本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備。

背景技術(shù)：

金屬復(fù)合板可根據(jù)基材和面材的品種不同，制備成各種材質(zhì)的復(fù)合板。包括: 鋼/鋼復(fù)合板，不銹鋼一鋼復(fù)合板、銅一鋼復(fù)合板、鋁一鋼復(fù)合板、鈦一鋼復(fù)合板及鋁/鈦、純銀/銀合金等貴金屬復(fù)合板等，可以廣泛應(yīng)用于造船、宇航建筑、電子、化工、機械等領(lǐng)域。被廣泛應(yīng)用于航天航空、軍工、原子能、國防和冶金、建材、船舶、石油、化工、電力系統(tǒng)、電子器件、機械、汽車、熱能傳導(dǎo)、制藥、食品、信息、民用等許多領(lǐng)域中。

目前金屬復(fù)合板的生產(chǎn)方法可分為三類：固一固相、液一液相和液一固相復(fù)合法。工業(yè)生產(chǎn)主要采用鑄造復(fù)合、爆炸復(fù)合和軋制復(fù)合工藝。其中，鑄造復(fù)合工藝是將一種基體(固相)和另一種基體(液相)在鑄模內(nèi)進行組合，凝固后形成復(fù)合材料。在適當(dāng)溫度及壓力下可獲得高的復(fù)合強度，適于生產(chǎn)某些金屬復(fù)合材料的坯料。目前雙金屬復(fù)合材料鑄造成形工藝可分為3類：包覆鑄造、雙流鑄造和離心鑄造工藝。其他復(fù)合工藝還有鑄造軋制法，逆向凝固法。目前尚在實驗室研究階段，無工業(yè)化生產(chǎn)產(chǎn)品上市。

經(jīng)文獻檢索已經(jīng)公開的①中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?00710011271.7 發(fā)明名稱為制造銅包鋁排的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法步驟為清洗銅管內(nèi)壁，并涂上一層保護層；在惰性氣體保護下，將銅管加熱，在其內(nèi)澆鑄熔融金屬鋁；將銅包鋁坯經(jīng)軋制、拉拔形成銅包鋁排復(fù)合板帶。此方法存在的缺點在于：其一，前處理工序復(fù)雜，單根生產(chǎn)銅包鋁坯料，生產(chǎn)效率低，難以形成連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本高；其二，保護性氣體下澆鑄工藝復(fù)雜，工作環(huán)境較差；其三，銅包鋁坯未經(jīng)長時間保溫再冷卻，雙金屬組元間相互擴散不充分，在一定程度上未形成良好的界面結(jié)合，降低了界面結(jié)合強度。②中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?00810057668.4 發(fā)明名稱為一種高性能銅包鋁矩形橫斷面復(fù)合導(dǎo)電母排及其制備工藝，該工藝采用水平連鑄直接復(fù)合成形銅包鋁復(fù)合坯料；將銅包鋁坯經(jīng)過軋制、拉拔、再軋制工藝最終制成銅包鋁排。此工藝存在的缺點主要在于：對設(shè)備要求高，銅包鋁排水平連鑄設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高，從而提高了銅包鋁復(fù)合板帶的制造難度和制造成本。中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?0806525. x中，提供了一種釬焊用復(fù)合板，其將金屬釬焊料粉末與有機物混合后涂覆在金屬基材上，制成釬焊料板，用于鋁制器件的受控氣氛釬焊。但是，這種涂覆金屬釬焊料粉末的復(fù)合針料板在有機物揮發(fā)后，釬料粉末有脫落的可能，無法保證釬料厚度和質(zhì)量分布的一致性和均勻性，致使焊接器件局部有漏焊或熔穿的可能，需要對焊接部件的漏焊或熔穿局部進行補焊，從而增加了器件重量和器件的制造成本。

就目前國內(nèi)外雙金屬復(fù)合板研究成果來看，其所制備的復(fù)合板大都屬于非冶金結(jié)合狀態(tài)，使該材料表現(xiàn)出一些問題，如兩種材料之間缺乏冶金結(jié)合，將會導(dǎo)致覆層過早的開裂，大大降低了材料的抗腐蝕性；材料的質(zhì)量控制，如覆層厚度的不均勻，內(nèi)部可能出現(xiàn)腐蝕，使材料長期的力學(xué)行為不明確。上述問題在短期和長期內(nèi)可能造成嚴重后果。

