本發(fā)明涉及建材領(lǐng)域，具體涉及一種基于層狀金屬?gòu)?fù)合為外壁的管材/型材的制備方法。
背景技術(shù)：
經(jīng)過(guò)金屬材料行業(yè)專業(yè)技術(shù)人員的多年努力，國(guó)內(nèi)終于可以制造出優(yōu)質(zhì)的3系列不銹鋼、鈦、鎳等有色金屬與碳鋼復(fù)合卷板了，此種材質(zhì)主要是為了實(shí)現(xiàn)提高原有材料的性能、降低有色金屬80%以上的使用量從而降低成本、達(dá)到防腐及衛(wèi)生的標(biāo)準(zhǔn)。
但新型材料也面臨著在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中加工手段與工藝方法的嚴(yán)重缺失，所以新材料一直不能廣泛的應(yīng)用。尤其在飲用水、裝飾材料、石油化工行業(yè)對(duì)這種新型材料在制成管道、型材等方面的需求量非常龐大，但目前僅可以實(shí)現(xiàn)直徑在219毫米，壁厚為3.5毫米以上的管道中采用螺旋焊接方式，成本和效率還可以接受，但在直徑為219毫米以下至20毫米，壁厚為1.2-4毫米之間所采用的氬弧焊、等離子焊等方式中焊接速度都只能在每分鐘3米以內(nèi)，明顯導(dǎo)致成本居高不下，激光焊的速度雖然說(shuō)速度上可以達(dá)到每分鐘10米左右，但其面臨兩個(gè)方向的不足：無(wú)法在復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，不銹鋼覆層在管道外壁時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)保證質(zhì)量的焊接、設(shè)備成本、生產(chǎn)效率還是低下和使用成本非常高。綜合以上原因，還是導(dǎo)致大直徑的復(fù)合材料管不能被完整的接受，從而使得新型復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)無(wú)法得以體現(xiàn)。
到目前為止，金屬材料制管行業(yè)主要的制管設(shè)備與方法如下：
（1）依賴傳統(tǒng)的高頻制管生產(chǎn)線來(lái)生產(chǎn)單一材質(zhì)的管道（主要為碳鋼材料）。
（2）依賴傳統(tǒng)的制管生產(chǎn)線加氬弧焊、等離子焊、激光焊來(lái)生產(chǎn)單一材質(zhì)的管道（不銹鋼類有色金屬）。
（3）依賴傳統(tǒng)工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)的管道二次復(fù)合（也可以說(shuō)成二次貼敷）。
采用其他方式將有色金屬管套嵌在碳鋼管上，但工藝復(fù)雜，只能單件生產(chǎn)成本高，容易產(chǎn)生夾層易腐蝕與脫落現(xiàn)象。
本行業(yè)眾所周知，金屬?gòu)?fù)合材料帶鋼在通過(guò)制管/型材機(jī)組連續(xù)成型，在成型過(guò)程中通過(guò)高頻電源加熱，擠壓輥實(shí)現(xiàn)擠壓焊接成型，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法完成對(duì)碳鋼溶液的流向進(jìn)行有效控制，及具有弱導(dǎo)磁特性的不銹鋼與不銹鋼進(jìn)行快速熔焊及其質(zhì)量的保障，更無(wú)法保證碳鋼熔液流入或穿透有色覆層，導(dǎo)致復(fù)合材料管道/型材制成品失去意義的問(wèn)題。
由于不銹鋼/碳鋼復(fù)合材料的特性，不適合在焊接成型之前采用液體冷卻及傳統(tǒng)直縫成型機(jī)組精度不高、震動(dòng)大等性能的不足；針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷，研制本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明涉及一種基于層狀金屬?gòu)?fù)合為外壁的管材/型材的制備方法。