抗泥沙磨損復(fù)合管性能研究.pdf

1、隨著疏浚工程的不斷發(fā)展，輸泥管的使用量逐漸增加。挖泥船在挖泥過程中，普遍使用的泥漿輸送管道為焊鋼管或螺旋焊管，這類管道為單金屬管，材質(zhì)多為Q235B、Q345B、Q235A、10＃鋼、20＃鋼、16Mn、L245、L290、L360、X42-X70等鋼種，由于其抗泥沙磨損性能差，所以存在容易失效與壽命較短的問題。通常一個(gè)壁厚為30mm厚的輸泥管，只能使用不到一年的時(shí)間。因此在疏浚工程中，需要定期對(duì)輸泥管道進(jìn)行更換作業(yè)，這個(gè)過程工程量大且

2、耗時(shí)多。為了降低輸泥管的更換頻率和工作量本文提出使用離心鑄造得到的雙金屬復(fù)合管代替普通的單金屬管，以提高輸泥管的使用壽命。管的外層即基層采用35＃鋼，作為承力部分，內(nèi)層即耐磨層采用Cr26，起承擔(dān)磨損的作用。根據(jù)內(nèi)外兩層材料的性質(zhì)和復(fù)合管的尺寸，計(jì)算制定出鑄型轉(zhuǎn)速、澆注溫度等離心鑄造工藝。然后對(duì)鑄造后得到的復(fù)合管進(jìn)行一系列的熱處理和耐磨性測(cè)試，研究不同的熱處理工藝對(duì)復(fù)合管的硬度和耐磨性的影響。結(jié)果表明隨著淬火保溫時(shí)間在一定范圍內(nèi)的增加，

3、復(fù)合管內(nèi)層的硬度隨之增加，其耐磨性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在1040℃的淬火溫度下，當(dāng)保溫時(shí)間為80min時(shí)復(fù)合管內(nèi)層的耐磨性最好，相對(duì)耐磨性是16Mn的20倍左右，即其使用壽命是材質(zhì)為16Mn的復(fù)合管的20倍，這對(duì)復(fù)合管熱處理工藝的選取有一定的指導(dǎo)意義。通過對(duì)復(fù)合管的金相觀察，可以看出合金碳化物的生長(zhǎng)形態(tài)是垂直于熔合線向內(nèi)表面發(fā)展，使得碳化物的最硬的一面為工作面，大大提高了復(fù)合管的耐磨性。通過對(duì)復(fù)合管的界面進(jìn)行電子探針分析，發(fā)現(xiàn)復(fù)合管

4、內(nèi)層與外層之間并沒有發(fā)生合金元素的擴(kuò)散。
　　由于復(fù)合管的鑄造受工藝條件的限制，通常長(zhǎng)度比較短，在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要在施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)一段段的復(fù)合管進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)連接操作，所以復(fù)合管的焊接問題是輸泥管生產(chǎn)運(yùn)用中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)復(fù)合管雙層材料的特性，制定出復(fù)合管與法蘭的焊接工藝：焊接方法采用CO_2分段焊，焊接電流選為140A并采用直流反接，焊接電壓選為22V，焊接速度選為0.22m/min，CO_2氣流速度選擇為15L/min，最終實(shí)