CN112219053B - 管状元件和组件 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种管状元件(2)。该管状元件包括：第一管状部(4)，该第一管状部(4)包括第一金属或合金；和第二管状部(6)，该第二管状部(6)包括第二金属或合金。所述第一管状部(4)和所述第二管状部(6)之间的交界部(9)的至少一部分沿着所述管状元件的纵向方向(L)在固定的直径范围内延伸。所述第二管状部(6)包括第一端部(8)，该第一端部(8)围绕所述第一管状部(4)布置。所述第二管状部(6)包括密封表面(10)，该密封表面(10)在所述第一端部(8)处围绕所述第二管状部(6)沿周向延伸。

Description

管状元件和组件

技术领域

本公开涉及一种管状元件。本公开还涉及管状组件。本公开还涉及一种包括壁构件和管状元件的组件。

背景技术

管状元件用于无数不同的应用中。连结由不同材料制成的两个金属管可能很困难。而且，布置管以延伸穿过壁可能会引起管的特定问题。

GB1258141公开了一种用于连结难以通过焊接进行连结的不同合金制成的两个管的方法。根据该方法，生产连接管，该连接管具有第一合金的第一端部和第二合金的第二端部，其中该第一合金与该两个管中的一个管的合金相容，该第二合金与该两个管中的另一个管的合金相容。在端部之间，存在中间部，在该中间部中，第一合金形成外层，第二合金形成环形内层。通过热挤出在各层之间形成金属键合。

GB1258141中公开的连接管的生产涉及形成复合管，该复合管具有第一合金的环形外层和第二合金的环形内层。为了制造复合管，提供了两个管状部件，其中，部件中的一个部件插入到另一个部件中，以形成管坯。纵向花键用于在部件之间提供机械互锁。管坯被包封在环状金属壳体中，从而在管坯周围形成真空密封。真空密封有利于在随后的挤出期间与壳体一起形成金属键合，从而使得形成复合管。减小复合管的第一端部的直径，使得在复合管的第一端部和中间部之间形成直径逐渐减小的部分。之后，从第一端部去除环形内层，并且从第二端部去除环形外层。因而，提供了具有一致的内径和外径的连接管。可以将不同材料制成的两个管焊接到所述连接管的相应的端部。

在US 3140108中公开了一种包括两种不同材料的类似的管。公开了锆或高锆合金与含铁金属之间的冶金键合接头。讨论了将这种主要为锆的金属连结至呈棒、管等形式的不锈钢的方法和所得到的产品。

US 3208776公开了一种管状联接，该管状联接由两个不同的金属接头(nipple)组成，该两个不同的金属接头允许现场焊接通常不可焊接在一起的不同的管道。熔融铝用于在不锈钢接头的一部分周围形成铝接头。所述管状联接用于互连例如低温服务(cryogenicservice)中使用的管道。所述管状联接在一端处焊接到铝管道，在其另一端处焊接到不锈钢管道。所述管状联接没有凸缘，并且经由设置在该管状联接的相应端处的焊丝而焊接到相关的管道。

在某些工业应用中，用于存储和/或运输流体或气态介质的结构部件(诸如容器或管道)的内部可能会经受恶劣条件。例如，高温可能在结构部件中占主导地位，和/或腐蚀性流体或气体介质可能存储在结构部件中或穿过结构部件。因而，结构部件适当地是由能够承受相关恶劣条件的材料制造的。这种材料通常很昂贵。因而，替代方案可以为结构部件提供双层壁。即，结构部件的承重外侧部分由较便宜的第一材料制造，并且设有第二材料制成的衬里或覆层，其中该第二材料能够承受结构部件内部的恶劣条件。

通过例如结构元件的这样的双层壁来提供气密和/或液密管状连接可能是复杂的。应不允许流体或气态介质在双层壁和管状连接之间泄漏。管状连接的布置在结构元件的内部上的部分必须承受结构元件内部的恶劣条件。通过焊接来连结不同类型的材料可能很复杂，或者甚至是不可能的等等。

发明内容

实现克服或至少减轻上述缺陷中的至少一些的管状元件将是有利的。特别地是，将期望的是提供一种管状元件，其与两种不同的材料(例如，不同的金属或金属合金)相容。此外，将期望的是提供一种管状元件，该管状元件适合于通过包括两种不同材料(例如，金属或金属合金)的双层壁来提供管状连接器，这两种材料难以通过焊接来连结。为了更好地解决这些问题中的一个或多个问题，提供了根据本公开的管状元件。

