一种可耐高压的小口径不锈钢管材的制作方法

本发明涉及不锈钢管，具体为一种可耐高压的小口径不锈钢管材。

背景技术：

1、不锈钢管是一种中空的长条圆形钢材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。

2、目前，中国专利申请号：cn201811540728.8公开了一种耐磨耐腐蚀的不锈钢复合管，所述的不锈钢复合管包括玻璃纤维筋和复合树脂层，所述的玻璃纤维筋绕设在不锈钢管本体的外表面上，且在绕设的过程中使其具有预应力；复合树脂层设置于所述玻璃纤维筋的外表面。

3、现有技术的不锈钢管材在使用的过程中，通常多为圆柱状结构，不便有效的分散受到的压力和应力，在有裂纹使容易使裂纹扩展，且不锈钢管材的接头处的强度相对较差，整体不锈钢钢管材的刚度、耐久性和耐压性较弱，并且在不锈钢管材生产的过程中，在填充内部材料时不便对管材进行稳定的定位，影响材质填充的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可耐高压的小口径不锈钢管材，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种可耐高压的小口径不锈钢管材，包括复合钢管、波纹段和接头结构，包括复合钢管、波纹段和接头结构，所述复合钢管表面设置有波纹段，所述复合钢管一端部设置有接头结构，所述复合钢管包括外钢管、固定于外钢管内侧的三角筋以及连接于三角筋内侧的内钢管，所述内钢管内部贯通开设有六边形槽，所述外钢管和内钢管之间设置有聚合填充层，并且三角筋包裹于聚合填充层内部，所述外钢管内侧壁开设有第一凹槽，所述六边形槽内侧壁开设有第二凹槽，所述接头结构外表面开设有弧形槽，并且接头结构内侧设置有内管，且接头结构和内管之间设置有聚合填充层，并且内管内部呈六边形状，六边形状处与六边形槽对应设置。

3、优选的，所述波纹段设置于外钢管表面，且波纹段的段数等距设置有不少于两个。

4、优选的，所述波纹段、外钢管、内钢管、弧形槽和内管外表面均采用电化学抛光处理。

5、优选的，所述第一凹槽设置有四个，并且四个第一凹槽等距分布于外钢管内侧，所述第二凹槽设置有六个，且六个第二凹槽分别设置于六边形槽的六条边内侧，所述第一凹槽与第二凹槽错位设置。

6、优选的，所述三角筋设置有不少于二十个，并且三角筋两两相连接，呈圆环状环绕分布于外钢管和内钢管内侧。

7、优选的，所述弧形槽呈弧形状，并且环绕分布于接头结构外表面一侧，形成一个类齿轮状结构。

8、优选的，所述聚合填充层为聚合物基质和增强材料组成的复合材料，所述聚合物基质为环氧树脂、聚酰亚胺和聚醚酮的一种或多种组合，所述增强材料为碳纤维、玻璃纤维、硅胶粒、氧化硅和氧化铝的一种或多种组合。

9、本发明还提供了一种可耐高压的小口径不锈钢管材的生产方法，包括以下步骤：

10、s1、取内钢管，内钢管一端为内管，在模具中挤压以在内钢管和内管内部形成六边形槽，且在内钢管内部的六边形槽上形成第二凹槽；

11、s2、取外钢管，在外钢管内侧壁挤压形成第一凹槽，并通过冷轧设备在外钢管外表面形成波纹段，然后将接头结构表面挤压出类齿轮状结构的多个弧形槽；

12、s3、将上述步骤处理后的波纹段、外钢管、内钢管、弧形槽和内管表面采用电化学抛光处理，然后将三角筋呈圆环状环绕分布焊接在内钢管表面，再将外钢管焊接在三角筋外侧；

13、s4、将步骤s3处理后的管材放置在夹持设备上，以夹持在外钢管和波纹段上，再在外钢管和内钢管内部加压填充入聚合填充层，以形成耐高压的不锈钢管材。

14、优选的，步骤s3中所述的夹持设备包括底架、安装于底架内侧中部的气缸、连接于气缸顶部输出端的连接头、转动连接于连接头内侧顶部的第一齿轮以及分别连接于连接头左右两侧的第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件的结构、大小相同，且底部均与底架相连接。