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法步驟為：進(jìn)行的高精度帶鋼分條、漸進(jìn)成型、專用輔助模具、空氣驅(qū)（隔）離、快速加熱擠壓、金屬溶液流動(dòng)阻斷、快速冷卻、有色金屬覆層焊接部位仿真與報(bào)警系統(tǒng)綜合為一體的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，用計(jì)算機(jī)模擬金屬?gòu)?fù)合材料特性產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)參數(shù)分析，以檢驗(yàn)最大限度的保障金屬?gòu)?fù)合材料在型材的成品質(zhì)量與控制能力，屬于先進(jìn)制造、先進(jìn)裝備與工藝領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種基于層狀金屬?gòu)?fù)合材料為外壁的管材/型材的制備方法，所述方法包括以下步驟：
步驟一，將待處理的金屬?gòu)?fù)合材料帶鋼進(jìn)行高精度復(fù)合帶鋼分條處理；
步驟二、再對(duì)料頭和料尾進(jìn)行對(duì)接以及料兩側(cè)除銹處理；
步驟三，將復(fù)合帶鋼進(jìn)入儲(chǔ)料器進(jìn)行儲(chǔ)備；
步驟四，進(jìn)入初步擠壓成形輥處理，進(jìn)入輔助擠壓輥處理，進(jìn)入空氣隔離設(shè)備進(jìn)行處理，再進(jìn)入擠壓焊接成型輥的第一階段快速加熱軟化開口角成倒v形的形材并通過(guò)擠壓輥擠壓焊接程序，再對(duì)有色覆層進(jìn)行快速冷卻，延時(shí)進(jìn)入擠壓焊接成型輥的第二階段持續(xù)加熱軟化并通過(guò)擠壓輥?zhàn)罱K的擠壓焊接；第一階段和第二階段加熱軟化與擠壓焊接過(guò)程中，形材的內(nèi)部焊縫的下方均有內(nèi)置托輥來(lái)控制在熔融與擠壓焊接過(guò)程中焊縫成形與擠壓余量溢出的處理，形材的焊縫外側(cè)的上方均有外置壓輥來(lái)控制在熔融與擠壓焊接過(guò)程中金屬流向及焊縫外表面的造型。實(shí)現(xiàn)邊加熱、邊擠壓焊接、邊控制熔融軟化狀態(tài)下的金屬流向、邊保護(hù)有色覆層的原有性能及焊縫表面處理等重要步驟；
步驟五，二級(jí)固化擠壓輥，成型，外壁處理，冷卻處理，干燥，即可；
其中，整個(gè)過(guò)程中還包括：有色金屬覆層焊接部位仿真系統(tǒng)，針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線焊縫全程監(jiān)控在線監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)，并予以報(bào)警裝置。
優(yōu)選的，步驟一中，所述高精度復(fù)合帶鋼分條處理具體步驟為：
（1）在分條機(jī)的進(jìn)料口控制原材料的平整度與扭曲度；
（2）在分條機(jī)的分條段采用保護(hù)措施，防止分出來(lái)的條產(chǎn)生翹曲、徑向和軸向的變形、邊緣產(chǎn)生毛刺、控制好條鋼的寬度精度；
（3）在收卷機(jī)收卷之前要增加去邊緣毛刺裝置，同時(shí)要保護(hù)好原材料不被損傷；
（4）在收卷結(jié)束不能產(chǎn)生應(yīng)力，防止原材料因應(yīng)力存在而產(chǎn)生扭曲。
進(jìn)一步地，擠壓動(dòng)力與精度：在整條的生產(chǎn)線當(dāng)中將最關(guān)進(jìn)部位進(jìn)行重新設(shè)計(jì)并制造出相應(yīng)的工段，用來(lái)將復(fù)合材料帶鋼按照成品工件的尺寸要求要求擠壓成型。
要求將原有的普通直流電機(jī)更換成交流伺服（或在高質(zhì)量的交流電機(jī)上增加編碼器）電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器，確保轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩與轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，提高原有設(shè)備減速機(jī)構(gòu)的精度，確保在高速成型狀態(tài)下的工件不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)、直縫位置產(chǎn)生左右偏差、移動(dòng)速度不穩(wěn)定現(xiàn)象。