根据本公开的一个方面，这通过一种管状元件来实现，所述管状元件包括：第一管状部，所述第一管状部包括第一金属或合金；和第二管状部，所述第二管状部包括第二金属或合金，所述第一管状部和所述第二管状部沿着纵向方向延伸。所述第一管状部具有第一长度。所述第一管状部沿着所述第一长度的第一部分在所述第二管状部内延伸，并且所述第一管状部沿着所述第一长度的第二部分在所述第二管状部外延伸。所述第一管状部和所述第二管状部之间的交界部包括金属键合和机械互锁，并且所述交界部的至少一部分沿着所述纵向方向在固定的直径范围内延伸，其中，所述第二管状部包括第一端部，所述第一端部围绕所述第一管状部布置，并且其中，所述第二管状部包括密封表面，所述密封表面在所述第一端部处围绕所述第二管状部沿周向延伸。

由于交界部的至少一部分沿着纵向方向在固定的直径范围内延伸，由于第二管状部包括围绕第一管状部布置的第一端部，并且由于第二管状部包括在第一端部处围绕第二管状部沿周向延伸的密封表面，因此管状元件被构造成这样布置：包括第二金属或合金和密封表面的第二管状部抵靠在相同或类似金属或合金上，同时设置包括第一金属或合金的第一管状部，以将管状元件连接至另一管。

更具体地是，管状元件被构造成延伸穿过壁构件，其中处在第二管状部处的密封表面抵靠壁构件的由以下材料形成的部分，其中该材料与第二金属或合金具有相似性质和/或是相同材料类型，并且/或者，该材料是与第二金属或合金相同的材料。因而，壁构件和管状元件两者在第二管状部邻接壁构件的所述部分的情况下都被布置用以承受相同程度的条件。例如，在高温条件下，第二金属或合金被选择为承受高温的材料。因而，壁构件的在第二管状部处的所述部分的材料也承受高温。因此，可以提供包括管状元件和壁构件的组件，其中该组件承受高温条件。

纵向方向沿着管状元件的延伸部延伸。纵向方向可以平行于管状元件的中心轴线延伸。管状元件可具有合适的截面，诸如圆形、椭圆形、正方形、矩形等。

第一金属或合金是不同于第二金属或合金的金属或合金。第一金属或合金可以不能够与第二金属或合金焊接。交界部的金属键合意味着交界部是扩散的，即，交界部在管状元件的径向方向上形成过渡区域。在第一管状部和第二管状部之间可能检测不到清晰的交界部线。交界部的机械互锁可以例如包括螺纹，或在制造管状元件期间已经改变的螺纹的残余部。

交界部的固定的直径范围使得必需至少沿着交界部的部分，交界部基本上平行于纵向方向延伸，即平行于限制在该直径范围内的纵向方向延伸。这与GB1258141和US3140108中公开的现有技术的管的成角度的交界部不同。

在第一端部处围绕第二管状部沿周向延伸的密封表面是指在第二管状部处围绕整个管状元件设置密封表面。密封表面被构造用于抵靠在对应的类似形状的表面上，例如围绕延伸穿过壁构件的孔的表面。密封表面可以例如具有环形形状。适当地是，当密封表面抵靠在对应的表面上时，该密封表面被构造用以在与第二管状部相邻的空间和第一管状部之间提供至少一定程度的密封。例如，当密封表面抵靠在对应的表面上时，该密封表面可以具有足以提供至少一定程度的密封的表面光洁度。

根据实施例，第二管状部可以在第一端部处包括周向延伸的肩台或凸缘，并且其中，密封表面可以至少部分地是由所述肩台或凸缘形成的。以这种方式，管状元件的一部分可以被构造用以提供密封表面。肩台可以由第二管状部中的凹部形成。凸缘可以由第二管状部的突出部形成。

根据实施例，第二管状部可以在第一端部处包括对准部。对准部可以从第二管状部的在第一端部处的第一端朝向密封表面延伸。以这种方式，管状元件的一部分，即对准部，可以用于将管状元件定位在通孔(例如，壁构件)内，同时密封表面抵靠在壁构件的一部分上。对准部可以抵靠在通孔的内表面部上。

根据实施例，对准部的至少部分可以包括带螺纹的外部。以这种方式，管状元件不仅可以对准，而且可以至少部分地固定到包括对应的内螺纹的结构。

根据实施例，交界部可以沿着纵向方向在第一长度的基本上整个第一部分上延伸。交界部的沿着纵向方向在固定的直径范围内延伸的所述部分可以具有沿着纵向方向的长度，该长度为第一长度的第一部分的至少0.5倍。以这种方式，交界部可以设置在第一管状部和第二管状部之间的重叠部的相当大的长度上。因而，可以以高效方式将第一管状部相对于第二管状部固定。

