；双金属复合管技术；加工工艺；连接工艺

双金属复合管在给水系统中其外基管可承载较大压力，起到外部管道刚性支撑作用，其内基管具有较好的耐腐蚀性可承担不同性质流体的管道输送作用。在双金属复合管制造工艺中，目前较为成熟的工艺方法包括机械旋压法、爆炸复合法、拉拔复合法和液压复合法，在双金属复合管连接工艺上主要包括螺纹连接、沟槽卡箍连接、法兰连接、焊接连接等。下面本文就对双金属复合管的形成基本原理、加工工艺和连接工艺进行进一步深入的探讨。

1 双金属复合管形成的基本原理

双金属复合管是有含碳量较高的镀锌钢管和耐腐蚀的薄壁不锈钢管嵌合而成的给水管材，其具备了镀锌钢管抗冲击、抗压力、耐高温、热膨胀率低等特点，同时又兼备薄壁不锈钢管表面光滑、耐腐蚀、不结垢等特质，是目前在民用领域，如：建筑冷热给水管道、饮用水管道、供暖管道等和工业领域，如：污水处理厂污水管道、电力除盐水管道、油气井套管、天然气输送管道等皆能很好应用的新型复合管材。

双金属复合管其外基管根据用途可划分为不同直径尺寸的通径和壁厚，其通径可选范围在φ20～φ1020mm，壁厚可选范围在2.5mm～50mm。再根据输送介质的性质、流量要求和压力要求可对双金属复合管的加工工艺进行选择，如输送地中压流体可选择无缝钢管，石油裂化可使用管线管等。双金属复合管其内基管根据输送介质的化学成分可选择不同的抗腐蚀合金材料，目前可选择的合金材料有铜基合金、钛合金、镍基合金、奥氏体不锈钢、哈氏合金等合金材料。

2 双金属复合管加工工艺

目前较为成熟的工艺方法包括机械旋压法、爆炸复合法、拉拔复合法和液压复合法。

（1）机械旋压法是利外基管与内基管材质的不同机械性能通过物理作用将二者结合在一起。通常镀锌钢管具有较大的弹性形变能力，而薄壁不锈钢管屈服强度较低，由此利用旋压机将外基管扩张而使内基管传入外基管，在撤出外力后，外基管弹性收缩，使二者结合在一起。机械旋压法加工的双金属复合管具有较好的稳定性，其热膨胀系数小可承受-20℃～350℃的流体温度。常规承压范围P≥3.0MPa，接口类型通常为丝扣、槽沟、法兰和焊接，在民用饮用水管道应用中具有良好表现。

（2）爆炸复合法是利用炸药瞬间所产生的爆炸力将水流引入复合管内部使内基管表面扩张与外基管复合。这种复合方法具有一次成型，内外基管受压均衡等特点，但是由于外基管内部表面不规则可能造成二者结合度上存在一定的误差，同时由于爆炸产生的热能较大会破坏内基管的抗腐蚀能力。

（3）拉拔复合法是利用固定外圆尺寸的固定模具沿内衬管轴线拉拔，利用模具的挤压和扩张使内基管和外基管相复合。这种复合方法成型工艺较为简单，其内管表面圆整度较好，但由于外基管内部的不平整可能会导致复合管壁厚不一致。

（4）液压复合法是在内基管内注入液体并对液体进行施压，使内基管逐步达到塑变要求与外基管复合。这种复合方法内基管各部位受压均衡使内管道直径基本一致，但由于外基管表面的不规则可能会造成复合管厚度不均的问题。

3 双金属复合管连接工艺

双金属复合管连接工艺上主要包括螺纹连接、沟槽卡箍连接、法兰连接和焊接连接。

（1）螺纹连接是一种较为广泛使用的可拆卸固定连接方法，其俗称为“丝扣连接”。在双金属复合管螺纹连接上采用圆柱管螺纹，其牙型角α=55°，牙顶呈圆弧形，螺纹之间无径向间隙，具有较好的紧密性，在DN15-DN100型双金属复合管连接中被广泛使用。

（2）沟槽卡箍连接是利用密封橡胶圈、卡箍和锁紧螺栓将管道进行密封连接的一种管道连接工艺，其具有安装工序简单、快捷、施工安全等特点，是目前液体、气体管道连接首选技术。在双金属复合管连接工艺中适合DN100以上的复合管连接。

（3）法兰连接是先将管道固定端固定在法兰盘上，然后再将两个法兰盘之间加上法兰垫，并用螺栓将法兰盘连接形成管道连通。法兰连接具有强度高、密封性好、拆卸方便等特点，其在工业管道连接中应用非常广泛。在双金属复合管连接工艺中DN100以上的复合管连接，经常使用法连连接方式。

（4）焊接连接是最为直接的连接方法，其通过加热或者加压使用电弧焊连接管道两端使其成为一体。在双金属复合管焊接连接中需要采用三层焊接的方法进行施工，首先利用氩弧焊对管道进行封底，在对过渡层进行焊接，最后用电弧焊填充盖面使其表面平整。

4 结语

双金属复合管在我们的日常工作和生活中的应用范围越来越多，研究双金属复合管技术的发展与进展能够夯实双金属复合管工艺基础，并通过技术的不断创新与改良使双金属复合管在性能上和施工工艺上更进一步，由此可提高我国对双金属复合管制造技术与施工工艺水平，促进我国工业技术与工业工艺走出国门面向世界。

［1］王新.双金属复合管焊接工艺研究与应用［J］.电焊机，2011，41（07）：71-73.