一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法

摘要

本发明公开了一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，包括步骤：一、基管与衬管加工；二、基管与衬管装配及机械复合，形成机械式金属复合管；三、电阻焊焊接准备：将电阻焊机的两个电阻焊电极分别安装在机械式金属复合管两端，其中一个电阻焊电极安装在衬管一端的外伸段上，且另一个电阻焊电极安装在基管的一端；四、电阻焊焊接：采用电阻焊机对机械式金属复合管中的基管与衬管进行焊接；五：后续加工。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、焊接质量高、使用效果好，加工成型的半冶金式金属复合管中基管与衬管之间的结合强度高，并且加工效率高，加工质量易于保证。

权利要求

1.一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、基管与衬管加工：对所生产金属复合管的基管(1)和衬管(3)分别进行加工，所述衬管(3)的长度大于基管(1)的长度；

步骤二、基管与衬管装配及机械复合：将步骤一中所述衬管(3)同轴装入基管(1)内，并使衬管(3)的两端均伸出至基管(1)外侧；再采用双金属管机械复合方法将基管(1)与衬管(3)复合为一体，形成机械式金属复合管；所述衬管(3)两端伸出至基管(1)外侧的节段均为外伸段；

步骤三、电阻焊焊接准备：将电阻焊机(5)的两个电阻焊电极分别安装在所述机械式金属复合管两端，其中一个所述电阻焊电极安装在衬管(3)一端的外伸段上，且另一个所述电阻焊电极安装在基管(1)的一端；

步骤四、电阻焊焊接：采用电阻焊机(5)对所述机械式金属复合管中的基管(1)与衬管(3)进行焊接，获得半冶金式金属复合管；

步骤五：后续加工：对步骤四中所述半冶金式金属复合管中衬管(3)伸出至基管(1)外侧的节段进行切除，再对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊，获得半冶金式金属复合管成品。

2.按照权利要求1所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：步骤二中所述双金属管机械复合方法为旋压法、液压胀形法或爆燃复合法，所述伸出段的长度L＝15mm～200mm。

3.按照权利要求1或2所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：步骤三中两个所述电阻焊电极分别为第一焊接工装(2)和第二焊接工装(4)，所述第一焊接工装(2)和第二焊接工装(4)组成电阻焊接工装且二者分别与电阻焊机(5)的两个电源输出端连接；步骤三中进行电阻焊焊接准备时，对所述电阻焊接工装进行安装；

所述第一焊接工装(2)包括夹紧套装在衬管(3)的外伸段上的第一电极和套装在所述第一电极外侧的第一罩壳，所述第一电极与衬管(3)呈同轴布设，所述第一罩壳的材质与所述第一电极的材质相同；所述第二焊接工装(4)包括夹紧套装在基管(1)上的第二电极和套装在所述第二电极外侧的第二罩壳，所述第二电极与基管(1)呈同轴布设，所述第二罩壳的材质与所述第二电极的材质相同。

4.按照权利要求3所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：所述第一电极和所述第二电极均为圆筒形电极，所述第一罩壳和所述第二罩壳均为圆锥形且二者的直径均由内至外逐渐缩小；所述第一罩壳和第二罩壳均与所述机械式金属复合管呈同轴布设，所述第一罩壳和第二罩壳均由圆锥形外壳和对所述圆锥形外壳的底部开口进行封堵的封堵板组成；所述第一罩壳的封堵板安装在所述第一电极的中部，且所述第一罩壳的封堵板中部开有供所述第一电极安装的安装口；所述第二罩壳的封堵板安装在所述第二电极的中部，且所述第二罩壳的封堵板中部开有供所述第二电极安装的安装口。

5.按照权利要求3所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：所述第一电极与所述第一罩壳加工制作为一体，且所述第二电极与所述第二罩壳加工制作为一体；所述第一电极和所述第二电极的材质相同；所述第一电极的材质为铜、镉铜、银铜、铬铜、锆铜、铬银铜或铬铝镁铜。

