專利名稱：：具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯、其生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及管坯澆注領(lǐng)域，尤其涉及一種具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯、其生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
：目前，采用離心澆注方法生產(chǎn)雙金屬?gòu)?fù)合管坯的工藝為管模涂料涂布一一預(yù)熱爐內(nèi)管模加熱干燥涂料一一兩層金屬液分別冶煉出爐一一第一層待澆注金屬液面清渣(拔除金屬液表面爐渣)一一離心澆注第一層金屬液一一第二層金屬液表面清渣一一澆注第二層金屬液。該工藝的不足之處在于由于內(nèi)外層金屬澆注過(guò)程中沒(méi)有中間過(guò)渡層的澆注，導(dǎo)致外層金屬與內(nèi)層金屬間出現(xiàn)夾渣或過(guò)度融合。夾渣導(dǎo)致兩層金屬分層，過(guò)度融合導(dǎo)致內(nèi)層金屬成分大幅度改變，因此該工藝不能生產(chǎn)對(duì)內(nèi)、外層金屬成分控制要求比較精確的復(fù)合管坯。使得這種澆注復(fù)合管坯的工藝雖然在上世紀(jì)70年代已有應(yīng)用，但一直僅限于生產(chǎn)對(duì)成分要求不高的鑄態(tài)復(fù)合軋輥、外普碳鋼內(nèi)耐磨鑄鐵的低端耐磨管。此外，由于現(xiàn)有雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)層金屬與外層金屬之間沒(méi)有緩沖過(guò)渡層，使用過(guò)程中環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力全部集中在內(nèi)外層金屬的結(jié)合面上，極易造成結(jié)合面分層，大大縮短了由該管坯制得的管材的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的之一是提供一種可精確控制內(nèi)、外層金屬成分、生產(chǎn)的雙金屬?gòu)?fù)合管坯完全冶金熔合、不易分層、使用壽命長(zhǎng)的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種內(nèi)、外層金屬成分精確、不易分層、使用壽命長(zhǎng)的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供上述具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)設(shè)備。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案-種具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，至少包括以下歩驟(1)加熱管模，然后在管模內(nèi)表面噴涂涂料，待涂料中的水分排除后停止加熱；(2)將外層金屬液通過(guò)第一中間包通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后開(kāi)啟冷卻裝置冷卻管模，待外層內(nèi)表面溫度冷卻至低于外層金屬液熔點(diǎn)3(TC—20(TC時(shí)停止冷卻，并開(kāi)始澆注過(guò)渡層金屬液；(3)將過(guò)渡層金屬液通過(guò)第二中間包通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后空氣冷卻，待過(guò)渡層內(nèi)表面溫度冷卻至低于過(guò)渡層金屬液熔點(diǎn)2(TC10(TC時(shí)停止冷卻，并開(kāi)始澆注內(nèi)層金屬液；(4)將內(nèi)層金屬液通過(guò)第二中間包通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后開(kāi)啟冷卻裝置冷卻管模，待外層、過(guò)渡層和內(nèi)層全部凝固后停止冷卻，得具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其中所述過(guò)渡層金屬液與內(nèi)層金屬液的成分相同，所述過(guò)渡層厚度優(yōu)選為2隱一7mm。