制造多層壁金屬管的方法
制造多層壁金屬管的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于制造金屬管(10)的方法，所述金屬管(10)包括內(nèi)管(5)和圍繞內(nèi)管(5)的至少一個外管(7)。為了產(chǎn)生外管(7)，在沿軸向移動的內(nèi)管(5)的周圍形成縱向行進(jìn)的金屬帶(2)，從而形成有縫管，并使得該有縫管的縱向行進(jìn)的邊緣在縱向延伸的縫隙處彼此對立。然后對縫隙進(jìn)行焊接，以形成周圍完全封閉的外管。隨后，對內(nèi)管(5)進(jìn)行冷卻，并在至少一個減徑階段中減小完成的外管(7)的直徑，直到外管(7)與冷卻的內(nèi)管(5)接觸。
【專利說明】制造多層壁金屬管的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制造金屬管的方法，所屬金屬管包括內(nèi)管和圍繞內(nèi)管的至少一個外管。為了產(chǎn)生外管，在沿軸向移動的內(nèi)管周圍形成縱向行進(jìn)的金屬帶，從而形成有縫管，并使得該有縫管的縱向行進(jìn)的邊緣在縱向延伸的縫隙處彼此對立。然后對縫隙進(jìn)行焊接，以形成周圍完全封閉的外管。
【背景技術(shù)】
[0002]在下文中，術(shù)語“金屬”應(yīng)理解為也包括術(shù)語“合金”。
[0003]雙層壁或多層壁金屬管應(yīng)用廣泛，尤其是在電纜行業(yè)中，另外還用于氣體和液體的輸送。例如，為了防腐，可在管的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)覆上包層。導(dǎo)電電纜可由廉價的鋁基料構(gòu)成，在其上覆有高導(dǎo)電性的銅包層。在這種復(fù)合管的情況下，充分發(fā)揮了所用金屬的所需性質(zhì)。
[0004]制造雙層壁金屬管的已知方法基于電鍍或機(jī)械結(jié)合技術(shù)。
[0005]在金屬管上可以電鍍一層金屬層，例如就像制造鍍鋅鋼管的情況那樣。兩層金屬層之間形成不可分離的結(jié)合。但是電鍍的生產(chǎn)率較低。
[0006]在機(jī)械結(jié)合技術(shù)的情況中，金屬表面通過摩擦接觸彼此結(jié)合。根據(jù)表面的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝，可以產(chǎn)生各種強(qiáng)度的結(jié)合層。
[0007]覆層是指通過壓力把一個金屬層附到另一個金屬層上。在實(shí)際應(yīng)用中，第一層被按壓到或輥壓到第二層上。通過這種方式，可以在管上形成包層金屬帶，然后進(jìn)行焊接。在焊縫區(qū)，金屬層的兩種材料可以混合并可能熔合為合金，因而焊縫的材料性質(zhì)與兩個連接金屬層的材料性質(zhì)有很大不同。這種性質(zhì)差異可能是不希望產(chǎn)生的，例如，在把銅層焊接至鋁層時，焊縫可能變得很脆。
[0008]在對形成為管的一個、兩個或更多金屬層進(jìn)行縱縫焊接時，若對所有層同時進(jìn)行縱縫焊接，則也會產(chǎn)生不利影響，總壁厚會很大，并且內(nèi)管可能包含芯材。這個芯材可能會被必要的高焊接能量導(dǎo)致的高熱輸入所損壞。
[0009]在液壓成形的情況中，兩個金屬管被朝向彼此壓入，內(nèi)管在內(nèi)部高壓下變形，從而被牢牢地壓到外管上。內(nèi)部高壓是由處于封閉式成型工具內(nèi)的內(nèi)管中的水-油乳化液產(chǎn)生的。此方法的成本較高，并且生產(chǎn)率較低。
[0010]DE68916383T2說明了一種熱擠壓技術(shù)。此技術(shù)包括把兩個管互相插入，對它們進(jìn)行加熱，然后把它們從模具中拉出，從而兩個管的直徑彼此適應(yīng)，并且金屬層被壓在一起，在管之間形成牢固的粘合。