優(yōu)選的，步驟（2）中，所述寬度精度的誤差控制在0.05毫米以內(nèi)。
優(yōu)選的，步驟四中，所述輔助擠壓輥分為造型擠壓輥和焊接擠壓輥，用于改變管道或型材成型的形狀，同時(shí)獲取軸向與徑向的開口角，滿足直縫焊口的焊接與成型要求。
優(yōu)選的，所述造型擠壓輥：通過(guò)機(jī)組的動(dòng)力系統(tǒng)，讓復(fù)合帶鋼在設(shè)計(jì)好的造型擠壓輥中間通過(guò)，使復(fù)合帶鋼按設(shè)計(jì)好的形狀成型。
優(yōu)選的，所述焊接擠壓輥為焊接擠壓輥的第一階段和第二階段。
進(jìn)一步地，為實(shí)現(xiàn)分層焊接的需要，將帶鋼通過(guò)多級(jí)輔助造型擠壓輥碾壓成想要的形狀并形成一條直縫，在最終形成及擠壓焊接前達(dá)到設(shè)定的軸向與徑向開口角，確保在進(jìn)入擠壓輥之前和擠壓焊接過(guò)程中的直縫厚度方向成倒v形。成型時(shí)直縫的兩側(cè)原材料要對(duì)稱，有色金屬覆層不得有超過(guò)5%以上的錯(cuò)位現(xiàn)象發(fā)生，確保有色覆層能有90%的直接對(duì)焊截面。
優(yōu)選的，所述焊接擠壓輥擠壓量（是指帶鋼在分條時(shí)預(yù)留的擠壓焊接余量）通過(guò)第一階段擠壓20%-60%（將根據(jù)有色覆層在整個(gè)復(fù)合材料厚度中的實(shí)際占比）；主要是為了將有色覆層和少量的碳鋼層予以擠壓焊接完成，擠壓過(guò)程中確保碳鋼層溶液不會(huì)向有色覆層金屬內(nèi)流動(dòng)，同時(shí)在外壁供應(yīng)惰性氣體，將擠壓焊接完成后的不銹鋼層進(jìn)行冷卻，繼續(xù)通過(guò)生產(chǎn)線將焊接面進(jìn)入到焊接擠壓輥的第二階段，所述擠壓輥第二階段的擠壓量為80%-40%。
進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及的快速加熱：采用一定功率和專用頻率的電源實(shí)現(xiàn)快速加熱，確保在擠壓焊接成型過(guò)程中產(chǎn)生足夠的熱源及熱源的保持。
采用輸出穩(wěn)定的加熱電源，確保加熱速度快、熱影響區(qū)域小、加熱穩(wěn)定性強(qiáng)。因采用了分層擠壓焊接和快速對(duì)不銹鋼層焊接完成后進(jìn)行的快速冷卻固化，在冷卻固化過(guò)程中也會(huì)對(duì)碳鋼層形成了一定的冷卻，所以在加熱方式上本發(fā)明已經(jīng)考慮到碳鋼層持續(xù)加熱的問(wèn)題，確保碳鋼層在擠壓焊接過(guò)程中不會(huì)因不銹鋼層被降溫而導(dǎo)致碳鋼層無(wú)法擠壓焊接，確保整個(gè)型材的焊接質(zhì)量。
優(yōu)選的，步驟四中，所述空氣驅(qū)離設(shè)備還包含有對(duì)焊接擠壓輥進(jìn)行冷卻降溫的裝置，防止擠壓輥因長(zhǎng)時(shí)間受熱損壞。
優(yōu)選的，步驟四中，所述空氣驅(qū)離設(shè)備還包含有用來(lái)保護(hù)有色金屬覆層的材質(zhì)不被基層金屬因融液在加熱和擠壓過(guò)程產(chǎn)生流動(dòng)而被混合的金屬溶液流動(dòng)阻斷裝置。
進(jìn)一步地，空氣驅(qū)離設(shè)備：用來(lái)滿足有色金屬覆層的抗氧化、快速冷卻、保證焊接質(zhì)量。
具備一定的密封性，除了向?qū)ΨQ焊接擠壓輥、復(fù)合材料管的外面供不同的壓力氣體外，將不允許在此控制器區(qū)域外存在其他介質(zhì)氣體（如空氣等）；
因?yàn)榭諝猱?dāng)中含有氧氣與水分，與高溫進(jìn)行混合時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊接部位（尤其是有色金屬部分）產(chǎn)生氧化物（如不銹鋼會(huì)產(chǎn)生氧化鎳、氧化鋯等物質(zhì)），影響焊接質(zhì)量，降低焊接與原材料的性能，直接會(huì)導(dǎo)致不銹鋼層的耐腐蝕性能下降。因此本發(fā)明將會(huì)利用惰性氣體（如氮?dú)猓┑男阅?，在次設(shè)備設(shè)施外產(chǎn)生一定的壓力，將關(guān)鍵部位的空氣進(jìn)行驅(qū)（隔）離，防止焊接面產(chǎn)生氧化，保障材料性能及焊接品質(zhì)。