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其中在(2)歩驟前向外層金屬液中加入保護(hù)渣，在(3)歩驟前向過(guò)渡層金屬液中加入保護(hù)渣，在(4)步驟前向內(nèi)層金屬液中加入保護(hù)渣，所述保護(hù)渣為螢石，加入量為金屬液重量的0.5%—1.5%。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其中在(2)步驟前向第一中間包和管模內(nèi)通入惰性氣體，將管模、第一中間包內(nèi)的空氣排除干凈；在(3)歩驟前向第二中間包內(nèi)通入惰性氣體，將第二中間包內(nèi)的空氣排除干凈。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其中在整個(gè)澆注過(guò)程中，第一中間包、第二中問(wèn)包和管模內(nèi)均充有惰性氣體。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其中在(1)歩驟中，用位于管模下方的煤氣或天然氣加熱裝置對(duì)管模進(jìn)行加熱。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其中所述外層金屬液是鑄鐵、鑄鐵合金、普碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、高合金鋼或鎳基合金，所述內(nèi)層金屬液是鑄鐵、鑄鐵合金、普碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、高合金鋼或鎳基合金，且外層金屬液與內(nèi)層金屬液的成分不同。本發(fā)明還提供了一種由上述具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法制得的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯。本發(fā)明還提供了一種上述具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)設(shè)備，包括管模、離心裝胃、中間包，管模位于離心裝置上，管模的澆注端擋板上丌有澆注口，中間包的澆注流嘴伸入澆注口內(nèi)，澆注流嘴與澆注口間留有間隙，中間包有兩個(gè)，還包括冷卻裝置和加熱裝置，加熱裝置為均勻排列在管模下方的多個(gè)天然氣或煤氣加熱嘴，冷卻裝置包括在管模上方兩側(cè)均勻排列的多個(gè)冷卻水噴淋頭，冷卻水噴淋頭通過(guò)管道與冷卻水塔相連。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)設(shè)備，其中所述中間包上開(kāi)有進(jìn)氣口，所述管模的非澆注端擋板上開(kāi)有管模進(jìn)氣口。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法在內(nèi)、外層之間澆注過(guò)渡層，避免了內(nèi)、外層之間的過(guò)度熔合，能更精確地控制管坯內(nèi)、外層成分，因此可用于生產(chǎn)對(duì)內(nèi)、外層金屬成分要求比較精確的復(fù)合管坯。本發(fā)明雙金屬?gòu)?fù)合管坯由于增加了過(guò)渡層，達(dá)到了完全冶金熔合，減少了內(nèi)、外層結(jié)合面之間的應(yīng)力，管坯不易分層，大大提高了由該管坯制成的管材的使用壽命。本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)設(shè)備設(shè)置冷卻水噴淋裝置和天然氣/煤氣加熱裝置，可快速對(duì)管模進(jìn)行加熱或冷卻，操作簡(jiǎn)單，提高了生產(chǎn)效率。圖1為本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)設(shè)備的示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)設(shè)備包括管模1、離心裝置、中間包3、冷卻裝置和加熱裝置，管模1位于離心裝置的離心造輪2上，管模l的澆注端擋板5上丌有澆注口6，中間包3的澆注流嘴7伸入澆注口6內(nèi)，澆注流嘴7與澆注口6間留有問(wèn)隙，加熱裝置為均勻排列在管模1下方的多個(gè)天然氣或煤氣加熱嘴8，冷卻裝暨包括在管模1上方兩側(cè)均勻排列的多個(gè)冷卻水噴淋頭9，冷卻水噴淋頭9通過(guò)管道10與冷卻水塔相連。從噴淋頭9噴出的水可收集至回水池，再通入冷卻水塔內(nèi)循環(huán)使用。中間包3上丌有進(jìn)氣口12，用于通惰性氣體。通入中間包3內(nèi)的惰性氣體受熱膨脹上升，可將其內(nèi)的空氣排除干凈。