根据实施例，第一管状部的第二端部可以设有外螺纹。以这种方式，管状元件可以经由第一管状部的带螺纹的第二端部连接到导管。例如，另一管可以在第二端部处进行连接。

根据实施例，管状元件可以包括连接构件，该连接构件设有被构造用以与第一管状部的外螺纹接合的内螺纹。以这种方式，例如，螺纹螺母或螺纹凸缘可以被设置为连接构件。

根据实施例，第二金属或金属合金可以选自铁素体铁铬铝(FeCrAl)合金。以这种方式，管状元件在布置有第二管状部的那一端处可以包括在表面上形成氧化铝的材料。因而，管状元件的那一端可适于承受严酷的腐蚀环境。

根据实施例，第一金属或金属合金可以选自不锈钢合金、镍基合金、锆或锆合金、铝或铝合金、铜或铜合金，或者钛或钛合金。

根据实施例，第一管状部和第二管状部之间的交界部通过热加工，诸如通过挤出而形成。以这种方式，第一管状部和第二管状部可以经由提供金属键合的交界部来连结。

为了更好地解决上文所讨论的问题中的一个或多个问题，提供了根据本公开的管状组件。

因而，根据本公开的进一步方面，这通过一种管状组件来实现，所述管状组件包括根据本文所讨论的方面和/或实施例中的任一项所述的管状元件以及由与所述第二管状部相同的金属或合金制成的管，其中，将所述管焊接到所述第二管状部，或者将所述管布置成与所述第二管状部螺纹接合。

以这种方式，提供了一种主要包括第二金属或合金的管状组件，并因而具有第二金属或合金的固有性质，诸如，例如耐热性，同时，管状组件在其一端处受益于第一管状部的第一金属或合金的性质，诸如，例如能够焊接。

根据本公开的甚至进一步方面，这通过一种管状组件来实现，所述管状组件包括根据本文所讨论的方面和/或实施例中的任一项所述的管状元件以及由与所述第一管状部相同的金属或合金制成的管，其中，将所述管焊接到所述第一管状部，或者将所述管布置成与所述第一管状部螺纹接合。

以这种方式，提供了一种主要包括第一金属或合金的管状组件，并且因而具有第一金属或合金的固有性质，诸如，例如低成本下的良好耐压性，同时，管状组件在其一端处受益于第二管状部的第二金属或合金的性质，诸如，例如耐热性。

为了更好地解决一个或多个上述问题，提供了一种组件，所述组件包括壁构件和根据本公开的管状元件。

因而，根据本公开的附加方面，这通过一种组件来实现，所述组件包括壁构件和根据本文所讨论的方面和/或实施例中的任一项所述的管状元件。所述壁构件包括由第一材料制成的第一层和由第二材料制成的第二层，其中，通孔延伸穿过所述壁构件，并且其中，所述管状元件延伸穿过所述通孔，其中处在所述第二管状部处的所述密封表面抵靠在所述第二层上。

以这种方式，提供了一种组件，该组件具有延伸穿过壁构件的管状元件，其中处在第二管状部处的密封表面抵靠在壁构件的一部分上。

适当地是，密封表面可以被构造用以提供抵靠在壁构件的第二层上的至少一定程度的密封。因而，可以将通孔与邻近壁构件的第二层的空间密封隔开。

适当地是，管状元件可以延伸穿过壁构件，其中处在第二管状部处的密封表面抵靠在壁构件的一部分上，该壁构件的这一部分由具有与第二金属或合金类似性质和/或与第二金属或合金相同材料类型的材料和/或与第二金属或合金相同的材料形成。也就是说，壁构件的第二层适当地是包括具有与第二金属或合金类似性质和/或相同材料类型的材料和/或相同的材料。因而，壁构件和管状元件两者在第二管状部邻接壁构件的第二层的情况下都可以被布置用以以相同的程度承受与第二层相邻的空间中的条件。

例如，在高温条件下，第二金属或合金被选择为承受高温的材料。因而，壁构件的第二层的材料也承受高温。因此，该组件可以承受高温条件。

根据实施例，第一管状部可以被紧固抵靠在壁构件的第一层上。以这种方式，管状元件可以被固定到壁构件。由于密封表面抵靠在壁构件的第二层上，因此这种抵靠在壁构件的第一层上的紧固可以将管状元件固定到壁构件。

第一管状部抵靠在第一层上的紧固可以通过多种不同方式来实现。例如，仅提及两个示例，第一管状部可以被焊接到第一层，设有内螺纹的连接构件可以与第一管状部的外螺纹接合并且抵靠在第一层上。

根据实施例，其中，第二管状部包括在第一端部处的对准部，如上所述，对准部可以在通孔内抵靠在第一层和第二层中的至少一个层上。以这种方式，管状元件可以在壁构件的通孔中对准。