可以為對(duì)稱的焊接擠壓輥提供冷卻，防止擠壓輥在長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)下被損壞。
根據(jù)不銹鋼要求快冷的特性，在不銹鋼層焊接完成后，對(duì)不銹鋼層快速進(jìn)行氣體冷卻，盡可能的保證不銹鋼材質(zhì)不產(chǎn)生大的變化并形成一定程度上的固化；同步實(shí)現(xiàn)改變或控制碳鋼在擠壓焊接過(guò)程中的溶液流動(dòng)方向，防止碳鋼材質(zhì)滲入甚至因擠壓穿透不銹鋼層；其中，設(shè)備上設(shè)置一處觀察窗口，便于監(jiān)控加熱與擠壓焊接區(qū)域的工作狀態(tài)；
優(yōu)選的，所述有色金屬覆層焊接部位仿真系統(tǒng)：檢測(cè)并自動(dòng)調(diào)整有色金屬覆層實(shí)時(shí)的成型與焊接質(zhì)量；所述在線監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)：針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線焊縫全程監(jiān)控，并予以報(bào)警。
進(jìn)一步地，所述有色金屬覆層焊接部位仿真：檢測(cè)并自動(dòng)調(diào)整有色金屬覆層實(shí)時(shí)的成型與焊接質(zhì)量；對(duì)焊接部位進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并能自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，使得達(dá)到所要求的焊接質(zhì)量。所述在線監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)：針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線焊縫全程監(jiān)控，并予以報(bào)警；通過(guò)磁性在線檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)焊接過(guò)程，確保型材在擠壓焊接過(guò)程中的焊接質(zhì)量，在不合格的產(chǎn)品外表面直接自動(dòng)標(biāo)記，甚至直接將生產(chǎn)線停止運(yùn)行，便于最終用戶操作工及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，保證質(zhì)量、減少浪費(fèi)。
更進(jìn)一步地，本發(fā)明還可增加的輔助設(shè)施：根據(jù)各種用戶的實(shí)際需要，可以在生產(chǎn)線上增加：掛卷端、活套、定徑段、在線退火段、在線冷卻段、在線拋光段、在線捆扎段等。
本發(fā)明涉及的是有色覆層朝向?yàn)橥獗?，生產(chǎn)速度≥7米/每分鐘，其生產(chǎn)總流程工藝為：
首卷掛卷——開卷——卷頭夾持與拖送——卷頭進(jìn)矯平機(jī)——卷頭橫切與去毛刺——兩側(cè)邊除銹與去毛刺——儲(chǔ)料器——成型首輥——成型尾棍——包住內(nèi)部托架——進(jìn)入高頻感應(yīng)線圈——外壁焊縫連續(xù)成型壓輥——進(jìn)入一級(jí)擠壓輥超前加熱軟化與初級(jí)擠壓焊接——進(jìn)入一級(jí)擠壓輥持續(xù)加熱軟化與全面擠壓焊接——進(jìn)入二級(jí)固化擠壓輥——外壁碾壓輥——定型或定徑——外壁焊縫修磨——成品冷卻區(qū)——焊縫渦流檢測(cè)——定尺切割——次品分離與剔除——端頭倒角與修正——耐壓檢測(cè)——次品分離與剔除——成品表面干燥處理——單件表面噴碼——碼垛——捆扎——掛標(biāo)簽——入庫(kù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明將復(fù)合材料在制管與型材制造過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的制成品；本發(fā)明將成型工藝、設(shè)備精度、設(shè)備振動(dòng)、高頻電源加熱工藝、焊縫保護(hù)、擠壓方式、焊接速度、能源分配等綜合因素的合理匹配，進(jìn)而解決上述因傳統(tǒng)設(shè)備工藝與方法不能在保證質(zhì)量且無(wú)法實(shí)現(xiàn)將已復(fù)合完成的金屬?gòu)?fù)合材料高速（根據(jù)原材料厚度每分鐘可達(dá)7-100米速度）狀態(tài)下保證焊接質(zhì)量與成型的問(wèn)題。