管模1的非澆注端擋板11上丌有管模進(jìn)氣口13，惰性氣體從管模進(jìn)氣口13進(jìn)入管模l內(nèi)，高溫膨脹后惰性氣體可從澆注口6與澆注流嘴7之間的間隙排出。澆注時(shí)，將澆注包內(nèi)的金屬液倒入中間包3內(nèi)，再進(jìn)入管模l內(nèi)澆注。中間包3有兩個(gè)，第一中間包用于輸送外層金屬液，第二中間包用于輸送過(guò)渡層金屬液和內(nèi)層金屬液。澆注包上裝有電子秤，用于控制金屬液的澆注重量。澆注過(guò)程中，離心速度根據(jù)管模內(nèi)徑確定，一般管模轉(zhuǎn)速為50200G。實(shí)施例1長(zhǎng)度1265毫米，外徑254毫米，外層為20#鋼、厚度47mm，內(nèi)層為304L鋼、厚度23mm，過(guò)渡層采用內(nèi)層304L鋼、厚度約為4mm的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)過(guò)程。20弁鋼的熔點(diǎn)約為1520°C，304L鋼的熔點(diǎn)約為1450°C。(1)啟動(dòng)離心裝置，使管模轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速約為100轉(zhuǎn)/分，點(diǎn)燃煤氣或天然氣加熱裝置預(yù)熱管模，管模預(yù)熱至20(TC時(shí)，在管模內(nèi)表面噴涂水基鋯英粉與石英粉的混合涂料，再加熱20分鐘，待涂料中的水分充分排除后停止加熱，并將管模兩端的擋板固定好。(2)澆注外層將第一中間包對(duì)正管模，將管模轉(zhuǎn)速提高到800轉(zhuǎn)/分，開(kāi)始澆注外層20辨ra水。澆注時(shí)采用電子秤控制澆注重量，澆注320千克后停止?jié)沧ⅲ蜷_(kāi)冷卻水噴淋裝置冷卻管模，以使外層鋼水凝固。在外層鋼水凝固過(guò)程中，更換第二中間包。當(dāng)外層內(nèi)表面溫度達(dá)到1490。C時(shí)，停止冷卻，并開(kāi)始澆注過(guò)渡層金屬液。(3)澆注過(guò)渡層本實(shí)施例過(guò)渡層采用內(nèi)層鋼水304L鋼水。澆注時(shí)采用電子秤控制澆注重量，澆注30千克后停止?jié)沧?，自然空氣冷卻，當(dāng)過(guò)渡層內(nèi)表面溫度達(dá)到143(TC時(shí)，停止冷卻，并開(kāi)始澆注內(nèi)層金屬液。(4)澆注內(nèi)層采用電子秤控制澆注重量，澆注95千克后停止?jié)沧ⅲ蜷_(kāi)冷卻水噴淋裝置冷卻管模，待外層、過(guò)渡層和內(nèi)層全部凝固后停止冷卻，并關(guān)閉離心裝置。本實(shí)施例1制得的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯長(zhǎng)度為1265mm，外徑為254mm,外層為20#鋼，外層厚度為47mm，過(guò)渡層厚度約為4mm，內(nèi)層為304L鋼，內(nèi)層厚度為23mm，內(nèi)徑為106mm。將管模兩端的擋板打開(kāi)，將管坯從管模內(nèi)推出，去除掉管坯內(nèi)表面的渣層，對(duì)管坯內(nèi)、外表面進(jìn)行加工，以去除掉內(nèi)、外表面的鑄造缺陷，該管坯即可用于軋制或擠壓，制備成品貸材。外層20#鋼水、內(nèi)層304L鋼水的熔煉成分(重量百分比)見(jiàn)表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>外層為2(W鋼、內(nèi)層為304L鋼的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)、外層的成分檢驗(yàn)及要求成分(重量百分比)見(jiàn)表2。200810117112　表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表1和表2可見(jiàn)，實(shí)施例l所得的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)、外層成分控制精確，符合成分要求。在實(shí)施例1中，為了使金屬液與空氣隔絕，有效防止了空氣對(duì)金屬液的不利影響。在澆注外層前，向管模和第一中間包內(nèi)通惰性氣體如氬氣，將管模和第一中間包內(nèi)的空氣排除干凈。在澆注過(guò)渡層前，向第二中間包內(nèi)通氬氣，將第二中間包內(nèi)的空氣排除干凈。并在整個(gè)澆注過(guò)程中，使第一中間包、第二中間包和管模內(nèi)充有氬氣。為減少管坯中小顆粒夾雜物的含量，在澆注外層過(guò)程中，向第一中間包內(nèi)加入2千克螢石保護(hù)渣。