6.按照权利要求1或2所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：步骤二中进行基管与衬管装配及机械复合之前，还需对基管(1)的内表面和衬管(3)的外表面分别进行清理；步骤三中进行电阻焊焊接准备之前，还需对基管(1)上和衬管(3)的外伸段上安装所述电阻焊电极的安装位置分别进行打磨处理；

步骤二中进行基管与衬管装配及机械复合之前，还需对基管(1)的内表面和/或衬管(3)的外表面进行喷砂处理。

7.按照权利要求1或2所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：步骤四中采用电阻焊机(5)对所述机械式金属复合管中的基管(1)与衬管(3)进行焊接时，采用点焊法进行焊接；焊接后，所述基管(1)与衬管(3)之间的接触面上形成多个焊核(6)。

8.按照权利要求7所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：步骤一中所述基管(1)为碳钢基管，所述衬管(3)为耐蚀合金衬管；步骤四中进行电阻焊焊接时，焊接电流为150A～30000A。

9.按照权利要求3所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：步骤五中进行后续加工之前，先关闭电阻焊机(5)，并对第一焊接工装(2)和第二焊接工装(4)进行拆除；步骤五中对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊之前，需对所述半冶金式金属复合管进行内窥镜检查；步骤五中对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊后，还需在所述半冶金式金属复合管的管端加工环向坡口。

10.按照权利要求1或2所述的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于：步骤五中对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊之前，需对半冶金式金属复合管进行抽样检验，所进行的抽样检验包括结合强度检验和基衬结合界面金相检验；步骤五中后续加工完成后，还需对所述半冶金式金属复合管成品进行射线探伤和水压测试。

说明书

一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法

技术领域

[0001] 本发明属于复合管加工技术领域，尤其是涉及一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法。

背景技术

[0002] 近些年来，金属复合管道(也称为双金属复合管道)在石油天然气开采及输运、化工和给水排水行业中得到日益广泛的应用。金属复合管道是将两种不同材质的金属管道通过复合工艺以不同形式复合起来的一种高科技产品。金属复合管由基管和同轴套装在基管内的衬管组成，外部的基管主要起承压和管道刚性支撑的作用，而内部的衬管能有效承担管道的耐腐蚀作用，从而充分发挥两种材质管材各自的优异特性，并大幅节约昂贵的衬层合金材料。因此，金属复合管相比于耐蚀衬层的纯材管道具有极大的成本优势。

[0003] 金属复合管道按照基衬复合后的界面形式可分为机械式金属复合管和冶金式金属复合管两种。其中，机械式金属复合管通过旋压复合技术、液压胀形技术或者水下爆燃技术等使衬管发生塑性变形，实现基管和衬管之间的机械过盈配合实际使用时，机械复合方式都普遍存在基衬管结合强度不高这一质量缺陷，实际服役过程中衬管容易出现因基衬管结合强度不高而造成的鼓包问题，严重降低了产品使用的安全性，同时极大限制了金属复合管的应用范围。

[0004] 冶金式金属复合管是用冶金处理工艺实现基管和衬管之间的复合。由于其基管和衬管界面是冶金结合，因此结合强度远远高于机械式复合管。冶金式金属复合管的制造工艺有很多种，如冶金复合板卷板焊接、离心铸造、管内堆焊、基衬钎焊等，但上述工艺中有一些还处于研究阶段，有一些制造工艺繁琐且成本较高。因而，需设计一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、焊接质量高、使用效果好的金属复合管加工方法，加工成型的金属复合管中基管与衬管之间的结合强度高。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、焊接质量高、使用效果好，加工成型的半冶金式金属复合管中基管与衬管之间的结合强度高，并且加工效率高，加工质量易于保证。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