15、优选的，所述第一夹持组件包括底部与底架相固定的立架、滑动连接于立架内侧中部的齿条杆、一体成型于齿条杆顶端部的第一夹块、分别啮合传动于齿条杆前后两侧的第二齿轮和第三齿轮、啮合传动于齿条杆顶侧的第一斜齿架以及啮合传动于第三齿轮顶侧的第二斜齿架，所述立架内侧中部开设有滑槽，并且齿条杆纵向滑动于滑槽内侧，所述齿条杆右侧纵向开设有齿槽，并且齿槽与第一齿轮啮合传动，所述第一斜齿架右侧前部与立架滑动连接，并且第一斜齿架顶端部设置有第二夹块，所述第二斜齿架右侧后部与立架滑动连接，并且第二斜齿架顶端部设置有第三夹块，所述第一夹块、第二夹块和第三夹块位于同一垂直平面上，并且第一夹块、第二夹块和第三夹块呈三角状分布。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、本发明采用多层复合管结构，在复合钢管表面设置有波纹段，具有较大的表面积和弯曲性，能够有效吸收压力加载时产生的应力，提高管道的耐压能力，在外钢管和内钢管内侧设置了呈圆环状环绕分布的三角筋，且在内部填充了聚合物基质和增强材料组成的聚合填充层，提高管材整体的强度和刚度，能更好的抵抗压力和变形，在内钢管内部贯通开设有六边形槽，内管内部呈六边形状，六边形状处与六边形槽对应设置，增加管材的抗扭刚性和耐压能力，且在外钢管内侧壁开设有第一凹槽，在六边形槽内侧壁开设有第二凹槽，可有效的分散应力，提高管材的耐压能力，同时能防止裂纹的扩展，增强管材的强度和耐久性，在接头结构外表面开设有弧形槽，以提高接头处的结构强度和耐压性，保证连接使用后的可靠性，提高了不锈钢管材整体的强度和耐压性。

18、本发明的第一凹槽设置有四个，并且四个第一凹槽等距分布于外钢管内侧，第二凹槽设置有六个，且六个第二凹槽分别设置于六边形槽的六条边内侧，第一凹槽与第二凹槽错位设置，能有效的分散应力，弧形槽呈弧形状，并且环绕分布于接头结构外表面一侧，形成一个类齿轮状结构，能够有效的分散应力并提高管材的刚度，增强其承载能力。

19、本发明在不锈钢管材生产过程中优化使用了夹持设备，在气缸的作用下使连接头通过第一齿轮带动第一夹持组件和第二夹持组件动作以在不锈钢管材两处进行夹持，在第一夹持组件或第二夹持组件与管材接触夹持时，另一个夹持组件在气缸的继续动作下进一步夹持在管材表面的波纹状处内部，从而防止管材横向移动，保证填充聚合材料时的稳定性。

技术特征：

1.一种可耐高压的小口径不锈钢管材，其特征在于：其结构包括复合钢管(1)、波纹段(2)和接头结构(3)，所述复合钢管(1)表面设置有波纹段(2)，所述复合钢管(1)一端部设置有接头结构(3)，所述复合钢管(1)包括外钢管(11)、固定于外钢管(11)内侧的三角筋(12)以及连接于三角筋(12)内侧的内钢管(13)，所述内钢管(13)内部贯通开设有六边形槽(14)，所述外钢管(11)和内钢管(13)之间设置有聚合填充层(15)，并且三角筋(12)包裹于聚合填充层(15)内部，所述外钢管(11)内侧壁开设有第一凹槽(111)，所述六边形槽(14)内侧壁开设有第二凹槽(141)，所述接头结构(3)外表面开设有弧形槽(31)，并且接头结构(3)内侧设置有内管(32)，且接头结构(3)和内管(32)之间设置有聚合填充层(15)，并且内管(32)内部呈六边形状，六边形状处与六边形槽(14)对应设置。

2.根据权利要求1所述一种可耐高压的小口径不锈钢管材，其特征在于：所述波纹段(2)设置于外钢管(11)表面，且波纹段(2)的段数等距设置有不少于两个。

3.根据权利要求1所述一种可耐高压的小口径不锈钢管材，其特征在于：所述波纹段(2)、外钢管(11)、内钢管(13)、弧形槽(31)和内管(32)外表面均采用电化学抛光处理。