在澆注過(guò)渡層過(guò)程中，向第二中間包內(nèi)加入0.3千克螢石保護(hù)渣。在澆注內(nèi)層過(guò)程中，向第二中間包內(nèi)加入U(xiǎn)千克螢石保護(hù)渣。實(shí)施例2長(zhǎng)設(shè)2667毫米，外徑291毫米，外層為16Mn鋼、厚度33mm，內(nèi)層為304鋼、厚度14.5mm，過(guò)渡層采用內(nèi)層304鋼、厚度約為2.5mm的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)過(guò)程。16Mn鋼的熔點(diǎn)為1518°C，304鋼的熔點(diǎn)為1450°C。(1)啟動(dòng)離心裝置，使管模轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速約為100轉(zhuǎn)/分，點(diǎn)燃煤氣或天然氣加熱裝置預(yù)熱管模，管模預(yù)熱至25(TC時(shí)，在管模內(nèi)表面噴涂水基鋯英粉與石英粉的混合涂料，再加熱30分鐘，待涂料中的水分充分排除后停止加熱，并將管模兩端的擋板固定好。(2)澆注外層將第一中間包對(duì)正管模，向管模和第一中間包內(nèi)通惰性氣體如氬氣，將管模和第一中間包內(nèi)的空氣排除干凈。在整個(gè)澆注過(guò)程中，使第一中間包和管模內(nèi)充有氬氣。將管模轉(zhuǎn)速提高到785轉(zhuǎn)/分，開(kāi)始澆注外層16Mn鋼水。在澆注過(guò)程中，向第一中間包內(nèi)加入7.8千克螢石保護(hù)渣。澆注時(shí)采用電子秤控制澆注重量，澆注570千克后停止?jié)沧ⅲ蜷_(kāi)冷卻水噴淋裝置冷卻管模，以使外層鋼水凝固。在外層鋼水凝固過(guò)程中，更換第二中間包。當(dāng)外層內(nèi)表面溫度達(dá)到H2(TC時(shí)，停止冷卻，并開(kāi)始澆注過(guò)渡層金屬液。(3)澆注過(guò)渡層本實(shí)施例過(guò)渡層采用內(nèi)層鋼水304鋼水。向第二中間包內(nèi)通惰性氣體如氬氣，將第二中間包內(nèi)的空氣排除干凈，開(kāi)始澆注過(guò)渡層304鋼水。在澆注過(guò)程中，向第二中間包內(nèi)加入0.7千克螢石保護(hù)渣。澆注時(shí)采用電子秤控制過(guò)渡層的澆注重量，澆注80千克后停止?jié)沧?，自然空氣冷卻，當(dāng)過(guò)渡層內(nèi)表面溫度達(dá)到135(TC時(shí)，停止冷卻，并開(kāi)始澆注內(nèi)層金屬液。(4)澆注內(nèi)層澆注過(guò)程中，向第二中間包內(nèi)加入1.5千克螢石保護(hù)渣。采用電子秤控制澆注重量，澆注150千克后停止?jié)沧ⅲ蜷_(kāi)冷卻水噴淋裝置冷卻管模，待外層、過(guò)渡層和內(nèi)層全部凝固后停止冷卻，并關(guān)閉離心裝置。本實(shí)施例2制得的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯長(zhǎng)度為2667mm，外徑為291mm，外層為16Mn鋼，外層厚度為33mm，過(guò)渡層厚度約為2.5mm，內(nèi)層為304鋼，內(nèi)層厚度為14.5mm，內(nèi)徑為191mm。將管模兩端的擋板打開(kāi)，將管坯從管模內(nèi)推出，去除掉管坯內(nèi)表面的渣層，對(duì)管坯內(nèi)、外表面進(jìn)行加工，以去除掉內(nèi)、外表面的鑄造缺陷，該管坯即可用于軋制或擠壓，制備成品管材。外層16Mn鋼水、內(nèi)層304鋼水的熔煉成分(重量百分比)見(jiàn)表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>外層為16Mn鋼、內(nèi)層為304鋼的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)、外層的要求成分(重量百分比)見(jiàn)表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>外層為16Mn鋼、內(nèi)層為304鋼的雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)、外層的成分檢驗(yàn)(重量百分比)見(jiàn)表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由表3、表4和表5可見(jiàn)，實(shí)施例2制得的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)、外層成分控制精確，符合成分要求。