在追求資源最小消耗，效益最大獲取的今天，由于復(fù)合板所具有的優(yōu)良性能和良好的節(jié)能結(jié)材效果越來越受到人們青睞，為了滿足市場需求，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高投入產(chǎn)出合格率，就必須在工藝技術(shù)上有所突破，找到一種能使生產(chǎn)效益最大化的方法。因此研究開發(fā)新型雙金屬復(fù)合板制造工藝是實現(xiàn)高性能金屬復(fù)合材料高質(zhì)量、低成本、高效率生產(chǎn)的關(guān)鍵。對于降低工程成本，提高工程工程質(zhì)量、延長工程結(jié)構(gòu)的使用壽命具有重要意義。具有廣闊的市場發(fā)展前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有雙金屬復(fù)合板技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備，提供一種流程短、方法簡便、設(shè)備投資小、生產(chǎn)效率高、成本低、性能好的且非常適合工業(yè)化大批量生產(chǎn)雙金屬復(fù)合板的工藝方法及設(shè)備。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄：

解決其技術(shù)問題采用的工藝技術(shù)方案是:首先將制造好的所需材質(zhì)和尺寸的外層復(fù)合材料管（6）內(nèi)壁表面進行除油、除銹處理后，采用丙酮進行清洗，然后在清洗好的表面均勻涂覆一層高溫防氧化涂料，將其固定在澆注底板（13）上面的金屬液出口處的中心位置上，在外層復(fù)合材料管（6）的外部包覆一層耐火材料纖維（8），或者安裝有傳導(dǎo)加熱套（19），啟動升降設(shè)備上的傳動系統(tǒng)（1）轉(zhuǎn)動升降螺桿（3）或液壓缸（3）帶動安裝在升降立柱（2）上的升降臂（4）以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂（4）上面的電磁感應(yīng)加熱器（5）下降到外層復(fù)合材料管（6）的底部，啟動電磁感應(yīng)加熱電源，使感應(yīng)加熱器（5）直接對外層復(fù)合材料管（6）進行整體加熱，或者感應(yīng)加熱器（5）通過安裝在外層復(fù)合材料管（6）外部的傳導(dǎo)加熱套（19）對外層復(fù)合材料管（6）進行整體加熱，通過安裝在外層復(fù)合材料管（6）上面的測溫?zé)犭娕迹?5）進行測溫和控制加熱溫度，待加熱到600℃～1000℃后，將冶煉好的所需復(fù)合成分的內(nèi)層復(fù)合材料金屬液（7）倒入澆注包（9）內(nèi)，將澆注包（9）內(nèi)的金屬液按照所預(yù)定的澆注程序通過澆注漏斗（10）、中注管（11）、澆鑄流道磚（12）內(nèi)的澆注流道（14）澆入外層復(fù)合材料管（6）內(nèi)，在澆注過程中，電磁感應(yīng)加熱器（5）不停止加熱，金屬液（7）澆注完畢后，感應(yīng)加熱器繼續(xù)進行加熱10～30分鐘，使所澆注的金屬液在一定的時間內(nèi)保持液態(tài)，以增加液固時間，使界面形成冶金結(jié)合，當(dāng)金屬液（7）澆注到冒口處時采取點注方式澆注以對冒口進行補縮，澆注完畢后，將保溫劑加入到保溫冒口內(nèi)；

當(dāng)采用頂部直接澆注時，將澆注包（9）和澆注管（27）一起移到外層復(fù)合材料管（6）內(nèi)孔上方，將澆注包（9）對準復(fù)合材料管（6）內(nèi)孔中心，開始從澆注管（27）澆入內(nèi)層復(fù)合材料金屬液（7），金屬液（7）澆注到復(fù)合材料管（6）內(nèi)的型腔后，根據(jù)澆注速度逐步將澆注包（9）和澆注管（27）一起向上提升，當(dāng)金屬液（7）澆注到冒口處時采取點注方式澆注以對冒口進行補縮，澆注完畢后，將保溫劑加入到保溫冒口內(nèi)；