[0007] 步骤一、基管与衬管加工：对所生产金属复合管的基管和衬管分别进行加工，所述衬管的长度大于基管的长度；

[0008] 步骤二、基管与衬管装配及机械复合：将步骤一中所述衬管同轴装入基管内，并使衬管的两端均伸出至基管外侧；再采用双金属管机械复合方法将基管与衬管复合为一体，形成机械式金属复合管；所述衬管两端伸出至基管外侧的节段均为外伸段；

[0009] 步骤三、电阻焊焊接准备：将电阻焊机的两个电阻焊电极分别安装在所述机械式金属复合管两端，其中一个所述电阻焊电极安装在衬管一端的外伸段上，且另一个所述电阻焊电极安装在基管的一端；

[0010] 步骤四、电阻焊焊接：采用电阻焊机对所述机械式金属复合管中的基管与衬管进行焊接，获得半冶金式金属复合管；

[0011] 步骤五：后续加工：对步骤四中所述半冶金式金属复合管中衬管伸出至基管外侧的节段进行切除，再对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊，获得半冶金式金属复合管成品。

[0012] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：步骤二中所述双金属管机械复合方法为旋压法、液压胀形法或爆燃复合法，所述伸出段的长度L＝15mm～200mm。

[0013] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：步骤三中两个所述电阻焊电极分别为第一焊接工装和第二焊接工装，所述第一焊接工装和第二焊接工装组成电阻焊接工装且二者分别与电阻焊机的两个电源输出端连接；步骤三中进行电阻焊焊接准备时，对所述电阻焊接工装进行安装；

[0014] 所述第一焊接工装包括夹紧套装在衬管的外伸段上的第一电极和套装在所述第一电极外侧的第一罩壳，所述第一电极与衬管呈同轴布设，所述第一罩壳的材质与所述第一电极的材质相同；所述第二焊接工装包括夹紧套装在基管上的第二电极和套装在所述第二电极外侧的第二罩壳，所述第二电极与基管呈同轴布设，所述第二罩壳的材质与所述第二电极的材质相同。

[0015] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：所述第一电极和所述第二电极均为圆筒形电极，所述第一罩壳和所述第二罩壳均为圆锥形且二者的直径均由内至外逐渐缩小；所述第一罩壳和第二罩壳均与所述机械式金属复合管呈同轴布设，所述第一罩壳和第二罩壳均由圆锥形外壳和对所述圆锥形外壳的底部开口进行封堵的封堵板组成；所述第一罩壳的封堵板安装在所述第一电极的中部，且所述第一罩壳的封堵板中部开有供所述第一电极安装的安装口；所述第二罩壳的封堵板安装在所述第二电极的中部，且所述第二罩壳的封堵板中部开有供所述第二电极安装的安装口。

[0016] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：所述第一电极与所述第一罩壳加工制作为一体，且所述第二电极与所述第二罩壳加工制作为一体；所述第一电极和所述第二电极的材质相同；所述第一电极的材质为铜、镉铜、银铜、铬铜、锆铜、铬银铜或铬铝镁铜。

[0017] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：步骤二中进行基管与衬管装配及机械复合之前，还需对基管的内表面和衬管的外表面分别进行清理；步骤三中进行电阻焊焊接准备之前，还需对基管上和衬管的外伸段上安装所述电阻焊电极的安装位置分别进行打磨处理；

[0018] 步骤二中进行基管与衬管装配及机械复合之前，还需对基管的内表面和/或衬管的外表面进行喷砂处理。

[0019] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：步骤四中采用电阻焊机对所述机械式金属复合管中的基管与衬管进行焊接时，采用点焊法进行焊接；焊接后，所述基管与衬管之间的接触面上形成多个焊核。

[0020] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：步骤一中所述基管为碳钢基管，所述衬管为耐蚀合金衬管；步骤四中进行电阻焊焊接时，焊接电流为150A～30000A。

[0021] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：步骤五中进行后续加工之前，先关闭电阻焊机，并对第一焊接工装和第二焊接工装进行拆除；步骤五中对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊之前，需对所述半冶金式金属复合管进行内窥镜检查；步骤五中对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊后，还需在所述半冶金式金属复合管的管端加工环向坡口。

