[发明专利]一种不锈钢复合钢坯的制备方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种双金属复合材料的制备方法及装置，属于层状金属复合材料领域，，尤其涉及一种不锈钢复合钢坯的制备方法及其装置。

背景技术

不锈钢复合材通常是以不锈钢做覆材，以普碳钢或普通低合金钢做基材，通过冶金结合的方式制成复合材料，这种复合材料兼具不锈钢耐蚀防锈和普通钢高塑性低成本的优点，具有同规格纯不锈钢无法比拟的价格优势，因此，越来越受到人们的高度重视。不锈钢复合板与不锈钢复合管是不锈钢复合材中的两个典型的复合产品，目前，这两种产品已经在工程上得到广泛应用。由于不锈钢复合材具有普通钢材和全不锈钢钢材无法比拟的性价比，近年来，一些其它类型的不锈钢复合材也应运而生。

专利文献2012100063158公开了一种不锈钢复合线材，内部为普碳钢，外部包覆不锈钢。专利文献2010105262657、JPS61126944、JPS63126602、JPS59212143均公开了一种不锈钢复合耐腐蚀钢筋及其制备方法，其典型工艺为：不锈钢坯与碳钢坯表面处理→碳钢坯穿进不锈钢套筒→端部焊接→加热轧制成材。专利文献2015101884470、JPS55141315、 JPS5947080公开了一种以拉拔-钎焊方法制备不锈钢/碳钢复合钢筋的工艺，该类专利一般以不锈钢钢管、碳钢钢筋以及钎料箔为原料，将钎料箔卷在碳钢钢筋表面，再穿入到不锈钢管内，再将组合件一起通过拉丝模拉拔，制成双金属复合坯料，再将拉拔后的不锈钢/ 碳钢复合坯料加热到1150℃左右进行钎焊后冷却制成复合钢筋。专利文献021207321公开了一种连铸生产复合金属板坯、方坯的方法及其连铸机，该方法先连铸出普碳钢坯。再在普碳钢坯的外表面粘结一层不锈钢液，形成复合板坯或钢坯，该法虽然效率高，但工艺复杂，实现难度大。专利文献WO2011048362公开了一种复合钢坯的制备方法，该法以普碳钢坯为核心，以冷弯的不锈钢或镍基合金型钢为外部覆层，在碳钢核心与包覆层之间加入钎料，再进行包覆轧制，最后获得所需复合钢坯。

综上分析可见，目前，不锈钢复合钢筋的制备方法基本以碳钢芯穿入不锈钢管焊接后直接加热轧制或冷拔为主，这类方法类似于不锈钢复合板的叠板焊接热轧工艺，工艺较为可靠，但工艺步骤比较繁琐，生产效率比较低，不锈钢覆层与碳钢基体之间可能存在较大面积的未复合区。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种不锈钢复合钢坯的制备方法及其装置，该方法工艺简单，制造成本低，生产效率高，可制备多种规格的外覆不锈钢复合圆坯、矩形坯或异形坯，或内覆不锈钢管坯，钢坯界面结合质量好。利用该装置可以低成本、高效率地生产出不锈钢复合钢坯。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种不锈钢复合钢坯的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)采用钢管作为待复合的金属管模的模壁，按照钢管的端部形状加工端部法兰，将预先准备好的端部法兰固定在所选钢管的一端，制成金属管模；

2)将制作好的金属管模内外表面的油污和泥渍清洗干净，烘干后再利用常规的机械方法或常规的化学方法去除金属管模的内表面氧化铁皮；

3)将装置的炉温升高到200～1300℃范围，打开装置的顶盖，将金属管模开口端朝上，放置在装置的加热单元中，每个加热单元中放置一只金属管模，在金属管模与加热单元之间塞入定位楔定位，然后盖上装置的顶盖，采用螺栓将装置的真空罐体与顶盖锁紧密封，然后关闭进气阀门，打开抽气阀门，利用真空泵将真空罐体中的空气排空，对金属管模进行加热，加热温度控制在200～1300℃范围；

4)当金属管模达到预定的预热温度后，在惰性气体保护下，或在真空状态下将熔炼好的钢液浇注到金属管模内，每浇注完一只金属管模后，转动旋转小车，带动真空罐体旋转，将下一只金属注管的喇叭口转到钢包下面进行浇注，如此反复，直至所有金属管模全部注满钢液为止；

5)当所有的金属管模均被注满钢液后，打开装置的顶盖，取出复合钢坯，切去头尾帽口部分，在常规的轧钢加热炉内补充加热，达到轧制温度后，利用现有的常规的热轧机或锻造设备对复合钢坯进行轧制变形，将断面较大的复合钢坯轧制加工成断面较小的复合钢坯，最后经过常规的剪切定尺后成为进一步轧制复合螺纹钢筋、复合型钢、复合钢管的原料。

上述步骤1)中所述的钢管为不锈钢无缝钢管，或为不锈钢焊接钢管，或为普通钢焊接钢管，或为利用轧制钢板或连铸板坯焊接的中空的钢管，所述的钢管形状为圆形，或为正方形，或为矩形。