[0011]JPS59202117A說明了一種產(chǎn)生雙壁管的方法，其中，在內(nèi)管周圍形成一個金屬帶，以構(gòu)成外管，并在其邊緣進(jìn)行焊接。圍繞內(nèi)管的外管被送入加熱裝置，在加熱裝置中被加熱至特定溫度。然后，在減徑階段中，兩個管彼此結(jié)合到一起。JPS55247786A、JPH08290214A和JPS58221686A說明了相似的方法，不同之處僅在于加熱。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明之目的是提供一種連續(xù)制造包殼金屬管的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)很高的生產(chǎn)率，其中，內(nèi)管和外管在很高的擠壓力下結(jié)合到一起。
[0013]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，提供一種用于制造金屬管(10)的方法，所述金屬管(10)包括內(nèi)管(5)和圍繞內(nèi)管(5)的至少一個外管(7),其中:
[0014]-為了產(chǎn)生外管(7)，在沿軸向移動的內(nèi)管(5)的周圍形成縱向行進(jìn)的金屬帶(2)，從而形成有縫管，并使得該有縫管的縱向行進(jìn)的邊緣在縱向延伸的縫隙處彼此對立；以及
[0015]-對縫隙進(jìn)行焊接，以形成周圍完全封閉的外管，
[0016]其特征在于，
[0017]-對內(nèi)管進(jìn)行冷卻；和
[0018]-在至少一個減徑階段中，減小完成的外管的直徑，直到該外管與冷卻的內(nèi)管接觸。
[0019]除了為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的方式直接產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn):通過本發(fā)明的連續(xù)制造方法產(chǎn)生的雙層壁或多層壁管具有封閉的外層材料表面，在此情況下，焊縫區(qū)的性質(zhì)僅與管的其余部分的性質(zhì)稍有不同。另一個優(yōu)點(diǎn)是，可根據(jù)包殼管的相應(yīng)預(yù)定應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)整金屬層的壓制程度。若金屬層由相同材料制成，則與制造厚壁、單層管的制造過程相比，就所用設(shè)備的必要容量來說，基于本發(fā)明的方法的制造過程比較廉價。例如，設(shè)備的撓曲力較低，所需焊接功率較小。另一方面，即使在需要焊接多層的情況下，使用相同的焊接功率也能實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率。另一個優(yōu)點(diǎn)是，在焊接作業(yè)中，對可能存在的芯材的熱輸入較低。而且，能夠制造撓曲剛度比同等的單臂管低的管。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明方法的一個示例性實(shí)施例中的用于制造管的設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將基于【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的方法。圖1是本發(fā)明方法的一個示例性實(shí)施例中的用于制造管的設(shè)備的示意圖。
[0022]金屬帶2從金屬帶供應(yīng)裝置I中拉出，并提供至成形裝置3，例如滾動或滑動工具。在金屬帶進(jìn)入成形裝置3之前，可利用金屬帶邊剪切器4把金屬帶2切至所需尺寸。為了產(chǎn)生外管，把金屬帶2卷到同時送入成形裝置中并沿軸向移動的內(nèi)管5上，以形成有縫管。內(nèi)管5可包含電纜芯或其它類型的填充材料。沿有縫管的縱向行進(jìn)并彼此對立的邊緣在焊接裝置6中被焊接到一起，以獲得周圍完全封閉的外管7。外管7被牽拉裝置8拉住，并從裝置9中拉過，以減小位于牽拉裝置8的上游的直徑。
[0023]在拉拔外管7時，外管的直徑減小，使得外管7與內(nèi)管接觸，從而兩個管彼此連接在一起。減徑裝置9例如可為拉模，兩個管通過該拉模被壓在一起。類似地，減徑裝置9可由至少一個輥架(例如稱為特克頭的輥架)構(gòu)成，外管由輥架輥到內(nèi)管上。輥架可以是被驅(qū)動的，也可以是不被驅(qū)動的。