啟動升降裝置，通過升降臂（5）以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂（4）上面的電磁感應(yīng)加熱器（5）以一定的速度向上提升，使電磁感應(yīng)加熱器（5）逐步脫離復(fù)合層，同時打開底水箱（17）的進水管（16）和出水管（18），使在底水箱（17）由下向上的逐層冷卻下，形成逐層順序凝固，并根據(jù)質(zhì)量要求通過控制電磁感應(yīng)加熱器（5）在不同的區(qū)域內(nèi)的上升速度，實現(xiàn)區(qū)域定向凝固，經(jīng)過5～25分鐘升到保溫冒口處停止，繼續(xù)對保溫冒口處進行加熱10～50分鐘，以延遲保溫冒口凝固時間，對冒口進行補縮，使復(fù)合層金屬液中的氣體和夾雜物充分上浮，消除復(fù)合層金屬鑄造缺陷，達到預(yù)定時間后停止加熱，拆除包覆在外層復(fù)合材料管（6）外面的耐火材料纖維（8）或者安裝在外層復(fù)合材料管（6）外部的傳導(dǎo)加熱套（19），關(guān)閉底水箱進水管，松開外層復(fù)合材料管（6）的固定裝置，將鑄造好的界面呈冶金結(jié)合的由外層復(fù)合材料（6）和內(nèi)層材料（7）和中間為雙金屬復(fù)合界面混合層（29）的雙金屬復(fù)合材料從澆注底板（13）上面吊出；

當(dāng)采用燃氣加熱時，打開燃氣供氣管（24）的閥門，點燃燃氣噴嘴（23），調(diào)整燃氣量大小，通過高溫燃氣對外層復(fù)合材料管（6）進行加熱，當(dāng)澆注完畢后，打開底水箱（17）的進水管（16）和出水管（18），通過底水箱（17）產(chǎn)生由下向上的逐層冷卻，同時將燃氣噴嘴（23）由下向上逐層停止加熱，使內(nèi)層材料（7）形成由下向上逐層順序凝固，并根據(jù)質(zhì)量要求通過控制燃氣噴嘴（23）在不同的區(qū)域內(nèi)的加熱時間和加熱量的大小，實現(xiàn)區(qū)域定向凝固；

所述的雙金屬復(fù)合材料的外層材料（6）的材質(zhì)為不銹鋼、模具鋼、工具鋼、高速鋼、合金鋼、低碳鋼、鑄鋼、鑄鐵、合金鑄鐵、高鉻鑄鐵、鈦、銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鎳基合金、純銀、銀合金其中之一種；

所述的內(nèi)層復(fù)合材料（7）的材質(zhì)為不銹鋼、模具鋼、合金鋼、低碳鋼、鑄鋼、鑄鐵、合金鑄鐵、高鉻鑄鐵、鈦、銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鎳基合金、純銀、銀合金其中之一種；

所述的冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板包括鋼/鋼復(fù)合板、不銹鋼一鋼復(fù)合板、銅一鋼復(fù)合板、鋁一鋼復(fù)合板、鈦一鋼復(fù)合板、銅/鋁復(fù)合板、鎳/鋼復(fù)合板、鋁/鈦復(fù)合板、純銀/銀合金復(fù)合板；

所述外層管坯料的壁厚為所述雙金屬坯料尺寸的5％～25％。

所述外層復(fù)合材料厚度為0.5mm～1.5mm，外層復(fù)合材料的重量為所述雙金屬復(fù)合板總重量的6％～32％。

所述的外層材料管（6）為無縫管材或者直縫焊管或者螺旋焊管，幾何形狀包括圓形或矩形；

所述的傳導(dǎo)加熱套（19）的材料為石墨、碳化硅。

所述的電磁感應(yīng)電源為工頻感應(yīng)電源、中頻感應(yīng)電源、高頻感應(yīng)電源，頻率為500Hz～10000Hz。

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到320～1280℃，保溫30～60 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品；