（2）本發(fā)明方法制備的產(chǎn)品成品率高、成本低、經(jīng)濟(jì)效果明顯。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例涉及一種基于層狀金屬?gòu)?fù)合為外壁的管材/型材的制備方法：所述方法包括以下步驟：
步驟一，將待處理的金屬?gòu)?fù)合材料帶鋼進(jìn)行高精度復(fù)合帶鋼分條處理；
步驟二、再對(duì)料頭和料尾進(jìn)行對(duì)接以及料兩側(cè)除銹處理；
步驟三，將復(fù)合帶鋼進(jìn)入儲(chǔ)料器進(jìn)行儲(chǔ)備；
步驟四，進(jìn)入初步擠壓成形輥處理，進(jìn)入輔助擠壓輥處理，進(jìn)入空氣隔離設(shè)備進(jìn)行處理，再進(jìn)入擠壓焊接成型輥的第一階段快速加熱軟化倒v形開口角的形材并通過(guò)擠壓輥擠壓焊接程序，再對(duì)有色覆層進(jìn)行快速冷卻，延時(shí)進(jìn)入擠壓焊接成型輥的第二階段持續(xù)加熱軟化并通過(guò)擠壓輥?zhàn)罱K的擠壓焊接。第一階段和第二階段加熱軟化與擠壓焊接過(guò)程中，形材的內(nèi)部焊縫的下方均有內(nèi)置托輥或刮刀來(lái)控制在熔融與擠壓焊接過(guò)程中產(chǎn)生的焊縫焊渣的成形，外表面焊縫上方設(shè)置壓輥控制在熔融與擠壓焊接過(guò)程中的金屬流向。實(shí)現(xiàn)邊加熱、邊擠壓焊接、邊控制熔融狀態(tài)下的金屬流向、邊保護(hù)有色覆層的材質(zhì)等重要步驟；
步驟五，二級(jí)固化擠壓輥，成型，外壁處理，冷卻處理，干燥，即可；
其中，整個(gè)過(guò)程中還包括：有色金屬覆層焊接部位仿真系統(tǒng)，針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線焊縫全程監(jiān)控在線監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)，并予以報(bào)警裝置。
優(yōu)選的，步驟一中，所述高精度復(fù)合帶鋼分條處理具體步驟為：
（1）在分條機(jī)的進(jìn)料口控制原材料的平整度與扭曲度；
（2）在分條機(jī)的分條段采用保護(hù)措施，防止分出來(lái)的條產(chǎn)生翹曲、徑向和軸向的變形、邊緣產(chǎn)生毛刺、控制好條鋼的寬度精度；
（3）在收卷機(jī)收卷之前要增加去邊緣毛刺裝置，同時(shí)要保護(hù)好原材料不被損傷；
（4）在收卷結(jié)束不能產(chǎn)生應(yīng)力，防止原材料因應(yīng)力存在而產(chǎn)生扭曲。
進(jìn)一步地，擠壓動(dòng)力與精度：在整條的生產(chǎn)線當(dāng)中將最關(guān)進(jìn)部位進(jìn)行重新設(shè)計(jì)并制造出相應(yīng)的工段，用來(lái)將復(fù)合材料帶鋼按照成品工件的尺寸要求要求擠壓成型。
要求將原有的普通直流電機(jī)更換成交流伺服（或在高質(zhì)量的交流電機(jī)上增加編碼器）電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器，確保轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩與轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，提高原有設(shè)備減速機(jī)構(gòu)的精度，確保在高速成型狀態(tài)下的工件不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)、直縫位置產(chǎn)生左右偏差、移動(dòng)速度不穩(wěn)定現(xiàn)象。