[0024]牽拉裝置8例如可由帶式牽拉裝置或筒夾式牽拉裝置構(gòu)成。如圖1所示，在拉?；蜉伡?的上游還可以再布置一個牽拉裝置11。該牽拉裝置11施加必要的力，以便把金屬帶2從松卷裝置I上脫開，并把金屬帶2拉過可能存在的金屬帶邊剪切器4和成形裝置3，前提是這些裝置沒有自己的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。然后，牽拉裝置8只需施加必要的力，以便使外管在拉?；蜉伡?中變形。而且，在對管進(jìn)行拉拔時，外管可能發(fā)生輕微的振動或扭轉(zhuǎn)。這些運(yùn)動對焊接結(jié)果可能有不良影響。附加的牽拉裝置11用于隔離減徑操作對上游焊接裝置6中的焊接操作的影響。
[0025]隨后，可以把完成的金屬管10送至進(jìn)行進(jìn)一步處理或存儲的裝置(未示出)。甚至可以把完成的金屬管10作為新的內(nèi)管5送至本發(fā)明的方法中所述的成形裝置3。通過這種方式，能夠使用金屬材料連續(xù)制造兩層管或多層管。而且，在減徑操作后可布置退火過程，例如再結(jié)晶退火，以便恢復(fù)被壓制或軋制覆層操作所改變的原顯微結(jié)構(gòu)狀態(tài)。完成的雙層壁或多層壁金屬管可被送至卷制裝置或切割裝置。
[0026]外管和內(nèi)管之間的連接可具有不同的強(qiáng)度等級。外管和內(nèi)管之間的擠壓壓力部分地由把外管拉拔到內(nèi)管上的減徑裝置9的直徑?jīng)Q定。若兩個管被壓得很緊，以致在其之間產(chǎn)生幾乎不可分離的機(jī)械連接，則這種處理稱為覆層。在此情況中，內(nèi)管也可能發(fā)生塑性變形。
[0027]而且，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)或改變接觸表面(觸及表面)之間的附著力，能夠影響兩個管之間的結(jié)合。
[0028]例如,在拉拔之前,可以對外管的內(nèi)表面和內(nèi)管的外表面(或者兩個表面中的一個)進(jìn)行清潔和活化。這種表面處理可利用化學(xué)方式，即借助于液體或氣體來進(jìn)行，或者利用等離子體來進(jìn)行。類似地，在把外管拉拔到內(nèi)管上之前，可以在兩個接觸面中的至少一個上(可能是先前經(jīng)過化學(xué)活化的表面)施加粘合劑。
[0029]在對外管進(jìn)行拉拔之前，可以加熱或冷卻內(nèi)管。若對內(nèi)管進(jìn)行加熱，則能減小其變形阻力，從而使外管盡可能牢固地連接至內(nèi)管，即，可作為包層，在此情況中，與使用不加熱的內(nèi)管相比，所需的力較小。若對內(nèi)管進(jìn)行冷卻，則產(chǎn)生的一個效果是其外徑稍稍縮小。若在拉拔外管之后對內(nèi)管的材料進(jìn)行加熱，則內(nèi)管會試圖恢復(fù)其原始直徑，從而能在兩個管之間形成很高的表面壓力。
[0030]類似地，可以在拉拔之前加熱外管。在冷卻過程中，被拉拔的外管會發(fā)生收縮，在此情況中，與不預(yù)先加熱外管的情況相比，產(chǎn)生的一個效果是，在內(nèi)管上產(chǎn)生的壓力會增大。而且，其變形阻力減小，因而所需的成形力小于不加熱外管情況中的成形力。
[0031]在把內(nèi)管送入之前，可以使用刮削工具、通過刷磨或研磨來對內(nèi)管進(jìn)行加工。具體而言，例如，通過這種方式可以去除影響覆層操作的氧化膜。類似地，可以相應(yīng)地預(yù)處理金屬帶的接觸面。為了防止形成新的氧化膜，進(jìn)料、焊接和拉拔的步驟可在保護(hù)氣氛中進(jìn)行。
[0032]內(nèi)管和外管可由相同的金屬材料制成，例如鋼材、優(yōu)質(zhì)高或有色金屬。對于某些應(yīng)用，使金屬管的內(nèi)管和外管由相同金屬材料制成并且兩個起始管的連接不是太牢固比較有利，以便完成的金屬管與具有同等壁厚的單層金屬管相比的撓曲剛度較低。在內(nèi)管包含芯材的情況中，與單層厚壁管的情況相比，可以減少通常不希望有的向芯材的熱輸入，因?yàn)榕c厚壁管的情況相比，焊接較薄的內(nèi)管所需的能量較少。而且，在焊接外管時，內(nèi)管已經(jīng)冷卻。因此，與單層厚壁管的情況相比，在焊接時向芯材的熱輸入也較少。兩階段法使得芯材的熱負(fù)荷較小。