所述覆層雙金屬復(fù)合坯料的加熱方式為燃氣加熱、電加熱、電磁感應(yīng)加熱、等離子加熱；

（C）后處理：

將軋制后的雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

解決其技術(shù)問題的設(shè)備方案是：該設(shè)備由升降設(shè)備、感應(yīng)加熱設(shè)備、燃氣加熱設(shè)備、澆注系統(tǒng)組成；所述的升降設(shè)備為單立柱式或者龍門式結(jié)構(gòu)，在升降立柱（2）上安裝有傳動系統(tǒng)（1），通過傳動系統(tǒng)（1）轉(zhuǎn)動升降螺桿（3）或液壓缸（3）帶動安裝在升降立柱（2）上的升降臂（4）以所設(shè)定的速度上下移動，在升降臂（4）的上面安裝有電磁感應(yīng)加熱器（5），電磁感加熱器（5）與電磁感應(yīng)電源控制柜相連接，在升降設(shè)備的下部安裝有澆注底板（13），在澆注底板（13）上開有澆注流道曹，在澆注底板（13）上的澆注流道曹內(nèi)安裝有耐火材料制作的澆注流道磚（12），外層復(fù)合材料管（6）固定在澆注底板（13）的上面，在外層復(fù)合材料管（6）的外部包覆一層耐火材料纖維（8），或者安裝有傳導(dǎo)加熱套（19），電磁感應(yīng)加熱器（5）安裝在外層復(fù)合材料管（6）外面的耐火材料纖維（8）的外部，或者直接安裝在外層復(fù)合材料管（6）的傳導(dǎo)加熱套（19）的外部，在外層復(fù)合材料管（6）的側(cè)面安裝有中注管（11），中注管（11）的下部與澆注流道磚（12）相連接，澆注流道磚（12）內(nèi)有澆注流道（14），金屬液出口安裝在外層復(fù)合材料管（6）底部的中心位置，中注管（11）的上部安裝有澆鑄漏斗（10），在澆注漏斗（10）的上面有澆注包（9），在外層復(fù)合材料管（6）的上面安裝有保溫冒口（25）和測溫?zé)犭娕迹?5），在澆注底板（13）的下面安裝有底水箱（17），在底水箱（17）一側(cè)的下部安裝有進水管（16），在底水箱（17）一側(cè)的上部安裝有出水管（18）；

當(dāng)采用燃氣加熱時在外層復(fù)合材料管（6）的外部安裝有保溫模具（20），保溫模具（20）固定在澆注底板（13）的上面，在保溫模具（20）的內(nèi)層貼有保溫耐火材料（21），在保溫模具（20）與外層復(fù)合材料管（6）的中間間隙內(nèi)安裝有燃氣供氣管（24），在燃氣供氣管（24）的上面均勻的安裝有燃氣噴嘴（23），在保溫模具（20）的上面安裝有保溫蓋板（22）；

當(dāng)采用頂部直接澆注時，在澆注包（9）的下面安裝有吊掛卡槽（26），澆注管（28）的上端安裝有澆口杯（27），澆口杯（27）通過吊掛卡槽（26）與澆注包（9）相連。

有益效果

本發(fā)明的一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)相比其主要特點是:

1、使用本發(fā)明工藝制造雙金屬復(fù)合材料，由于特殊的鑄造方法使熔融的金屬自下而上凝固，有利于液體金屬的補縮，克服了離心鑄造法易產(chǎn)生組織偏析的缺陷，所制造的雙金屬復(fù)合材料組織均勻，沒有密度偏析，結(jié)晶組織優(yōu)良，晶粒細小致密度高，使以前不能用離心鑄造法生產(chǎn)的材料的生產(chǎn)成為可能。外層材料和內(nèi)層材料的選擇范圍寬，可以根據(jù)不同的使用要求自由的選擇不同性能要求的黑色金屬、有色金屬材料進行復(fù)合，從而滿足不同工況要求。

6、本發(fā)明采用金屬管材取代模具直接成型，在雙金屬成型過程中，鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，可比金屬型鑄造節(jié)約15～30％，金屬利用率高，節(jié)約了材料。而且節(jié)省了造型材料和模具成本，節(jié)約了大量造型工時，提高了勞動效率，節(jié)約了大量的制造費用，降低了制造成本，減少了資源和能源的浪費和環(huán)境的污染。