根据实施例，其中，对准部的至少部分包括带螺纹的外部，通孔中的壁构件可以至少部分地设有内螺纹，并且对准部的带螺纹的外部可以与该内螺纹接合。以这种方式，管状元件既可以在壁构件的通孔中对准，又可以至少部分地固定到壁构件。

根据实施例，第二层的第二材料可以是与第二管状部的第二金属或合金相同的材料。以这种方式，管状元件和在第二层的那一侧上的壁构件可以被构造用以承受特定条件。由于第二管状部和第二层是相同的金属或合金，因此该第二管状部和第二层都被设计用以承受相同类型的条件。

当研究所附权利要求书和以下详细说明时，本公开的其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

从在下面的详细说明和附图中讨论的示例实施例中，将容易理解本公开的各个方面和/或实施例，包括其特定的特征和优点，在附图中：

图1示出了穿过根据实施例的管状元件的截面图，

图2示出了管状元件的端视图，

图3和图4示出了穿过根据实施例的组件的截面图，并且

图5和图6示出了根据实施例的管状组件。

具体实施方式

现在将更全面地描述本公开的各个方面和/或实施例。贯穿全文，相似的附图标记都表示相似的元件。为了简洁和/或清楚起见，将不一定详细地描述众所周知的功能或构造。

图1示出了穿过根据实施例的管状元件2的截面图。图2示出了管状元件2的端视图。

管状元件2包括第一管状部4和第二管状部6。管状元件2、第一管状部4以及第二管状部6沿着纵向方向L延伸。纵向方向L可以平行于管状元件2的中心轴线延伸。

第一管状部4具有第一长度L1。即，第一管状部4具有长度L1。

第一管状部4沿着第一长度L1的第一部分L11在第二管状部6内延伸。

第一管状部4沿着第一长度L1的第二部分L12在第二管状部6外延伸。这意味着第一长度L1由第一部分L11和第二部分L12组成。

第一管状部4包括第一金属或合金。第二管状部6包括第二金属或合金。第一金属或合金是与第二金属或合金不同的金属或合金。第一金属或合金不能通过焊接与第二金属或合金连结。

第一管状部4和第二管状部6之间的交界部9包括金属键合和机械互锁。交界部9基本沿着第一长度L1的整个第一部分L11延伸。第一管状部4和第二管状部6之间的交界部9通过热加工形成。适当地是，这种热加工可以是挤出的形式。在图1中，交界部9被示出为平坦的线。实践中，交界部9更加不平坦，并且可以例如是锯齿状的。而且，如上文讨论的，交界部9是扩散的。

作为示例提及，管状元件2可以通过包括下列步骤的工艺来制造：

-提供由第一金属或合金制成的具有外螺纹的第一坯件，并且提供由第二金属或合金制成的具有内螺纹的第二坯件。

-将第一坯件至少部分地拧入到第二坯件中。

-将这样连结起来的第一坯件和第二坯件通过压模(die)挤出，以形成复合管，该复合管经由包括金属键合和机械互锁的交界部相连结。尽管第一坯件和第二坯件的螺纹在挤出期间可能已经变形，但是螺纹的残余部仍在第一管状部4和第二管状部6之间提供机械互锁。

-在两端处加工复合管，以在第二管状部6内提供第一管状部4的第一部分L11，并且在第二管状部6外提供第一管状部4的第二部分L12。

第一坯件和第二坯件之间的螺纹接合可以提供第一管状部和第二管状部之间的金属键合，这是由于螺纹防止了空气/氧气渗透到两个坯件之间的接头中，两个坯件在挤出期间形成了第一管状部和第二管状部。

交界部9的至少一部分沿着纵向方向L在固定的直径范围内延伸。也就是说，交界部9的至少一部分与纵向方向L平行地延伸。换句话说，固定的直径范围形成了平行于纵向方向L延伸的假想圆柱壳，并且交界部9的这一部分在该假想圆柱壳内延伸。在图1中，虚线指示固定的直径范围的内径d₁和外径d₂。金属键合和机械互锁两者都被布置在该固定的直径范围内。

如图1中所示，交界部9可以沿着纵向方向L在第一长度L1的基本整个第一部分L11上延伸。

交界部9的沿着纵向方向L在固定的直径范围内延伸的这一部分可以具有沿着纵向方向L的长度，该长度可以是第一部分L11的长度的至少0.5倍。在图1中，交界部9的在固定的直径范围内延伸的这一部分是清晰可见的。即，交界部9的在固定的直径范围内延伸的这一部分在以下纵向位置处终止，在该纵向位置处，交界部9与指示交界部9的内径d1的虚线交叉。