優(yōu)選的，步驟（2）中，所述寬度精度的誤差控制在0.05毫米以外。
優(yōu)選的，步驟四中，所述輔助擠壓輥分為造型擠壓輥和焊接擠壓輥，用于改變管道或型材成型的形狀，同時(shí)獲取軸向與徑向的開口角，滿足直縫焊口的焊接與成型要求。
優(yōu)選的，所述造型擠壓輥：通過(guò)機(jī)組的動(dòng)力系統(tǒng)，讓復(fù)合帶鋼在設(shè)計(jì)好的造型擠壓輥中間通過(guò)，使復(fù)合帶鋼按設(shè)計(jì)好的形狀成型。
優(yōu)選的，所述焊接擠壓輥為第一級(jí)焊接擠壓輥和第二級(jí)焊接擠壓輥。
進(jìn)一步地，為實(shí)現(xiàn)分層焊接的需要，將帶鋼通過(guò)多級(jí)輔助造型擠壓輥碾壓成想要的形狀并形成一條直縫，在最終形成及擠壓焊接前達(dá)到設(shè)定的軸向與徑向開口角，確保在進(jìn)入擠壓輥之前和擠壓焊接過(guò)程中的直縫厚度方向成倒v形。成型時(shí)直縫的兩側(cè)原材料要對(duì)稱，有色金屬覆層不得有超過(guò)5%以上的錯(cuò)位現(xiàn)象發(fā)生，確保有色覆層能有90%的直接對(duì)焊截面。
優(yōu)選的，所述焊接擠壓輥第一階段擠壓量（是指帶鋼在分條時(shí)預(yù)留的擠壓焊接余量）為20%-60%（將根據(jù)有色覆層在整個(gè)復(fù)合材料厚度中的實(shí)際占比）；主要是為了將有色覆層和少量的碳鋼層予以擠壓焊接完成，擠壓過(guò)程中確保碳鋼層溶液不會(huì)向有色覆層金屬內(nèi)流動(dòng)，同時(shí)在外壁供應(yīng)惰性氣體，將擠壓焊接完成后的不銹鋼層進(jìn)行冷卻，繼續(xù)通過(guò)生產(chǎn)線將型材進(jìn)入到焊接擠壓輥的第二階段，所述擠壓輥第二階段的擠壓量為80%-40%。擠壓輥第二階段進(jìn)行擠壓時(shí)除了將屬于擠壓量擠壓焊接完成之外，還會(huì)起到一個(gè)穩(wěn)定焊接的作用，防止因原材料本身的張力導(dǎo)致直縫焊口的向外撕裂。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及的快速加熱：采用一定功率和專用頻率的電源實(shí)現(xiàn)快速加熱，確保在擠壓焊接成型過(guò)程中產(chǎn)生足夠的熱源及熱源的保持。
采用輸出穩(wěn)定的加熱電源，確保加熱速度快、熱影響區(qū)域小、加熱穩(wěn)定性強(qiáng)。因采用了分層擠壓焊接和快速對(duì)不銹鋼層焊接完成后進(jìn)行的快速冷卻固化，在冷卻固化過(guò)程中也會(huì)對(duì)碳鋼層形成了一定的冷卻，所以在加熱方式上本發(fā)明已經(jīng)考慮到碳鋼層持續(xù)加熱的問(wèn)題，確保碳鋼層在擠壓焊接過(guò)程中不會(huì)因不銹鋼層被降溫而導(dǎo)致碳鋼層無(wú)法擠壓焊接，確保整個(gè)型材的焊接質(zhì)量。
優(yōu)選的，步驟四中，所述空氣驅(qū)離設(shè)備還包含有對(duì)焊接擠壓輥進(jìn)行冷卻降溫的裝置，防止擠壓輥因長(zhǎng)時(shí)間受熱損壞。
優(yōu)選的，步驟四中，所述空氣驅(qū)離設(shè)備還包含有用來(lái)保護(hù)有色金屬覆層的材質(zhì)不被基層金屬因融液在加熱和擠壓過(guò)程產(chǎn)生流動(dòng)而被混合的金屬溶液流動(dòng)阻斷裝置。
進(jìn)一步地，空氣驅(qū)離設(shè)備：用來(lái)滿足有色金屬覆層的抗氧化、快速冷卻、保證焊接質(zhì)量。
具備一定的密封性，除了向?qū)ΨQ焊接擠壓輥、復(fù)合材料管的外外面供不同的壓力氣體外，將不允許在此控制器區(qū)域外存在其他介質(zhì)氣體（如空氣等）；
因?yàn)榭諝猱?dāng)中含有氧氣與水分，與高溫進(jìn)行混合時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊接部位（尤其是有色金屬部分）產(chǎn)生氧化物（如不銹鋼會(huì)產(chǎn)生氧化鎳、氧化鋯等物質(zhì)），影響焊接質(zhì)量，降低焊接與原材料的性能，直接會(huì)導(dǎo)致不銹鋼層的耐腐蝕性能下降。因此本發(fā)明將會(huì)利用惰性氣體（如氮?dú)猓┑男阅?，在次設(shè)備設(shè)施外產(chǎn)生一定的壓力，將關(guān)鍵部位的空氣進(jìn)行驅(qū)（隔）離，防止焊接面產(chǎn)生氧化，保障材料性能及焊接品質(zhì)。