7、本發(fā)明由于外層采用成型管材，內(nèi)層采用液態(tài)金屬進行鑲鑄制造包覆型雙金屬復(fù)合材料，具有界面牢固，內(nèi)部組織致密，表面質(zhì)量好，生產(chǎn)工序少，成本低，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。既解決了現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)效率低的問題，又解決了現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備難以控制雙金屬結(jié)合界面和制造成本高的難題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板坯料工藝及設(shè)備實施例1的示意圖，其中（1）為傳動系統(tǒng)，（2）為升降立柱，（3）為升降螺桿或液壓缸，（4）為升降臂，（5）為電磁感應(yīng)加熱器，（6）為外層復(fù)合材料管，（7）為內(nèi)層復(fù)合材料，（8）為耐火纖維材料，（9）為澆注包，（10）為澆注漏斗，（11）為中注管，（12）為澆注流道磚，（13）為澆注底板，（14）為澆注流道，（15）為測溫?zé)犭娕?，?6）為底水箱進水管，（17）為底水箱，（18）為底水箱出水管，（19）為石墨加熱套，（20）為保溫模具，（21）為保溫纖維，（22）保溫蓋板，（23）為燃氣噴嘴，（24）為燃氣管，（25）為保溫冒口，（26）為吊掛卡槽，（27）為澆口杯，（28）為澆注管，（29）為雙金屬復(fù)合界面混合層。

圖2為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例1的示意圖1的俯視圖；

圖3為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例2的示意圖3的俯視圖；

圖4為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例3的示意圖4的俯視圖；

圖5為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例4的示意圖5的俯視圖；

圖6為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例5的示意圖6的俯視圖；

圖7為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例6示意圖。

圖8為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例7示意圖。

圖9為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例8示意圖。

圖10為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例9示意圖。

圖11為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例10示意圖。

圖12為本發(fā)明一種制造冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板工藝及設(shè)備實施例11示意圖。

圖13為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合坯料剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬圓形復(fù)合坯料橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬矩形復(fù)合坯料橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的實施例如下:

實施例1: 制造冶金結(jié)合不銹鋼/碳鋼雙金屬復(fù)合板。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖，它由碳鋼芯部金屬7和其沿芯部金屬7長度方向包覆的不銹鋼覆層6組成，所述不銹鋼覆層6與碳鋼芯部金屬7之間為通過熔鑄形成的冶金結(jié)合的熔合界面層。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

制備所述冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板的工藝技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄：

首先將制造好的所需尺寸的外層304不銹鋼無縫管6的內(nèi)壁表面進行除油、除銹處理后，采用丙酮進行清洗，然后在清洗好的304不銹鋼管內(nèi)表面均勻涂覆一層高溫防氧化涂料，將其固定在澆注底板13上面的的金屬液出口處的中心位置上，在外層復(fù)合材料304不銹鋼管6的外部包覆一層耐火材料纖維8，啟動升降設(shè)備上的傳動系統(tǒng)1轉(zhuǎn)動升降螺桿3帶動安裝在升降立柱2上的升降臂4以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂4上面的電磁感應(yīng)加熱器5下降到外層復(fù)合材料304不銹鋼管6的底部，啟動電磁感應(yīng)加熱電源，使感應(yīng)加熱器5對外層復(fù)合材料304不銹鋼管6進行表面加熱，通過安裝在外層304不銹鋼管6上面的測溫?zé)犭娕?5進行測溫和控制加熱溫度，待加熱到890℃后，將冶煉好的內(nèi)層低碳鋼金屬液7倒入澆注包9內(nèi)，將澆注包9內(nèi)的低碳鋼金屬液按照所預(yù)定的澆注程序通過澆注漏斗10、中注管11、澆鑄流道磚12內(nèi)的澆注流道14澆入外層304不銹鋼管6內(nèi)，在澆注過程中，電磁感應(yīng)加熱器5不停止加熱，低碳鋼金屬液7澆注完畢后，感應(yīng)加熱器繼續(xù)進行加熱18分鐘，使所澆注的金屬液在一定的時間內(nèi)保持液態(tài)，以增加液固時間，使界面形成冶金結(jié)合，當(dāng)?shù)吞间摻饘僖?澆注到冒口處時采取點注方式澆注以對冒口進行補縮，澆注完畢后，將保溫劑加入到保溫冒口內(nèi)，啟動升降裝置，通過升降臂4以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂4上面的電磁感應(yīng)加熱器5以一定的速度向上提升，使電磁感應(yīng)加熱器逐步脫離復(fù)合層，形成由下向上逐層順序凝固，并根據(jù)質(zhì)量要求在不同的區(qū)域內(nèi)控制不同的上升速度，經(jīng)10分鐘升到保溫冒口處停止，繼續(xù)對保溫冒口處進行加熱20分鐘，以延遲保溫冒口凝固時間，對冒口進行補縮，使復(fù)合層金屬液中的氣體和夾雜物充分上浮，消除復(fù)合層金屬鑄造缺陷，達到預(yù)定時間后停止加熱，拆除包覆在外層304不銹鋼管6外面的耐火材料纖維8，松開外層304不銹鋼管6的固定裝置，將鑄造好的外層為304不銹鋼和內(nèi)層為低碳鋼的界面呈冶金結(jié)合的包覆型雙金屬復(fù)合坯料7（圖13）從澆注底板13上面吊出。