交界部9具有朝向管状元件2的内径D_i逐渐减小的直径。

第二管状部6包括布置在第一管状部4周围的第一端部8。第二管状部6包括在第一端部8处围绕第二管状部6沿周向延伸的密封表面10。换句话说，在第一端部8处，第二管状部6设有密封表面10。

由于管状元件2包括包含第一金属或合金的第一管状部4，和包含第二金属或合金的第二管状部6，因此管状元件2适合于提供通过壁构件的管状连接器，其中该壁构件包括包含两种不同材料的至少两层。壁构件的一层包括与第二金属或合金相同类型的材料或相同材料，并且第二管状部的密封表面10抵靠在所述一层上。下面进一步参见图3和图4。

管状元件2可以沿着纵向方向L具有基本恒定的内径D_i。

仅作为示例提及，管状元件2沿着纵向方向L的长度可以在100mm-400mm的范围内，内径D_i在20mm-60mm的范围内，并且第一管状部2的第二部分L12处的径向壁厚度在2mm-10mm的范围内。

密封表面10的主要目的是提供一种被构造用以抵靠在不同表面上的表面，该不同表面诸如围绕设置在壁构件中的孔的表面。因而，当管状元件2插入到通孔中时，密封表面10形成自然止挡。在这些实施例中，密封表面10与纵向方向L成90°角延伸。根据非限制性的可替代实施例，密封表面10可以与纵向方向L成在90度-15度的范围内或在90度-30度范围内或在90度-40度范围内的角度延伸。

在这些实施例中，第二管状部6在其第一端部8处包括沿周向延伸的肩台12。密封表面10至少部分地由肩台12形成。肩台12形成在第二管状部6中的凹部中。

第二管状部6在第一端部8处包括对准部11。对准部11从第二管状部6的在第一端部8处的第一端13朝向密封表面10延伸。对准部11可以用于将管状元件2定位在例如壁构件的通孔内。

在这些实施例中，对准部11具有平坦的基本圆柱形的表面。根据可替代实施例，对准部可以是截顶圆锥形的，其中在第二管状部6的第一端13处具有小直径端，而朝向密封表面10具有大直径端。根据另一替代方式，对准部11可以设有螺纹，下面进一步参见图3。

管状元件2的第二管状部6被构造用以承受特别恶劣的条件，诸如热和/或腐蚀性流体。根据实施例，第二金属或金属合金可以选自铁素体铁铬铝(FeCrAl)合金。

下面讨论第二管状部的第二金属合金的一些非限制性示例。

在本公开的实施例中，第二管状部的铁素体FeCrAl合金包含以重量百分比(wt-％)计的以下元素：Cr 9至25；Al 3至7；Mo 0至5；C 0至0.08；Si 0至3.0；Mn 0至0.5；余量Fe；以及通常出现的杂质。

本文中提及的术语“杂质”意图表示在工业生产FeCrAl合金时由于诸如矿石和碎屑之类的原材料，以及由于生产工艺中的各种其它因素而将污染FeCrAl合金的物质，并且允许其在不会不利地影响上文或下文所限定的铁素体FeCrAl合金的范围内污染。

在本公开的另一实施例中，Mo、C、Si和Mn的含量大于0重量百分比。

在本公开的又一实施例中，铁素体FeCrAl合金包含以重量百分比计的以下元素：Cr 9至25；Al 3至7；Mo 0至5；Y 0.05至0.60；Zr 0.01至0.30；Hf 0.05至0.50；Ta 0.05至0.50；Ti 0至0.10；C 0.01至0.05；N 0.01至0.06；O 0.02至0.10；Si 0.10至3.0；Mn 0.05至0.50；P 0至0.80；S 0至0.005；余量Fe；以及通常出现的杂质。在本公开的另一实施例中，在该铁素体FeCrAl合金中，Mo、Ti、P和S的含量大于0重量百分比。

在本公开的又一实施例中，铁素体FeCrAl合金包含以重量百分比计的以下元素：Cr 15-25；Al 3-7；Mo 0-5；Y 0.05-0.60；Zr 0.01-0.30；Hf 0.05-0.50；Ta 0.05-0.50；C0.01-0.05；Ti 0-0.10；N 0.01-0.06；O 0.02-0.10；Si 0.10-0.70；Mn 0.05-0.50；P 0-0.8；S 0-0.05；余量Fe；以及通常出现的杂质。

在上述实施例中，FeCrAl合金的组分可以进一步包含各种浓度的附加元素或物质，其中，这些元素或物质不会改变如本公开中概述的FeCrAl合金的特定性质。在这种情况下，术语“余量Fe”表示除根据实施例的强制性元素之外加上可选的元素或物质至100％的余量。