實(shí)施例3長(zhǎng)度1600毫米，外徑271毫米，外層為16Mn鋼、厚度45mm，內(nèi)層為825(Ni基合金)鋼、厚度32mm，過(guò)渡層為純鐵、厚度約為7mm的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)過(guò)程。16Mn鋼的熔點(diǎn)約為1518°C，825鋼的熔點(diǎn)約為1350°C，純鐵的熔點(diǎn)約1630°C。(1)啟動(dòng)離心裝置，使管模轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速約為100轉(zhuǎn)/分，點(diǎn)燃煤氣或天然氣加熱裝置預(yù)熱管模，管模預(yù)熱至25(TC時(shí)，在管模內(nèi)表面噴涂水基鋯英粉與石英粉的混合涂料，再加熱20分鐘，待涂料中的水分充分排除后停止加熱，并將管模兩端的擋板固定好。(2)澆注外層將第一中間包對(duì)正管模，向管模和第一中間包內(nèi)通惰性氣體如氬氣，將管模和第一中間包內(nèi)的空氣排除干凈。在整個(gè)澆注過(guò)程中，使第一中間包和管模內(nèi)充有氬氣。將管模轉(zhuǎn)速提高到715轉(zhuǎn)/分，開(kāi)始澆注外層16Mn鋼水。在澆注過(guò)程中，向第一中間包內(nèi)加入6千克螢石保護(hù)渣。澆注時(shí)采用電子秤控制澆注重量，澆注420千克后停止?jié)沧ⅲ蜇⒗鋮s水噴淋裝置冷卻管模，以使外層鋼水凝固。在外層鋼水凝固過(guò)程中，更換第二中間包。當(dāng)外層內(nèi)表面溫度達(dá)到132(TC時(shí)，停止冷卻，并丌始澆注過(guò)渡層金屬液。(3)澆注過(guò)渡層本實(shí)施例過(guò)渡層采用純鐵鋼水。向第二中間包內(nèi)通惰性氣體如氬氣，將第二中間包內(nèi)的空氣排除干凈，丌始澆注過(guò)渡層純鐵鋼水。在澆注過(guò)程中，向第二中間包內(nèi)加入0.7千克螢石保護(hù)渣。澆注時(shí)采用電子秤控制過(guò)渡層的澆注重量，澆注50千克后停止?jié)沧ⅲ匀豢諝饫鋮s，當(dāng)過(guò)渡層內(nèi)表面溫度達(dá)到157(TC時(shí)，停止冷卻，并開(kāi)始澆注內(nèi)層金屬液。(4)澆注內(nèi)層澆注過(guò)程中，向第二中間包內(nèi)加入1.5千克螢石保護(hù)渣。采用電子秤控制澆注重量，澆注160千克后停止?jié)沧?，打開(kāi)冷卻水噴淋裝置冷卻管模，待外層、過(guò)渡層和內(nèi)層全部凝固后停止冷卻，并關(guān)閉離心裝置。本實(shí)施例3制得的雙金屬?gòu)?fù)合管坯長(zhǎng)度為1600,，外徑為271隱，外層為16Mn鋼，外層厚度為45mm，過(guò)渡層為純鐵，厚度約為7mm，內(nèi)層為825鋼，內(nèi)層厚度為32mm，內(nèi)徑為103mm。將管模兩端的擋板打開(kāi)，將管坯從管模內(nèi)推出，去除掉管坯內(nèi)表面的渣層，對(duì)管坯內(nèi)、外表面進(jìn)行加工，以去除掉內(nèi)、外表面的鑄造缺陷，該管坯即可用于軋制或擠壓，制備成品管材。外!116Mn鋼水、過(guò)渡層純鐵、內(nèi)層825鋼水的熔煉成分(重量百分比)見(jiàn)表6。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>外層為16Mn鋼、內(nèi)層為825鋼的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)、外層的要求成分(重量百分比)見(jiàn)表7。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>外層為16Mn鋼、內(nèi)層為825鋼的雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)、外層的成分檢驗(yàn)(重量百分比)見(jiàn)表8。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>山表6、表7和表8pj見(jiàn)，實(shí)施例3制得的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)、外層成分控制精確，符合成分要求。