[0022] 上述一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，其特征是：步骤五中对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊之前，需对所述半冶金式金属复合管进行抽样检验，所进行的抽样检验包括结合强度检验和基衬结合界面金相检验；步骤五中后续加工完成后，还需对所述半冶金式金属复合管成品进行射线探伤和水压测试。

[0023] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0024] 1、方法步骤简单、设计合理且实现方便，投入成本较低。

[0025] 2、加工过程设计合理且实现方便，主要包括基管与衬管加工、基管与衬管装配及机械复合、焊接工装安装(即电阻焊焊接准备)、电阻焊焊接、后续加工及相关检验等步骤。

[0026] 3、所采用的电阻焊接工装结构简单、设计合理且加工制作及安装布设方便、使用效果好，电阻焊焊接过程中，通过电阻焊接工装使得基管与衬管之间的间隙形成一个与外界相对隔绝的腔体，能有效保证电阻焊焊接质量，并能有效增强基衬结合界面的结合强度；同时，电阻焊接工装中的第一焊接工装和第二焊接工装分别作为电阻焊机的两个电阻焊电极使用，具有拆装简便、接线方便、使用效果好等优点。

[0027] 4、加工过程设计合理、使用效果好且实用价值高，充分利用了机械式金属复合管中基管对衬管的法向压力和接触电阻，且无需额外施加预压。由于典型的机械式金属复合管一般是由高强度的碳钢管作为起机械支撑作用的基管和耐蚀性能优异的不锈钢或耐蚀合金衬管构成。衬管发生的变形以塑性变形为主，基管变形则以弹性变形为主。复合后，衬管受基管的法向压力，从而实现机械复合。这种机械复合的接触面是在微观上存在许多凹凸结构的两个平面的接触，如图3所示。尤其是装配复合前对基管和/或衬管的喷砂处理，更加增多了基管内表面和/或衬管外表面的凹凸；这就造成了机械复合后的接触面并不是完全接触，而是微观上的局部接触，即存在接触电阻。电阻焊本质上是一种利用两个或两个以上的导体之间的接触电阻，在一定的压力作用下，实现局部发热、熔化材料实现焊接与连接的方法。由此可见，机械式金属复合管的受力特点不仅为电阻焊提供了法向压力，而且也提供了基衬之间的接触电阻，这就为电阻焊提供了先决条件。当大电流瞬间通过基衬接触面时，因基衬间接触电阻的存在导致接触面上真实接触的部分发热而熔化，最终实现基管与衬管的局部冶金结合，也就形成了所谓的“半冶金式金属复合管”。

[0028] 5、焊接质量高、使用效果好，基管与衬管之间的结合强度高，并且加工效率高，加工质量易于保证。本发明为一种利用机械式金属复合管基衬之间的法向压力和接触电阻，采用电阻焊技术向机械式复合管基衬结合界面通入瞬间大电流，使微观上的局部接触区域形成微观焊核，从而制造半冶金式金属复合管的方法。因此，利用电阻焊能使机械式复合管基衬间的机械结合转变为微观区域的局部冶金结合(形成半冶金式金属复合管)，提高基衬结合强度，从而解决机械式复合管基衬间结合强度不高的难题。且与冶金式复合管的复杂工艺相比，本发明具有工艺简单、成本低廉、生产效率高、能耗低等优点。同时，采用本发明不破坏复合管原有的力学和耐蚀性能。虽然在接触面的瞬间温度非常高，但由于电阻焊通电时间非常短暂，一般为几十毫秒到数百毫秒之间，因此在微观区域内形成的焊核尺寸非常小，因此不会对基管和衬管的整体力学性能和腐蚀性能造成影响。

[0029] 6、适用面广且推广应用前景广泛，能适用于石油天然气、化工、电力、输水、食品等领域中的金属复合管加工，使机械式金属复合管通过电阻焊方式形成半冶金式金属复合管。