[0033]內(nèi)管和金屬帶可由不同的金屬材料構(gòu)成。這種管具有多種用途，例如可用于制造CCA管(覆銅鋁管)，CCA管由具有外銅層的鋁管構(gòu)成。
[0034]完成的金屬管10可經(jīng)歷進(jìn)一步的減徑階段，在該階段中，具有特定初始直徑的金屬管被拉拔至比初始直徑小的最終直徑。若需要獲得壁盡可能薄的外管(例如在CCA管的情況中)，則在此減徑階段中，可以同時減小內(nèi)管和外管的壁厚，例如利用布置在拉拔工具區(qū)域內(nèi)的芯軸來進(jìn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造金屬管(10)的方法，所述金屬管(10)包括內(nèi)管(5)和圍繞內(nèi)管(5)的至少一個外管(7),其中: -為了產(chǎn)生外管(7),在沿軸向移動的內(nèi)管(5)的周圍形成縱向行進(jìn)的金屬帶(2),從而形成有縫管，并使得該有縫管的縱向行進(jìn)的邊緣在縱向延伸的縫隙處彼此對立；以及-對縫隙進(jìn)行焊接，以形成周圍完全封閉的外管， 其特征在于， -對內(nèi)管⑶進(jìn)行冷卻；以及 -在至少一個減徑階段中，減小完成的外管(7)的直徑，直到該外管(7)與冷卻的內(nèi)管(5)接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行減徑階段之前，對外管(7)的內(nèi)表面和/或內(nèi)管(5)的外表面用化學(xué)方式或等離子體進(jìn)行清潔和/或活化。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行減徑階段之前，對外管(7)進(jìn)行加熱。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)和金屬帶(2)由相同的金屬材料制成。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)和金屬帶⑵由鋼材、優(yōu)質(zhì)高或有色金屬制成。
6.如項(xiàng)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)和金屬帶(2)由不同的金屬材料制成。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)由鋁材制成，金屬帶⑵由銅材制成。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括把具有特定初始直徑的金屬管(10)拉拔至比初始直徑小的最終直徑。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在金屬管(10)的拉拔過程中，內(nèi)管(5)的壁厚和外管(7)的壁厚被減小。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)是雙壁管或多壁管。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括對金屬管(10)進(jìn)行再結(jié)晶退火。
12.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行減徑階段之前，在外管(7)的內(nèi)表面和/或內(nèi)管(5)的外表面上施加粘合劑。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)包括電纜芯或包含其它類型的填充材料。
【文檔編號】B23P15/00GK104416339SQ201410446672
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】R.艾格雷爾, H.舒爾茲 申請人:尼克桑斯公司