在实施例中，第二管状部的铁素体FeCrAl合金包含以重量百分比计的以下元素：Cr 9至25；Al 3至7；Mo 0至5；C 0至0.08；Si 0至3.0；Mn 0至0.5；余量Fe；以及通常出现的杂质。

在本公开的又一实施例中，铁素体FeCrAl合金包含以重量百分比计的以下元素：Cr 9至25；Al 3至7；Mo 0至5；Y 0.05至0.60；Zr 0.01至0.30；Hf 0.05至0.50；Ta 0.05至0.50；Ti 0至0.10；C 0.01至0.05；N 0.01至0.06；O 0.02至0.10；Si 0.10至3.0；Mn 0.05至0.50；P 0至0.80；S 0至0.005；余量Fe；以及通常出现的杂质。

在本公开的又一实施例中，铁素体FeCrAl合金包含以重量百分比计的以下元素：Cr 15-25；Al 3-7；Mo 0-5；Y 0.05-0.60；Zr 0.01-0.30；Hf 0.05-0.50；Ta 0.05-0.50；C0.01-0.05；Ti 0-0.10；N 0.01-0.06；O 0.02-0.10；Si 0.10-0.70；Mn 0.05-0.50；P 0-0.8；S 0-0.05；余量Fe；以及通常出现的杂质。

属于上述规格中的任一规格的合金均具有出色的耐热性、形状稳定性以及耐腐蚀性。

管状元件2的第一管状部可以由多种不同的材料制成。第一金属或合金可以是例如能够易于焊接、可以易于加工和/或承受高压的材料。

图3示出了穿过根据实施例的组件30的截面图。组件30包括壁构件22和管状元件2。

管状元件2在很大程度上类似于结合图1和图2的实施例讨论的管状元件2。下面将主要讨论管状元件2的不同特征。

同样地是，管状元件2包括包含第一金属或合金的第一管状部4，和包含第二金属或合金的第二管状部6。管状元件2沿着纵向方向L延伸。第一管状部4和第二管状部6之间的交界部9包括金属键合和机械互锁。

同样地是，第二管状部6包括在第二管状部6的第一端部8处围绕第二管状部6沿周向延伸的密封表面10。

在这些实施例中，第二管状部6在第一端部8处包括沿周向延伸的凸缘15。密封表面10至少部分地由凸缘15形成。

同样地是，第二管状部6在第一端部8处包括对准部11。对准部11从第二管状部6的在第一端部8处的第一端13朝向密封表面10延伸。

在这些实施例中，对准部11的至少部分包括带螺纹的外部16。因而，管状元件2可以被拧入到壁构件22的对应的内螺纹27中，进一步参见下文。

在这些实施例中，第一管状部4的第二端部14设有平坦的外表面33。

如上所述，组件30包括壁构件22和管状元件2。管状元件2可以是根据本文所讨论的方面和/或实施例中的任一项所述的管状元件2。壁构件22可以形成例如容器或较大直径管道的壁的一部分。

壁构件22包括由第一材料制成的第一层24和由第二材料制成的第二层26。通孔28延伸穿过壁构件22。管状元件2延伸通过通孔28，其中处在第二管状部6处的密封表面10抵靠在第二层26上。

在第一端部8处围绕第二管状部6沿周向延伸的密封表面10意味着在第二管状部6处围绕整个管状元件2设置密封表面10。围绕通孔28，第二层26包括被构造用以抵靠在密封表面10上的表面部。

如上文讨论的那样，第二管状部2在第一端部8处包括对准部11。对准部11在通孔28内抵靠在第一层24和第二层26中的至少一个层上。对准部11包括带螺纹的外部16，并且通孔28内的壁构件22至少部分地设有内螺纹27。对准部11的带螺纹的外部16与内螺纹27接合。

第一管状部4紧固抵靠在壁构件22的第一层24上。在这些实施例中，第一管状部4通过焊缝29紧固抵靠在壁构件22的第一层24上。因而，管状元件2通过焊缝29固定到壁构件22。更具体地是，第一管状部4的第二端部14在其平坦外表面33的一部分处被焊接抵靠在壁构件22的第一层24上。

在图3中所示的实施例中，该实施例包括第二管状部6的设有带螺纹的外部16的对准部11，管状元件2被拧入到设置在通孔28内的壁构件22中的内螺纹27中，直到密封表面10抵靠在壁构件22的第二层26上为止。这提供了管状元件2到壁构件22的初始固定，以及密封表面10和第二层26之间的至少一定程度的密封。之后，设置焊缝29，以将第一管状部4紧固抵靠在壁构件22的第一层24上。

如上所述，第二材料，即第二层26的材料可以是与第二金属或合金相同类型的材料或具有与第二金属或合金相同或相似性质的材料，或者第二层26的材料可以是与第二种金属或合金相同的材料。