本發(fā)明-H有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法與現(xiàn)有澆注工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)-(丄)在內(nèi)、外層之間澆注過(guò)渡層，避免了內(nèi)、外層之間的過(guò)度熔合，能更精確地控制轉(zhuǎn)壞內(nèi)、外層成分，因此可用于生產(chǎn)對(duì)內(nèi)、外層金屬成分要求比較精確的復(fù)合管坯，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)、外層金屬成分差別較大的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)。同時(shí)，由于增加了過(guò)渡層，使雙金屬?gòu)?fù)合管坯達(dá)到完全冶金熔合，減少了內(nèi)、外層結(jié)合面之間的應(yīng)力，管坯不易分層，大大提高了由該管坯制成的管材的使用壽命。(2)現(xiàn)有的雙金屬?gòu)?fù)合管坯澆注工藝中，在澆注前必須徹底清除金屬液中的冶煉爐渣，主要目的是減少鋼水中的夾渣或夾雜物含量。但實(shí)際操作中不僅無(wú)法保證冶煉爐渣的徹底清除，而且澆注系統(tǒng)如澆注流道脫落的耐火材料、沖刷脫落的涂料等，均一并巻入金屬液形成夾雜物，嚴(yán)重降低了管坯的機(jī)械性能和熱加工性能，導(dǎo)致其不能作為有后續(xù)加工軋制或擠壓要求的管坯材料。本發(fā)明在澆注前向金屬液中加入保護(hù)渣，使金屬液帶渣澆注，保護(hù)渣在離心力的作用會(huì)上浮至管坯的內(nèi)表面，其上浮過(guò)程中，金屬液中的小顆粒夾雜物會(huì)與保護(hù)渣吸附在一起，形成體積較大的夾渣，在離心力的作用下上浮至內(nèi)表面，從而大大減少了管坯中的小顆粒夾雜物含量，提高了管坯的機(jī)械性能和熱加工性能，由此得到的管坯可用于軋制或擠壓以制備成品管材。(3)惰性氣體保護(hù)。在整個(gè)澆注過(guò)程中，用惰性氣體對(duì)管模和中間包進(jìn)行保護(hù)，使金屬液在整個(gè)澆注過(guò)程中完全與空氣隔絕，有效地防止了空氣對(duì)金屬液的不利影響；同時(shí)減小了金屬液內(nèi)氣體向外擴(kuò)散的分壓，有利于金屬液氣體的排出，因此可獲得低氣體含量的管坯，提高管坯的質(zhì)量。(4)為保證涂料中的水分充分排除，現(xiàn)有澆注工藝需要將管模送入專門(mén)的加熱爐進(jìn)行預(yù)熱，通常預(yù)熱吋間不小于2小時(shí)。這不僅需要修建專門(mén)的預(yù)熱爐，而且耗時(shí)，無(wú)法滿足大規(guī)模的高效率生產(chǎn)需要，僅能用于小批量生產(chǎn)。本發(fā)明采用煤氣或天然氣火焰直接加熱管模，不采用加熱爐設(shè)備，大大提高了生產(chǎn)效率，可用于大批量生產(chǎn)。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其特征在于至少包括以下步驟(1)加熱管模，然后在管模內(nèi)表面噴涂涂料，待涂料中的水分排除后停止加熱；(2)將外層金屬液通過(guò)第一中間包通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后開(kāi)啟冷卻裝置冷卻管模，待外層內(nèi)表面溫度冷卻至低于外層金屬液熔點(diǎn)30℃—200℃時(shí)停止冷卻，并開(kāi)始澆注過(guò)渡層金屬液；(3)將過(guò)渡層金屬液通過(guò)第二中間包通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后空氣冷卻，待過(guò)渡層內(nèi)表面溫度冷卻至低于過(guò)渡層金屬液熔點(diǎn)20℃～100℃時(shí)停止冷卻，并開(kāi)始澆注內(nèi)層金屬液；(4)將內(nèi)層金屬液通過(guò)第二中間包通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后開(kāi)啟冷卻裝置冷卻管模，待外層、過(guò)渡層和內(nèi)層全部凝固后停止冷卻，得具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述過(guò)渡層金屬液與內(nèi)層金屬液的成分相同，所述過(guò)渡層厚度為2mm—7mm。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其特征在于在(2)歩驟前向外層金屬液中加入保護(hù)渣，在(3)歩驟前向過(guò)渡層金屬液中加入保護(hù)渣，在(4)步驟前向內(nèi)層金屬液中加入保護(hù)渣，所述保護(hù)渣為螢石，加入量為金屬液重量的0.5%—5%。