所述的電磁感應(yīng)電源為中頻感應(yīng)電源，頻率為750Hz。

圖13所示，為本發(fā)明實施例提供的一種冶金結(jié)合雙金屬圓形復(fù)合坯料的基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖14所示為本發(fā)明實施例提供的一種冶金結(jié)合雙金屬圓形復(fù)合坯料橫向剖剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

本實施例中外層的不銹鋼鋼管坯料6為圓形直縫焊管，其具體尺寸為Φ150×5×2000(外徑×壁厚×長度，mm)；

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到1280℃，保溫50 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的不銹鋼/碳鋼雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖（16），產(chǎn)品橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖（17）；

上述熱軋工藝中，電磁熔鑄的冶金結(jié)合不銹鋼覆層雙金屬圓形復(fù)合坯料在高溫、高壓條件下接觸界面處形成更加良好的擴散層，進一步提高了界面結(jié)合強度，從而提高其延伸率、抗拉強度。

（C）后處理：

將軋制后的不銹鋼/碳鋼雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

所述雙金屬復(fù)合坯料的加熱方式為燃氣加熱；

實現(xiàn)冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合坯料的設(shè)備方案是：

在圖1中，該設(shè)備由升降設(shè)備、感應(yīng)加熱設(shè)備、燃氣加熱設(shè)備、澆注系統(tǒng)組成；所述的升降設(shè)備為單立柱式或者龍門式結(jié)構(gòu)，在升降立柱2上安裝有傳動系統(tǒng)1，通過傳動系統(tǒng)1轉(zhuǎn)動升降螺桿3或液壓缸3帶動安裝在升降立柱2上的升降臂4以所設(shè)定的速度上下移動，在升降臂4的上面安裝有電磁感應(yīng)加熱器5，電磁感應(yīng)加熱器5與電磁感應(yīng)電源控制柜相連接，在升降設(shè)備的下部安裝有澆注底板13，在澆注底板13上開有澆注流道曹，在澆注底板13上的澆注流道曹內(nèi)安裝有耐火材料制作的澆注流道磚12，外層復(fù)合材料管6固定在澆注底板13的上面，在外層復(fù)合材料管6的外部包覆一層耐火材料纖維8，電磁感應(yīng)加熱器5安裝在外層復(fù)合材料管6外面的耐火材料纖維8的外部，在外層復(fù)合材料管6的側(cè)面安裝有中注管11，中注管11的下部與澆注流道磚12相連接，澆注流道磚12內(nèi)有澆注流道14，金屬液出口安裝在外層復(fù)合材料管6底部的中心位置，中注管11的上部安裝有澆鑄漏斗10，在澆注漏斗10的上面有澆注包9，在外層復(fù)合材料管6的上面安裝有保溫冒口25和測溫?zé)犭娕?5。