根据一些实施例，第一材料，即第一层24的材料可以是与第一金属或合金相同类型的材料或具有与第一金属或合金相同或相似性质的材料，或者第一层24的材料可以是与第一种金属或合金相同的材料。在这些实施例中，从焊接的角度来看，第一层24的第一材料和第一管状部4的第一金属和/或合金至少是相容的。但是，根据一些实施例，对管状元件2和壁构件22的不同要求可能需要在第一层24和第一管状部4中具有不同性质的不同材料。

图4示出了穿过根据实施例的组件30的截面图。同样地是，组件30包括壁构件22和管状元件2。

管状元件2在很大程度上类似于结合图1至图3的实施例讨论的管状元件2。下面将主要讨论管状元件2的不同特征。

而且，组件30在很大程度上类似于结合图3的实施例所讨论的组件30。下面将主要讨论组件30的不同特征。

同样地是，管状元件2包括包含第一金属或合金的第一管状部4和包含第二金属或合金的第二管状部6。管状元件2沿着纵向方向L延伸。第一管状部4和第二管状部6之间的交界部9包括金属键合和机械互锁。

同样地是，第二管状部6包括在第二管状部6的第一端部8处围绕第二管状部6沿周向延伸的密封表面10。

同样地是，第二管状部6在第一端部8处包括对准部11。对准部11从第二管状部6的在第一端部8处的第一端13朝向密封表面10延伸。

在这些实施例中，第一管状部4的第二端部14设有外螺纹21。

管状元件2包括连接构件23，连接构件23设有被构造用以与第一管状部4的外螺纹21接合的内螺纹。在图4中，连接构件23已经以螺纹螺母为例。可替代地是，可以使用各种其它连接构件，诸如，螺纹凸缘、螺纹联接等。

外螺纹21可以可替代地是或另外地是被用于将另一个管或导管连接到管状元件2。

如上所述，组件30包括壁构件22和管状元件2。同样地是，壁构件22包括由第一材料制成的第一层24和由第二材料制成的第二层26。通孔28延伸穿过壁构件22。管状元件2延伸穿过通孔28，其中处在第二管状部6处的密封表面10抵靠在第二层26上。

同样地是，第二管状部2在第一端部8处包括对准部11。在这些实施例中，对准部11具有平坦的圆柱形形状。对准部11在通孔28内抵靠在第一层24和第二层26中的至少一个层上。

第一管状部4紧固抵靠在壁构件22的第一层24上。在这些实施例中，其中，组件30包括管状元件2，该管状元件2具有设有外螺纹21的第一管状部4，第一管状部4通过连接构件23被紧固抵靠在壁构件22的第一层24上，该连接构件23设有接合第一管状部4的外螺纹21的内螺纹。因而，管状元件2通过连接构件23固定到壁构件22。

在图4中所示的实施例中，管状元件2可被插入到通孔28中，直到密封表面10抵靠在壁构件22的第二层26上为止。这提供了管状元件2相对于壁构件22的初始定位。之后，将连接构件23拧到第一管状部4上，以将第一管状部4紧固抵靠在壁构件22的第一层24上，因而将管状元件2固定到壁构件22，并且至少在一定程度上实现了密封表面10与第二层26之间的密封。

根据一些实施例，连接构件23可以被焊接到壁构件22的第一层24和/或焊接至第一管状部4的第二端部14。因而，可以提供第一管状部4抵靠在第一层24上的附加紧固，并且可以防止连接构件23松动。

图5示出了根据实施例的管状组件40。管状组件40包括根据本文讨论的方面和/或实施例中的任一项所述的管状元件2和由与第二管状部6相同的金属或合金制成的管42。即，管42由第二金属或合金制成。由与第二管状部6相同的金属或合金制成的管42被焊接到第二管状部6，或被布置成与第二管状部6螺纹接合。

该管状组件40可以利用管状元件2附接到结构，诸如上文结合图3和图4讨论的壁构件。但是，管状组件40主要包括第二金属或合金，并且因而具有第二金属或合金的固有性质，诸如，例如耐热性。

图6示出了根据实施例的管状组件50。管状组件50包括根据本文所讨论的方面和/或实施例中的任一项所述的管状元件2以及由与第一管状部4相同的金属或合金制成的管52。即，管52由第一金属或合金制成。由与第一管状部4相同的金属或合金制成的管52被焊接到第一管状部4，或被布置成与第一管状部4螺纹接合。

以这种方式，提供了主要包括第一金属或合金的管状组件50，并且因而具有第一金属或合金的固有性质，诸如，例如低成本下的良好耐压性，而管状组件50在其的一端处受益于第二管状部6的第二金属或合金的性质。