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其特征在于在(2)歩驟前向第一中間包和管模內(nèi)通入惰性氣體，將管模、第一中間包內(nèi)的空氣排除干凈；在(3)歩驟前向第二中問(wèn)包內(nèi)通入惰性氣體，將第二中間包內(nèi)的空氣排除干凈。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其特征在于在整個(gè)澆注過(guò)程中，第一中間包、第二中間包和管模內(nèi)均充有惰性氣體。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其特征在于在U)歩驟中，用位于管模下方的煤氣或天然氣加熱裝置對(duì)管模進(jìn)行加熱。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述外層金屈液是鑄鐵、鑄鐵合金、普碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、高合金鋼或鎳基合金，所述內(nèi)層金屬液是鑄鐵、鑄鐵合金、普碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、高合金鋼或鎳基合金，且外層金屬液與內(nèi)層金屬液的成分不同。8、由權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)方法制得的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯。9、一種如權(quán)利要求8所述具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)設(shè)備，包括管模(1)、離心裝置、中間包(3)，管模(1)位于離心裝置上，管模(1)的澆注端擋板(5)上開(kāi)有澆注口(6)，中間包(3)的澆注流嘴(7)伸入澆注口(6)內(nèi)，澆注流嘴(7)與澆注口(6)問(wèn)留有間隙，中間包(3)有兩個(gè)，其特征在于還包括冷卻裝置和加熱裝置，加熱裝置為均勻排列在管模(1)下方的多個(gè)天然氣或煤氣加熱嘴(8)，冷卻裝置包括在管模(1)上方兩側(cè)均勻排列的多個(gè)冷卻水噴淋頭(9)，冷卻水噴淋頭(9)通過(guò)管道(10)與冷卻水塔相連。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述中間包(3)上丌有進(jìn)氣口(12)，所述管模的非澆注端擋板(11)上開(kāi)有管模進(jìn)氣口(13)。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種具有過(guò)渡層的雙金屬?gòu)?fù)合管坯、其生產(chǎn)方法及其生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)方法包括加熱管模，噴涂涂料；將外層金屬液通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后開(kāi)啟冷卻裝置冷卻管模，待外層內(nèi)表面溫度冷卻至低于外層金屬液熔點(diǎn)30℃-200℃時(shí)停止冷卻，并開(kāi)始澆注過(guò)渡層金屬液；將過(guò)渡層金屬液通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后空氣冷卻，待過(guò)渡層內(nèi)表面溫度冷卻至低于過(guò)渡層金屬液熔點(diǎn)20℃-100℃時(shí)停止冷卻，并開(kāi)始澆注內(nèi)層金屬液；將內(nèi)層金屬液通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后開(kāi)啟冷卻裝置冷卻管模，待外層、過(guò)渡層和內(nèi)層全部凝固后停止冷卻。本發(fā)明生產(chǎn)方法可精確控制內(nèi)、外層金屬成分，生產(chǎn)的雙金屬?gòu)?fù)合管坯不易分層，使用壽命長(zhǎng)。文檔編號(hào)B22D27/04GK101530897SQ20081011711公開(kāi)日2009年9月16日申請(qǐng)日期2008年7月24日優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日發(fā)明者杰習(xí),劉明忠,楊玉學(xué),賢武,王黎暉,范英俊,睿陳,陳建波申請(qǐng)人:新興鑄管股份有限公司