[0030] 综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、焊接质量高、使用效果好，加工成型的半冶金式金属复合管中基管与衬管之间的结合强度高，并且加工效率高，加工质量易于保证，能有效解决现有机械式双金属复合管易出现基衬结合强度低、鼓包失效等质量缺陷问题。同时，相比于冶金式金属复合管加工方法存在的工艺复杂、加工效率较低、成本高的缺点，本发明具有投入成本低、工艺过程简单、易于实现、生产效率高、能耗低等优点。

[0031] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0032] 图1为本发明生产半冶金式金属复合管时的方法流程框图。

[0033] 图2为本发明生产半冶金式金属复合管时的电阻焊焊接状态示意图。

[0034] 图3为本发明机械式金属复合管中基衬接触面的微观结构示意图。

[0035] 图4为本发明半冶金式金属复合管中基衬接触面的微观结构示意图。

[0036] 附图标记说明:

[0037] 1—基管；                 2—第一焊接工装；        3—衬管；

[0038] 4—第二焊接工装；         5—电阻焊机；            6—焊核。

具体实施方式

[0039] 实施例1

[0040] 如图1所示的一种采用电阻焊生产半冶金式金属复合管的方法，包括以下步骤：

[0041] 步骤一、基管与衬管加工：对所生产金属复合管的基管1和衬管3分别进行加工，所述衬管3的长度大于基管1的长度；

[0042] 步骤二、基管与衬管装配及机械复合：将步骤一中所述衬管3同轴装入基管1内，并使衬管3的两端均伸出至基管1外侧；再采用双金属管机械复合方法将基管1与衬管3复合为一体，形成机械式金属复合管；所述衬管3两端伸出至基管1外侧的节段均为外伸段；所述机械式金属复合管中基衬接触面的微观结构，详见图3；

[0043] 步骤三、电阻焊焊接准备：将电阻焊机5的两个电阻焊电极分别安装在所述机械式金属复合管两端，其中一个所述电阻焊电极安装在衬管3一端的外伸段上，且另一个所述电阻焊电极安装在基管1的一端；

[0044] 步骤四、电阻焊焊接：采用电阻焊机5对所述机械式金属复合管中的基管1与衬管3进行焊接，获得半冶金式金属复合管；

[0045] 步骤五：后续加工：对步骤四中所述半冶金式金属复合管中衬管3伸出至基管1外侧的节段进行切除，再对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊，获得半冶金式金属复合管成品。

[0046] 本实施例中，步骤一中所述基管1为碳钢基管，所述衬管3为耐蚀合金衬管。并且，步骤二中所述伸出段的长度L＝15mm～200mm。其中，耐蚀合金衬管的材质为不锈钢、镍基合金或铜合金材料。

[0047] 本实施例中，所加工半冶金式金属复合管成品的规格为Φ114×(10+2)mm，所述基管1的材质为L360QS碳钢，基管1的外径为Φ114mm、长度为2m且其壁厚为10mm；所述衬管3的材质为316L不锈钢且其壁厚为2mm，所述衬管3的外径为Φ90mm且其长度为2.2m。

[0048] 步骤一中对基管1和衬管3进行加工时，所述衬管3的长度比基管1的长度大2L。实际加工时，可根据具体需要，对L的取值大小进行相应调整。并且，所述基管1的外径越大，L的取值越大。并且，所述衬管3的外径小于基管1的内径，所述基管1与衬管3之间的间隙根据常规金属复合管的装配要求进行确定。本实施例中，步骤二中所述的L＝100mm。

[0049] 本实施例中，如图2所示，步骤三中两个所述电阻焊电极分别为第一焊接工装2和第二焊接工装4，所述第一焊接工装2和第二焊接工装4组成电阻焊接工装且二者分别与电阻焊机5的两个电源输出端连接；步骤三中进行电阻焊焊接准备时，对所述电阻焊接工装进行安装。