實施例2：制造冶金結(jié)合不銹鋼－鋁－不銹鋼三層雙金屬復(fù)合板。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖，它由鋁芯部金屬7和其沿芯部金屬7長度方向包覆的不銹鋼覆層6組成，所述不銹鋼覆層6與碳鋼芯部金屬7之間為通過熔鑄形成的冶金結(jié)合的熔合界面層。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

制備所述冶金結(jié)合不銹鋼－鋁－不銹鋼雙金屬復(fù)合板的工藝技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）覆層雙金屬坯料熔鑄；

首先將制造好的所需尺寸的外層304奧氏體不銹鋼無縫管6的內(nèi)壁表面進行除油、除銹處理后，采用丙酮進行清洗，然后在清洗好的304 奧氏體不銹鋼管內(nèi)表面均勻涂覆一層高溫防氧化涂料，將其固定在澆注底板13上面的金屬液出口處的中心位置上，在外層304 奧氏體不銹鋼管6的外部包覆一層耐火材料纖維8，啟動升降設(shè)備上的傳動系統(tǒng)1轉(zhuǎn)動升降螺桿3帶動安裝在升降立柱2上的升降臂4以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂4上面的電磁感應(yīng)加熱器5下降到外層304 奧氏體不銹鋼管6的底部，啟動電磁感應(yīng)加熱電源，使感應(yīng)加熱器5對外層304 奧氏體不銹鋼鋼管6進行表面加熱，通過安裝在外層304 奧氏體不銹鋼管6上面的測溫?zé)犭娕?5進行測溫和控制加熱溫度，待加熱到890℃后，將純鋁塊加熱到750～800℃熔化成為純鋁液7 然后倒入澆注包9內(nèi)，將澆注包9內(nèi)的純鋁液按照所預(yù)定的澆注程序通過澆注漏斗10、中注管11、澆鑄流道磚12內(nèi)的澆注流道14澆入外層復(fù)合材料304 奧氏體不銹鋼管6內(nèi)，在澆注過程中，電磁感應(yīng)加熱器5不停止加熱，純鋁液7澆注完畢后，感應(yīng)加熱器繼續(xù)進行加熱18分鐘，使所澆注的金屬液在一定的時間內(nèi)保持液態(tài)，以增加液固時間，使界面形成冶金結(jié)合，當(dāng)純鋁液7澆注到冒口處時采取點注方式澆注以對冒口進行補縮，澆注完畢后，將保溫劑加入到保溫冒口內(nèi)，啟動升降裝置，通過升降臂4以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂4上面的電磁感應(yīng)加熱器5以一定的速度向上提升，使電磁感應(yīng)加熱器逐步脫離復(fù)合層，形成由下向上逐層順序凝固，并根據(jù)質(zhì)量要求在不同的區(qū)域內(nèi)控制不同的上升速度，經(jīng)10分鐘升到保溫冒口處停止，繼續(xù)對保溫冒口處進行加熱20分鐘，以延遲保溫冒口凝固時間，對冒口進行補縮，使復(fù)合層金屬液中的氣體和夾雜物充分上浮，消除復(fù)合層金屬鑄造缺陷，達到預(yù)定時間后停止加熱，拆除包覆在外層304 奧氏體不銹鋼管6外面的耐火材料纖維8，松開外層304 奧氏體不銹鋼管6的固定裝置，將鑄造好的外層為304 奧氏體不銹鋼和內(nèi)層為純鋁的界面呈冶金結(jié)合的包覆型雙金屬復(fù)合坯料7（圖13和圖14）從澆注底板13上面吊出。

本實施例中所述不銹鋼層6 和所述純鋁芯7 的結(jié)合界面為冶金結(jié)合界面，這種冶金結(jié)合界面是所述不銹鋼層6 和所述純鋁芯7 的界面間原子相互擴散而形成的結(jié)合，其結(jié)合強度以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是機械結(jié)合所不能比擬的，有良好的工藝性能。