可以為對(duì)稱的焊接擠壓輥提供冷卻，防止擠壓輥在長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)下被損壞。
根據(jù)不銹鋼要求快冷的特性，在不銹鋼層焊接完成后，對(duì)不銹鋼層快速進(jìn)行氣體冷卻，盡可能的保證不銹鋼材質(zhì)不產(chǎn)生大的變化并形成一定程度上的固化；同步實(shí)現(xiàn)改變或控制碳鋼在擠壓焊接過(guò)程中的溶液流動(dòng)方向，防止碳鋼材質(zhì)滲入甚至因擠壓穿透不銹鋼層；其中，設(shè)備上設(shè)置一處觀察窗口，便于監(jiān)控高頻感應(yīng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)；
優(yōu)選的，所述有色金屬覆層焊接部位仿真系統(tǒng)：檢測(cè)并自動(dòng)調(diào)整有色金屬覆層實(shí)時(shí)的成型與焊接質(zhì)量；所述在線監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)：針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線焊縫全程監(jiān)控，并予以報(bào)警。
進(jìn)一步地，所述有色金屬覆層焊接部位仿真：檢測(cè)并自動(dòng)調(diào)整有色金屬覆層實(shí)時(shí)的成型與焊接質(zhì)量；對(duì)焊接部位進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并能自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，使得達(dá)到所要求的焊接質(zhì)量。所述在線監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)：針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線焊縫全程監(jiān)控，并予以報(bào)警；通過(guò)磁性在線檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)焊接過(guò)程，確保型材在擠壓焊接過(guò)程中的焊接質(zhì)量，在不合格的產(chǎn)品外表面直接自動(dòng)標(biāo)記，甚至直接將生產(chǎn)線停止運(yùn)行，便于最終用戶操作工及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，保證質(zhì)量、減少浪費(fèi)。
更進(jìn)一步地，本發(fā)明還可增加的輔助設(shè)施：根據(jù)各種用戶的實(shí)際需要，可以在生產(chǎn)線上增加：掛卷端、活套、定徑段、在線退火段、在線冷卻段、在線拋光段、在線捆扎段等。
綜上所述：本發(fā)明制備方法是將復(fù)合材料（有部分復(fù)合材料因軋制而產(chǎn)生的帶鋼兩側(cè)厚薄不均的現(xiàn)象）在制管與型材制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的制成品在成型工藝、設(shè)備精度、設(shè)備振動(dòng)、高頻電源加熱工藝、焊縫保護(hù)、擠壓方式、焊接速度、能源分配及材料性能保護(hù)等綜合因素的合理匹配，克服并解決上述傳統(tǒng)設(shè)備工藝與方法不能在保證質(zhì)量的前提下無(wú)法實(shí)現(xiàn)將已復(fù)合完成的金屬?gòu)?fù)合材料高速（根據(jù)原材料厚度每分鐘可達(dá)7-100米速度）狀態(tài)下保證焊接質(zhì)量與成型的問(wèn)題。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍外做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。