[发明专利]一种制造冶金复合金属坯料的方法

说明书

一种制造冶金复合金属坯料的装置及方法，装置包括一级冷却器、感应加热圈、二级冷却器、浇注水口；一级冷却器、感应加热圈和二级冷却器套在外部复合金属筒的外围；二级冷却器和感应加热圈相互间隔设置并固定为一体，一级冷却器设置在二级冷却器和感应加热圈的上方；浇注水口在外部复合金属筒的正上方，并与外部复合金属筒同轴设置；外部复合金属筒的底部通过耐火底板和底部封板封闭。本发明的有益效果是：1)基体金属与复合金属实现真正意义上的冶金复合，结合层强度高；2)基体金属与复合金属之间有厚度可控的混合层，可实现复合层到基体性能的逐渐过渡，利于轧制过程的质量控制；3)既适用于板材又适用于型材。

技术领域

本发明属于金属坯料冶金复合制造领域，涉及到烧结生产技术，尤其涉及一种制造冶金复合金属坯料的装置及方法。

背景技术

复合金属材料，如：管材、棒线材、板材等，是兼具基体钢材的力学性能和复合金属的耐腐蚀等性能的复合钢材。在使用过程中，能够极大地提高钢材的使用寿命及美观程度，是钢材应用的发展方向。其中，能够实现基体金属与复合金属冶金复合的方法很少，并且成本很高，比如电热喷涂等，导致用户无法承担其高昂的价格。因此，急需一种既能实现基体金属与复合金属冶金复合，又能以较低的成本和较高的生产效率生产的冶金复合金属坯料制造方法。

申请号为CN201210439287.9的专利文件公开了“一种层状金属复合板的制造设备及其方法”；是一种层状金属复合板的制造设备及采用该设备制造金属复合板的方法，设备包括送带机构、导向辊、冷却板、结晶器、夹送辊和引锭杆。利用一定厚度的复合板基板材料的薄板顺着平行结晶器长度方向将结晶器分割成第一金属熔池和第二金属熔池，基板金属液浇入第一金属熔池中，复板金属液注入第二金属熔池中，基板金属液和复板金属液分别在熔池内壁凝固形成一定厚度的坯壳，随着引锭杆的牵引、送带机构不断向下送薄基板和夹送辊的转动，铸坯向下运动，在结晶器底部冷却板的作用下，坯壳厚度不断增加，铸坯继续向下运动，直至凝固结束形成复合板。设备简单、生产成本低、工艺流程短、生产效率高、环保节能等优点。

申请号为CN200920351696.7的专利文件公开了一种“复合连铸辊式结晶器”；是一种连续铸造设备，特别涉及用连铸方法制造层状金属复合材料的复合连铸辊式结晶器。在普通钢坯连铸机的热铸坯出口处后部装设复合连铸辊式结晶器，所述的复合连铸辊式结晶器由框架、结晶器辊、轴承座、传动装置、旋转接头、浇注槽、冷却板、隔栅喷冷装置和清辊器组成。本实用新型不仅设计合理，结构紧凑，既可连续铸造层状金属复合材料的复合板坯，实现复合板坯的工业化生产，又使复合板坯比单一材质具有适应特殊工况诸如延长使用寿命和强度性能高的特殊性能，而且具有成本低，节约能源，不污染环境以及使用十分方便等特点。

上述两篇专利文献中所涉及的复合方法虽各有所长，但是都存在不足:专利1存在浇注过程中冷却板被融化导致基板金属液和复板金属液混合的问题，无法解决。专利2存在的问题是母材铸坯温度远低于复合金属液温度，以致二者不能熔合，无法实现冶金复合的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造冶金复合金属坯料的装置及方法，得到冶金复合状态的复合钢坯料。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种制造冶金复合金属坯料的装置，包括一级冷却器、感应加热圈、二级冷却器、浇注水口；所述一级冷却器、感应加热圈和二级冷却器套在外部复合金属筒的外围；所述二级冷却器和感应加热圈相互间隔设置并固定为一体，所述一级冷却器设置在二级冷却器和感应加热圈的上方；浇注水口在外部复合金属筒的正上方，并与外部复合金属筒同轴设置；所述外部复合金属筒的底部通过耐火底板和底部封板封闭，所述耐火底板设置在底部封板的上端。

所述一级冷却器包括通水管、喷嘴，所述喷嘴均布在通水管的内圈；所述二级冷却器包括通水管、喷嘴，所述喷嘴均布在通水管的内圈。

所述感应加热圈的材质为纯铜。