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于制造金屬管(10)的方法，所述金屬管(10)包括內(nèi)管(5)和圍繞內(nèi)管(5)的至少一個外管(7)。為了產(chǎn)生外管(7)，在沿軸向移動的內(nèi)管(5)的周圍形成縱向行進(jìn)的金屬帶(2)，從而形成有縫管，并使得該有縫管的縱向行進(jìn)的邊緣在縱向延伸的縫隙處彼此對立。然后對縫隙進(jìn)行焊接，以形成周圍完全封閉的外管。隨后，對內(nèi)管(5)進(jìn)行冷卻，并在至少一個減徑階段中減小完成的外管(7)的直徑，直到外管(7)與冷卻的內(nèi)管(5)接觸。
【專利說明】制造多層壁金屬管的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制造金屬管的方法，所屬金屬管包括內(nèi)管和圍繞內(nèi)管的至少一個外管。為了產(chǎn)生外管，在沿軸向移動的內(nèi)管周圍形成縱向行進(jìn)的金屬帶，從而形成有縫管，并使得該有縫管的縱向行進(jìn)的邊緣在縱向延伸的縫隙處彼此對立。然后對縫隙進(jìn)行焊接，以形成周圍完全封閉的外管。
【背景技術(shù)】
[0002]在下文中，術(shù)語“金屬”應(yīng)理解為也包括術(shù)語“合金”。
[0003]雙層壁或多層壁金屬管應(yīng)用廣泛，尤其是在電纜行業(yè)中，另外還用于氣體和液體的輸送。例如，為了防腐，可在管的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)覆上包層。導(dǎo)電電纜可由廉價的鋁基料構(gòu)成，在其上覆有高導(dǎo)電性的銅包層。在這種復(fù)合管的情況下，充分發(fā)揮了所用金屬的所需性質(zhì)。
[0004]制造雙層壁金屬管的已知方法基于電鍍或機(jī)械結(jié)合技術(shù)。
[0005]在金屬管上可以電鍍一層金屬層，例如就像制造鍍鋅鋼管的情況那樣。兩層金屬層之間形成不可分離的結(jié)合。但是電鍍的生產(chǎn)率較低。
[0006]在機(jī)械結(jié)合技術(shù)的情況中，金屬表面通過摩擦接觸彼此結(jié)合。根據(jù)表面的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝，可以產(chǎn)生各種強(qiáng)度的結(jié)合層。
[0007]覆層是指通過壓力把一個金屬層附到另一個金屬層上。在實(shí)際應(yīng)用中，第一層被按壓到或輥壓到第二層上。通過這種方式，可以在管上形成包層金屬帶，然后進(jìn)行焊接。在焊縫區(qū)，金屬層的兩種材料可以混合并可能熔合為合金，因而焊縫的材料性質(zhì)與兩個連接金屬層的材料性質(zhì)有很大不同。這種性質(zhì)差異可能是不希望產(chǎn)生的，例如，在把銅層焊接至鋁層時，焊縫可能變得很脆。
[0008]在對形成為管的一個、兩個或更多金屬層進(jìn)行縱縫焊接時，若對所有層同時進(jìn)行縱縫焊接，則也會產(chǎn)生不利影響，總壁厚會很大，并且內(nèi)管可能包含芯材。這個芯材可能會被必要的高焊接能量導(dǎo)致的高熱輸入所損壞。
[0009]在液壓成形的情況中，兩個金屬管被朝向彼此壓入，內(nèi)管在內(nèi)部高壓下變形，從而被牢牢地壓到外管上。內(nèi)部高壓是由處于封閉式成型工具內(nèi)的內(nèi)管中的水-油乳化液產(chǎn)生的。此方法的成本較高，并且生產(chǎn)率較低。
[0010]DE68916383T2說明了一種熱擠壓技術(shù)。此技術(shù)包括把兩個管互相插入，對它們進(jìn)行加熱，然后把它們從模具中拉出，從而兩個管的直徑彼此適應(yīng)，并且金屬層被壓在一起，在管之間形成牢固的粘合。