[0050] 所述第一焊接工装2包括夹紧套装在衬管3的外伸段上的第一电极和套装在所述第一电极外侧的第一罩壳，所述第一电极与衬管3呈同轴布设，所述第一罩壳的材质与所述第一电极的材质相同；所述第二焊接工装4包括夹紧套装在基管1上的第二电极和套装在所述第二电极外侧的第二罩壳，所述第二电极与基管1呈同轴布设，所述第二罩壳的材质与所述第二电极的材质相同。

[0051] 实际对所述电阻焊接工装进行安装进行固定安装时，需确保连接可靠。本实施例中，所述第一焊接工装2和第二焊接工装4通过电源线分别与电阻焊机5的两个电源输出端连接。

[0052] 本实施例中，步骤二中进行基管与衬管装配及机械复合之前，还需对基管1的内表面和衬管3的外表面分别进行清理，确保基衬结合的接触面(即基管1与衬管3之间的接触面)洁净。

[0053] 步骤二中进行基管与衬管装配及机械复合之前，还需对基管1的内表面和/或衬管3的外表面进行喷砂处理。本实施例中，仅对基管1的内表面进行喷砂处理。

[0054] 本实施例中，对基管1的内表面进行清理时，需对基管1的内表面进行喷砂除锈和除湿与除尘处理，且采用热风机进行除湿与除尘处理。对衬管3的外表面进行清理时，需对衬管3的外表面进行除油和除尘处理。并且，对衬管3的外表面进行除油和除尘处理时，采用丙酮擦洗衬管3的外表面。实际使用时，也可以采用其它清洗剂进行擦洗。清理完成后，确保基管1的内表面和衬管3的外表面均无锈、无油且无灰尘。

[0055] 实际加工时，步骤二中所述双金属管机械复合方法为旋压法、液压胀形法或爆燃复合法。其中，液压胀形法和爆燃复合法均为本领域技术人员熟知的常规双金属管机械复合方法，因而实际操作简便。实际加工时，也可以采用其它类型的双金属管机械复合方法。

[0056] 本实施例中，步骤二中采用液压胀形法将基管1与衬管3复合为一体，并且具体采用水压复合法进行复合。

[0057] 本实施例中，步骤三中所述第一电极和所述第二电极均为圆筒形电极，所述第一罩壳和所述第二罩壳均为圆锥形且二者的直径均由内至外逐渐缩小；所述第一罩壳和第二罩壳均与所述机械式金属复合管呈同轴布设，所述第一罩壳和第二罩壳均由圆锥形外壳和对所述圆锥形外壳的底部开口进行封堵的封堵板组成；所述第一罩壳的封堵板安装在所述第一电极的中部，且所述第一罩壳的封堵板中部开有供所述第一电极安装的安装口；所述第二罩壳的封堵板安装在所述第二电极的中部，且所述第二罩壳的封堵板中部开有供所述第二电极安装的安装口。

[0058] 并且，所述第一电极和第二电极的长度均为10mm～150mm。同时，所述第一罩壳的封堵板直径为所述第一电极外径的1.5倍～3倍，所述第二罩壳的封堵板直径为所述第二电极外径的1.5倍～3倍。实际加工时，可根据具体需要，对所述第一电极和第二电极的长度以及所述第一罩壳和第二罩壳的封堵板的直径分别进行调整。

[0059] 步骤三中进行电阻焊焊接准备之前，还需对基管1上和衬管3的外伸段上安装所述电阻焊电极的安装位置分别进行打磨处理。具体是对第一焊接工装2在衬管3的外伸段上的安装位置和第二焊接工装4在基管1上的安装位置分别进行打磨处理。

[0060] 本实施例中，对第一焊接工装2在衬管3的外伸段上的安装位置和第二焊接工装4在基管1上的安装位置分别进行打磨处理时，对第一焊接工装2安装的衬管3的外伸段和第二焊接工装4所安装的基管1的一端50mm范围内进行打磨处理，所述第一电极和第二电极的长度均不大于50mm。