应理解的是，上述内容是各种示例实施例的说明，并且本发明仅由所附权利要求书限定。本领域技术人员应认识到，在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，可以对示例实施例进行修改，并且可以将示例实施例的不同特征进行组合，以产生与本文所述的那些实施例不同的实施例。例如，在图3中所示的实施例中，管状元件2可以通过连接构件23而固定到壁构件22，而在图4中所示的实施例中的管状元件2可以通过第一管状部4和第一层22之间的焊接而固定到壁构件22。

Claims (13)

1.一种管状元件(2)，所述管状元件包括：

第一管状部(4)，所述第一管状部(4)包括第一金属或合金；和第二管状部(6)，所述第二管状部(6)包括第二金属或合金，所述第一管状部(4)和所述第二管状部(6)沿着纵向方向(L)延伸，其中，

所述第一管状部(4)具有第一长度(L)，其中，

所述第一管状部(4)沿着所述第一长度(L)的第一部分(L11)在所述第二管状部(6)内延伸，并且所述第一管状部(4)沿着所述第一长度(L1)的第二部分(L12)在所述第二管状部(6)外延伸，

其中，所述第一管状部(4)和所述第二管状部(6)之间的交界部(9)包括金属键合和机械互锁，其中，

所述交界部(9)的至少一部分沿着所述纵向方向(L)在固定的直径范围内延伸，其中，

所述第二管状部(6)包括第一端部(8)，所述第一端部(8)围绕所述第一管状部(4)布置，并且其中，

所述第二管状部(6)包括密封表面(10)，所述密封表面(10)在所述第一端部(8)处围绕所述第二管状部(6)沿周向延伸；并且

其中，所述第二管状部(6)在所述第一端部(8)处包括周向延伸的肩台(12)或凸缘(15)，并且其中，所述密封表面(10)至少部分地由所述肩台(12)或所述凸缘(15)形成；并且

其中，所述第二管状部(6)在所述第一端部(8)处包括对准部(11)，并且其中，所述对准部(11)从所述第二管状部(6)的在所述第一端部(8)处的第一端(13)朝向所述密封表面(10)延伸，并且

其特征在于，

所述对准部(11)的至少部分包括带螺纹的外部(16)。

2.根据权利要求1所述的管状元件(2)，其中，所述第一管状部(4)的第二端部(14)设有外螺纹(21)。

3.根据权利要求2所述的管状元件(2)，包括连接构件(23)，所述连接构件(23)设有内螺纹，所述内螺纹被构造用以与所述第一管状部(4)的所述外螺纹(21)接合。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的管状元件(2)，其中，所述第一管状部(4)的第二端部(14)设有平坦的外表面(33)。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的管状元件(2)，其中，所述第二金属或金属合金选自铁素体铁铬铝(FeCrAl)合金。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的管状元件(2)，其中，所述第一管状部(4)和所述第二管状部(6)之间的所述交界部(9)通过热加工形成。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的管状元件(2)，其中，所述第一管状部(4)和所述第二管状部(6)之间的所述交界部(9)通过挤出形成。

8.一种组件(30)，所述组件(30)包括壁构件(22)和根据权利要求1至7中的任一项所述的管状元件(2)，其中，

所述壁构件(22)包括由第一材料制成的第一层(24)和由第二材料制成的第二层(26)，其中，

通孔(28)延伸穿过所述壁构件(22)，其中，

所述管状元件(2)延伸穿过所述通孔(28)，并且处在所述第二管状部(6)处的所述密封表面(10)抵靠在所述第二层(26)上。

9.根据权利要求8所述的组件(30)，其中，所述第一管状部(4)被紧固抵靠在所述壁构件(22)的所述第一层(24)上。

10.根据权利要求9所述的组件(30)，其中，所述第一管状部(4)通过焊缝(29)被紧固抵靠在所述壁构件(22)的所述第一层(24)上。

11.根据权利要求9所述的组件(30)，包括根据权利要求3所述的管状元件(2)，其中，所述第一管状部(4)通过所述连接构件(23)被紧固抵靠在所述壁构件(22)的所述第一层(24)上，所述连接构件(23)设有内螺纹，所述内螺纹与所述第一管状部(4)的所述外螺纹(21)接合。

12.根据权利要求8至10中的任一项所述的组件(30)，包括根据权利要求1所述的管状元件(2)，其中，所述对准部(11)在所述通孔(28)内抵靠在所述第一层(24)和所述第二层(26)中的至少一层上。

13.根据权利要求12所述的组件(30)，包括根据权利要求1所述的管状元件(2)，其中，所述通孔(28)中的所述壁构件(22)至少部分地设有内螺纹(27)，并且其中，所述对准部(11)的所述带螺纹的外部(16)与所述内螺纹(27)接合。

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