[0011]JPS59202117A說明了一種產(chǎn)生雙壁管的方法，其中，在內(nèi)管周圍形成一個金屬帶，以構(gòu)成外管，并在其邊緣進(jìn)行焊接。圍繞內(nèi)管的外管被送入加熱裝置，在加熱裝置中被加熱至特定溫度。然后，在減徑階段中，兩個管彼此結(jié)合到一起。JPS55247786A、JPH08290214A和JPS58221686A說明了相似的方法，不同之處僅在于加熱。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明之目的是提供一種連續(xù)制造包殼金屬管的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)很高的生產(chǎn)率，其中，內(nèi)管和外管在很高的擠壓力下結(jié)合到一起。
[0013]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，提供一種用于制造金屬管(10)的方法，所述金屬管(10)包括內(nèi)管(5)和圍繞內(nèi)管(5)的至少一個外管(7),其中:
[0014]-為了產(chǎn)生外管(7)，在沿軸向移動的內(nèi)管(5)的周圍形成縱向行進(jìn)的金屬帶(2)，從而形成有縫管，并使得該有縫管的縱向行進(jìn)的邊緣在縱向延伸的縫隙處彼此對立；以及
[0015]-對縫隙進(jìn)行焊接，以形成周圍完全封閉的外管，
[0016]其特征在于，
[0017]-對內(nèi)管進(jìn)行冷卻；和
[0018]-在至少一個減徑階段中，減小完成的外管的直徑，直到該外管與冷卻的內(nèi)管接觸。
[0019]除了為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的方式直接產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn):通過本發(fā)明的連續(xù)制造方法產(chǎn)生的雙層壁或多層壁管具有封閉的外層材料表面，在此情況下，焊縫區(qū)的性質(zhì)僅與管的其余部分的性質(zhì)稍有不同。另一個優(yōu)點(diǎn)是，可根據(jù)包殼管的相應(yīng)預(yù)定應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)整金屬層的壓制程度。若金屬層由相同材料制成，則與制造厚壁、單層管的制造過程相比，就所用設(shè)備的必要容量來說，基于本發(fā)明的方法的制造過程比較廉價。例如，設(shè)備的撓曲力較低，所需焊接功率較小。另一方面，即使在需要焊接多層的情況下，使用相同的焊接功率也能實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率。另一個優(yōu)點(diǎn)是，在焊接作業(yè)中，對可能存在的芯材的熱輸入較低。而且，能夠制造撓曲剛度比同等的單臂管低的管。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明方法的一個示例性實(shí)施例中的用于制造管的設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將基于【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的方法。圖1是本發(fā)明方法的一個示例性實(shí)施例中的用于制造管的設(shè)備的示意圖。
[0022]金屬帶2從金屬帶供應(yīng)裝置I中拉出，并提供至成形裝置3，例如滾動或滑動工具。在金屬帶進(jìn)入成形裝置3之前，可利用金屬帶邊剪切器4把金屬帶2切至所需尺寸。為了產(chǎn)生外管，把金屬帶2卷到同時送入成形裝置中并沿軸向移動的內(nèi)管5上，以形成有縫管。內(nèi)管5可包含電纜芯或其它類型的填充材料。沿有縫管的縱向行進(jìn)并彼此對立的邊緣在焊接裝置6中被焊接到一起，以獲得周圍完全封閉的外管7。外管7被牽拉裝置8拉住，并從裝置9中拉過，以減小位于牽拉裝置8的上游的直徑。
[0023]在拉拔外管7時，外管的直徑減小，使得外管7與內(nèi)管接觸，從而兩個管彼此連接在一起。減徑裝置9例如可為拉模，兩個管通過該拉模被壓在一起。類似地，減徑裝置9可由至少一個輥架(例如稱為特克頭的輥架)構(gòu)成，外管由輥架輥到內(nèi)管上。輥架可以是被驅(qū)動的，也可以是不被驅(qū)動的。