[0061] 本实施例中，步骤三中所述第一电极与所述第一罩壳加工制作为一体，且所述第二电极与所述第二罩壳加工制作为一体。

[0062] 所述第一电极和所述第二电极的材质相同且其材质为铜、镉铜、银铜、铬铜、锆铜、铬银铜或铬铝镁铜。实际加工时，可根据具体需要，对第一焊接工装2和第二焊接工装4的材质进行相应调整。本实施例中，所述第一电极和所述第二电极的材质均为紫铜。

[0063] 实际使用时，可根据具体需要，对所述第一电极和所述第二电极的材质进行相应调整。

[0064] 本实施例中，所述电阻焊接工装安装过程中，需确保第一焊接工装2和第二焊接工装4的牢靠、稳固安装，使得第一焊接工装2与衬管3之间以及第二焊接工装4与基管1之间均可靠连接，第一焊接工装2和第二焊接工装4需与电阻焊机5的两个电源输出端可靠连接，但第一焊接工装2和第二焊接工装4之间不能进行任何连接。需注意的是：所述第一焊接工装2和第二焊接工装4均不能接地，并且第一焊接工装2和第二焊接工装4与电阻焊机5的两个电源输出端之间的电源回路不能接地，仅电阻焊机5的外壳接地。

[0065] 本实施例中，步骤四中采用电阻焊机5对所述机械式金属复合管中的基管1与衬管3进行焊接时，采用点焊法进行焊接；焊接后，所述基管1与衬管3之间的接触面上形成多个焊核6。

[0066] 相应地，所述电阻焊机5为电阻焊点焊机。焊接成型的半冶金式金属复合管中基衬接触面的微观结构，详见图4。其中，各焊核6均位于基管1内表面上的凸起部分与衬管3外表面上的凸起部分之间的接触位置。

[0067] 本实施例中，步骤四中进行电阻焊焊接时，将第一焊接工装2与电阻焊机5的负电源输出端连接，且将第二焊接工装4与电阻焊机5的正电源输出端连接。

[0068] 实际使用时，也可以将第一焊接工装2与电阻焊机5的正电源输出端连接，且将第二焊接工装4与电阻焊机5的负电源输出端连接。

[0069] 实际进行电阻焊焊接时，焊接电流为150A～30000A，焊接时间即通电时间不大于900ms。并且，焊接时间为10ms～900ms。

[0070] 本实施例中，步骤四中进行电阻焊焊接时，焊接电流为3500A，焊接时间为500ms。

[0071] 实际焊接时，可根据具体需要，对焊接电流和焊接时间进行相应调整。

[0072] 相对于电阻焊点焊的工件组合后需要通过电极施加压力的特点，步骤四中进行电阻焊焊接方法与常规的电阻焊点焊方法区别仅在于，通电之前无需对工件进行预压。由于基管1和衬管3预先进行机械复合，因而能有效保证两个待焊接件(即基管1和衬管3)之间接触良好，使得整个焊接过程更为简单、实现方便且焊接质量易于控制。

[0073] 本实施例中，步骤五中进行后续加工之前，先关闭电阻焊机5，并对第一焊接工装2和第二焊接工装4进行拆除。对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊之前，需对所述半冶金式金属复合管进行内窥镜检查。并且，对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊后，还需在所述半冶金式金属复合管的管端加工环向坡口，以方便所述半冶金式金属复合管之间的对接。后续加工完成后，还需对所述半冶金式金属复合管成品进行射线探伤和水压测试。

[0074] 本实施例中，步骤五中对所述半冶金式金属复合管进行管端封焊或管端堆焊之前，需对所述半冶金式金属复合管进行抽样检验，所进行的抽样检验包括结合强度检验和基衬结合界面金相检验，该两项检验均为破坏性试验。