4.根据权利要求1所述一种可耐高压的小口径不锈钢管材，其特征在于：所述第一凹槽(111)设置有四个，并且四个第一凹槽(111)等距分布于外钢管(11)内侧，所述第二凹槽(141)设置有六个，且六个第二凹槽(141)分别设置于六边形槽(14)的六条边内侧，所述第一凹槽(111)与第二凹槽(141)错位设置。

5.根据权利要求1所述一种可耐高压的小口径不锈钢管材，其特征在于：所述三角筋(12)设置有不少于二十个，并且三角筋(12)两两相连接，呈圆环状环绕分布于外钢管(11)和内钢管(13)内侧。

6.根据权利要求1所述一种可耐高压的小口径不锈钢管材，其特征在于：所述弧形槽(31)呈弧形状，并且环绕分布于接头结构(3)外表面一侧，形成一个类齿轮状结构。

7.根据权利要求1所述一种可耐高压的小口径不锈钢管材，其特征在于：所述聚合填充层(15)为聚合物基质和增强材料组成的复合材料，所述聚合物基质为环氧树脂、聚酰亚胺和聚醚酮的一种或多种组合，所述增强材料为碳纤维、玻璃纤维、硅胶粒、氧化硅和氧化铝的一种或多种组合。

8.权利要求1-7中任一权利要求所述的一种可耐高压的小口径不锈钢管材的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述一种可耐高压的小口径不锈钢管材的生产方法，其特征在于：步骤s3中所述的夹持设备包括底架(4)、安装于底架(4)内侧中部的气缸(5)、连接于气缸(5)顶部输出端的连接头(6)、转动连接于连接头(6)内侧顶部的第一齿轮(7)以及分别连接于连接头(6)左右两侧的第一夹持组件(8)和第二夹持组件(9)，所述第一夹持组件(8)和第二夹持组件(9)的结构、大小相同，且底部均与底架(4)相连接。

10.根据权利要求9所述一种可耐高压的小口径不锈钢管材的生产方法，其特征在于：所述第一夹持组件(8)包括底部与底架(4)相固定的立架(81)、滑动连接于立架(81)内侧中部的齿条杆(82)、一体成型于齿条杆(82)顶端部的第一夹块(83)、分别啮合传动于齿条杆(82)前后两侧的第二齿轮(84)和第三齿轮(85)、啮合传动于齿条杆(82)顶侧的第一斜齿架(86)以及啮合传动于第三齿轮(85)顶侧的第二斜齿架(87)，所述立架(81)内侧中部开设有滑槽，并且齿条杆(82)纵向滑动于滑槽内侧，所述齿条杆(82)右侧纵向开设有齿槽，并且齿槽与第一齿轮(7)啮合传动，所述第一斜齿架(86)右侧前部与立架(81)滑动连接，并且第一斜齿架(86)顶端部设置有第二夹块(861)，所述第二斜齿架(87)右侧后部与立架(81)滑动连接，并且第二斜齿架(87)顶端部设置有第三夹块(871)，所述第一夹块(83)、第二夹块(861)和第三夹块(871)位于同一垂直平面上，并且第一夹块(83)、第二夹块(861)和第三夹块(871)呈三角状分布。

技术总结本发明公开了一种可耐高压的小口径不锈钢管材，包括复合钢管、波纹段和接头结构；本发明采用多层复合管结构，且在管材表面设置了波纹段，能够有效吸收压力加载时产生的应力，提高管道的耐压能力；在外钢管和内钢管内侧设置了呈圆环状环绕分布的三角筋，且在内部填充了聚合填充层，提高管材整体的强度和刚度，能更好的抵抗压力和变形；在内钢管内部为六边形槽状，增加管材的抗扭刚性和耐压能力；设置了第一凹槽和第二凹槽，可有效的分散应力，提高管材的耐压能力，同时能防止裂纹的扩展，增强管材的强度和耐久性；在接头结构外表面开设有弧形槽，以提高接头处的结构强度和耐压性，保证连接使用后的可靠性，提高了不锈钢管材整体的强度和耐压性。技术研发人员：杨晴国,孙承实,崔宁受保护的技术使用者：盐城新行不锈钢管业科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17