[0024]牽拉裝置8例如可由帶式牽拉裝置或筒夾式牽拉裝置構(gòu)成。如圖1所示，在拉?；蜉伡?的上游還可以再布置一個牽拉裝置11。該牽拉裝置11施加必要的力，以便把金屬帶2從松卷裝置I上脫開，并把金屬帶2拉過可能存在的金屬帶邊剪切器4和成形裝置3，前提是這些裝置沒有自己的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。然后，牽拉裝置8只需施加必要的力，以便使外管在拉?；蜉伡?中變形。而且，在對管進(jìn)行拉拔時，外管可能發(fā)生輕微的振動或扭轉(zhuǎn)。這些運(yùn)動對焊接結(jié)果可能有不良影響。附加的牽拉裝置11用于隔離減徑操作對上游焊接裝置6中的焊接操作的影響。
[0025]隨后，可以把完成的金屬管10送至進(jìn)行進(jìn)一步處理或存儲的裝置(未示出)。甚至可以把完成的金屬管10作為新的內(nèi)管5送至本發(fā)明的方法中所述的成形裝置3。通過這種方式，能夠使用金屬材料連續(xù)制造兩層管或多層管。而且，在減徑操作后可布置退火過程，例如再結(jié)晶退火，以便恢復(fù)被壓制或軋制覆層操作所改變的原顯微結(jié)構(gòu)狀態(tài)。完成的雙層壁或多層壁金屬管可被送至卷制裝置或切割裝置。
[0026]外管和內(nèi)管之間的連接可具有不同的強(qiáng)度等級。外管和內(nèi)管之間的擠壓壓力部分地由把外管拉拔到內(nèi)管上的減徑裝置9的直徑?jīng)Q定。若兩個管被壓得很緊，以致在其之間產(chǎn)生幾乎不可分離的機(jī)械連接，則這種處理稱為覆層。在此情況中，內(nèi)管也可能發(fā)生塑性變形。
[0027]而且，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)或改變接觸表面(觸及表面)之間的附著力，能夠影響兩個管之間的結(jié)合。
[0028]例如,在拉拔之前,可以對外管的內(nèi)表面和內(nèi)管的外表面(或者兩個表面中的一個)進(jìn)行清潔和活化。這種表面處理可利用化學(xué)方式，即借助于液體或氣體來進(jìn)行，或者利用等離子體來進(jìn)行。類似地，在把外管拉拔到內(nèi)管上之前，可以在兩個接觸面中的至少一個上(可能是先前經(jīng)過化學(xué)活化的表面)施加粘合劑。
[0029]在對外管進(jìn)行拉拔之前，可以加熱或冷卻內(nèi)管。若對內(nèi)管進(jìn)行加熱，則能減小其變形阻力，從而使外管盡可能牢固地連接至內(nèi)管，即，可作為包層，在此情況中，與使用不加熱的內(nèi)管相比，所需的力較小。若對內(nèi)管進(jìn)行冷卻，則產(chǎn)生的一個效果是其外徑稍稍縮小。若在拉拔外管之后對內(nèi)管的材料進(jìn)行加熱，則內(nèi)管會試圖恢復(fù)其原始直徑，從而能在兩個管之間形成很高的表面壓力。
[0030]類似地，可以在拉拔之前加熱外管。在冷卻過程中，被拉拔的外管會發(fā)生收縮，在此情況中，與不預(yù)先加熱外管的情況相比，產(chǎn)生的一個效果是，在內(nèi)管上產(chǎn)生的壓力會增大。而且，其變形阻力減小，因而所需的成形力小于不加熱外管情況中的成形力。
[0031]在把內(nèi)管送入之前，可以使用刮削工具、通過刷磨或研磨來對內(nèi)管進(jìn)行加工。具體而言，例如，通過這種方式可以去除影響覆層操作的氧化膜。類似地，可以相應(yīng)地預(yù)處理金屬帶的接觸面。為了防止形成新的氧化膜，進(jìn)料、焊接和拉拔的步驟可在保護(hù)氣氛中進(jìn)行。
[0032]內(nèi)管和外管可由相同的金屬材料制成，例如鋼材、優(yōu)質(zhì)高或有色金屬。對于某些應(yīng)用，使金屬管的內(nèi)管和外管由相同金屬材料制成并且兩個起始管的連接不是太牢固比較有利，以便完成的金屬管與具有同等壁厚的單層金屬管相比的撓曲剛度較低。在內(nèi)管包含芯材的情況中，與單層厚壁管的情況相比，可以減少通常不希望有的向芯材的熱輸入，因?yàn)榕c厚壁管的情況相比，焊接較薄的內(nèi)管所需的能量較少。而且，在焊接外管時，內(nèi)管已經(jīng)冷卻。因此，與單層厚壁管的情況相比，在焊接時向芯材的熱輸入也較少。兩階段法使得芯材的熱負(fù)荷較小。