[0075] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0076] 实施例2

[0077] 本实施例中，与实施例1不同的是：所加工半冶金式金属复合管成品的规格为Φ610×(20+2)mm；步骤一中所述基管1的材质为L485碳钢，基管1的外径为Φ610mm、长度为3m且其壁厚为20mm；所述衬管3的材质为316L不锈钢且其壁厚为2mm，所述衬管3的外径为Φ
560mm且其长度为3.3m；步骤二中所述的L＝150mm；步骤四中焊接电流为8000A且焊接时间为400ms。

[0078] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例1相同。

[0079] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0080] 实施例3

[0081] 本实施例中，与实施例1不同的是：所加工半冶金式金属复合管成品的规格为Φ76×(7+2)mm；步骤一中所述基管1的材质为20G碳钢，基管1的外径为Φ76mm、长度为10m且其壁厚为7mm；所述衬管3的材质为2205双相不锈钢且其壁厚为2mm，所述衬管3的外径为Φ60mm且其长度为10.16m；步骤二中所述的L＝80mm；步骤四中焊接电流为14500A且焊接时间为200ms。

[0082] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例1相同。

[0083] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0084] 实施例4

[0085] 本实施例中，与实施例1不同的是：所加工半冶金式金属复合管成品的规格为Φ168×(12.7+3)mm；步骤一中所述基管1的材质为20G碳钢，基管1的外径为Φ168mm、长度为
2m且其壁厚为12.7mm；所述衬管3的材质为825镍基合金且其壁厚为3mm，所述衬管3的外径为Φ139mm且其长度为2.18m；步骤二中所述的L＝90mm；步骤四中焊接电流为4800A且焊接时间为350ms。

[0086] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例1相同。

[0087] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0088] 实施例5

[0089] 本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中所述衬管3的材质为铜合金，步骤四中焊接电流为2500A且焊接时间为400ms。

[0090] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例1相同。

[0091] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0092] 实施例6

[0093] 本实施例中，与实施例1不同的是：所加工半冶金式金属复合管成品的规格为Φ60×(7+2)mm；步骤一中所述基管1的材质为20G碳钢，基管1的外径为Φ60mm、长度为10m且其壁厚为7mm；所述衬管3的材质为316L不锈钢且其壁厚为2mm，所述衬管3的外径为Φ43mm且其长度为10.4m；步骤二中所述的L＝200mm；步骤四中焊接电流为20500A且焊接时间为350ms。

[0094] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例1相同。

[0095] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0096] 实施例7

[0097] 本实施例中，与实施例6不同的是：所述基管1的长度为0.08m；所述衬管3长度为0.11m；步骤二中所述的L＝15mm；步骤四中焊接电流为150A且焊接时间为550ms。

[0098] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例6相同。

[0099] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0100] 实施例8

[0101] 本实施例中，与实施例2不同的是：步骤四中焊接电流为5000A且焊接时间为900ms。

[0102] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例2相同。

[0103] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0104] 实施例9

[0105] 本实施例中，与实施例2不同的是：步骤四中焊接电流为30000A且焊接时间为10ms。

[0106] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例2相同。

[0107] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0108] 实施例10

[0109] 本实施例中，与实施例2不同的是：步骤四中焊接电流为25000A且焊接时间为60ms。

[0110] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例2相同。

[0111] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0112] 实施例11

[0113] 本实施例中，与实施例2不同的是：步骤四中焊接电流为20000A且焊接时间为100ms。

[0114] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例2相同。

[0115] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0116] 实施例12

[0117] 本实施例中，与实施例2不同的是：步骤四中焊接电流为10000A且焊接时间为250ms。

[0118] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例2相同。

[0119] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0120] 实施例13

[0121] 本实施例中，与实施例3不同的是：步骤四中焊接电流为9500A且焊接时间为700ms。

[0122] 本实施例中，其余方法步骤和参数均与实施例3相同。

[0123] 本实施例中，加工成型的半冶金式金属复合管成品的内窥镜检查、结合强度检验、基衬结合界面金相检验、射线探伤和水压测试的结果均为合格，并且基衬结合界面的结合强度均比机械式金属复合管的结合强度增大5倍以上。

[0124] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。