[0033]內(nèi)管和金屬帶可由不同的金屬材料構(gòu)成。這種管具有多種用途，例如可用于制造CCA管(覆銅鋁管)，CCA管由具有外銅層的鋁管構(gòu)成。
[0034]完成的金屬管10可經(jīng)歷進(jìn)一步的減徑階段，在該階段中，具有特定初始直徑的金屬管被拉拔至比初始直徑小的最終直徑。若需要獲得壁盡可能薄的外管(例如在CCA管的情況中)，則在此減徑階段中，可以同時減小內(nèi)管和外管的壁厚，例如利用布置在拉拔工具區(qū)域內(nèi)的芯軸來進(jìn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造金屬管(10)的方法，所述金屬管(10)包括內(nèi)管(5)和圍繞內(nèi)管(5)的至少一個外管(7),其中: -為了產(chǎn)生外管(7),在沿軸向移動的內(nèi)管(5)的周圍形成縱向行進(jìn)的金屬帶(2),從而形成有縫管，并使得該有縫管的縱向行進(jìn)的邊緣在縱向延伸的縫隙處彼此對立；以及-對縫隙進(jìn)行焊接，以形成周圍完全封閉的外管， 其特征在于， -對內(nèi)管⑶進(jìn)行冷卻；以及 -在至少一個減徑階段中，減小完成的外管(7)的直徑，直到該外管(7)與冷卻的內(nèi)管(5)接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行減徑階段之前，對外管(7)的內(nèi)表面和/或內(nèi)管(5)的外表面用化學(xué)方式或等離子體進(jìn)行清潔和/或活化。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行減徑階段之前，對外管(7)進(jìn)行加熱。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)和金屬帶(2)由相同的金屬材料制成。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)和金屬帶⑵由鋼材、優(yōu)質(zhì)高或有色金屬制成。
6.如項(xiàng)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)和金屬帶(2)由不同的金屬材料制成。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)由鋁材制成，金屬帶⑵由銅材制成。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括把具有特定初始直徑的金屬管(10)拉拔至比初始直徑小的最終直徑。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在金屬管(10)的拉拔過程中，內(nèi)管(5)的壁厚和外管(7)的壁厚被減小。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)是雙壁管或多壁管。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括對金屬管(10)進(jìn)行再結(jié)晶退火。
12.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行減徑階段之前，在外管(7)的內(nèi)表面和/或內(nèi)管(5)的外表面上施加粘合劑。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)管(5)包括電纜芯或包含其它類型的填充材料。
【文檔編號】B23P15/00GK104416339SQ201410446672
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】R.艾格雷爾, H.舒爾茲 申請人:尼克桑斯公司
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