所述的電磁感應(yīng)電源為中頻感應(yīng)電源，頻率為1000Hz。

圖13所示，為本發(fā)明實施例提供的一種冶金結(jié)合不銹鋼雙金屬矩形復(fù)合坯料的基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖15所示為本發(fā)明實施例提供的一種冶金結(jié)合不銹鋼覆層雙金屬矩形復(fù)合坯料橫向剖剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

本實施例中外層的不銹鋼鋼管坯料6為矩形焊管，橫截面的幾何形狀為正方形，邊長為120mm，不銹鋼厚度為6mm，長度為3000 mm。

本實施例與實施例1的不同點為，在圖3中，與圖2的不同點為安裝在中注管11下面的澆鑄流道磚12內(nèi)的澆注流道14為2個金屬液出口，澆注時，金屬液通過中注管11從澆注流道14的2個金屬液出口同時流出，可一次直接澆注2根外層為304 奧氏體不銹鋼和內(nèi)層為純鋁的包覆型雙金屬復(fù)合坯料。其它過程及設(shè)備與實施例1相同。略。

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到450～500℃，保溫50 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的不銹鋼－鋁－不銹鋼雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖（16），產(chǎn)品橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖（17）；

上述熱軋工藝中，電磁熔鑄的冶金結(jié)合不銹鋼－鋁雙金屬矩形復(fù)合坯料在高溫、高壓條件下接觸界面處形成更加良好的擴散層，進一步提高了界面結(jié)合強度，從而提高其延伸率、抗拉強度。

（C）后處理：

將軋制后的不銹鋼－鋁－不銹鋼雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

所述雙金屬復(fù)合坯料的加熱方式為燃氣加熱、電加熱、電磁感應(yīng)加熱、等離子加熱；

實施例3：在圖4中，與圖2的不同點為安裝在中注管11下面的澆鑄流道磚12內(nèi)的澆注流道14為3個金屬液出口，澆注時，金屬液通過中注管11從澆注流道14的3個金屬液出口同時流出，可一次直接澆注3根外層為模具鋼和內(nèi)層為低合金鋼的雙金屬復(fù)合坯料。其它過程及設(shè)備與實施例1相同。略。

實施例4：在圖5中，與圖2的不同點為安裝在中注管11下面的澆鑄流道磚12內(nèi)的澆注流道14為四個金屬液出口，澆注時，金屬液通過中注管11從澆注流道14的四個金屬液出口同時流出，可一次直接澆注四根外層為不銹鋼和內(nèi)層為低合金鋼的雙金屬復(fù)合坯料。其它過程及設(shè)備與實施例1相同。略。

實施例5：在圖6中，與圖2的不同點為安裝在中注管11下面的澆鑄流道磚12內(nèi)的澆注流道14為6個金屬液出口，澆注時，金屬液通過中注管11從澆注流道14的6個金屬液出口同時流出，可一次直接澆注6根外層為不銹鋼和內(nèi)層為低合金鋼的雙金屬復(fù)合坯料。其它過程及設(shè)備與實施例1相同。略。

實施例6：制造冶金結(jié)合銅－鋁－銅三層雙金屬復(fù)合板。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖，它由純鋁芯部金屬7和其沿芯部金屬7長度方向包覆的紫銅覆層6組成，所述紫銅覆層6與純鋁芯部金屬7之間為通過熔鑄形成的冶金結(jié)合的熔合界面層。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

制造所述冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板的工藝技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄：

在圖7中，與圖1的不同點為傳動系統(tǒng)1轉(zhuǎn)動液壓缸3帶動安裝在升降立柱2上的升降臂4以所設(shè)定的速度上下移動，在外層復(fù)合材料管6的外部安裝有石墨加熱套19。

首先將制造好的所需尺寸的外層紫銅無縫管6的內(nèi)壁表面進行除油、除銹處理后，采用丙酮進行清洗，然后在清洗好的紫銅管內(nèi)表面均勻涂覆一層高溫防氧化涂料，將其固定在澆注底板13上面的金屬液出口處的中心位置上，在外層紫銅管6的外部安裝有石墨加熱套19，啟動升降設(shè)備上的傳動系統(tǒng)1轉(zhuǎn)動液壓缸3帶動安裝在升降立柱2上的升降臂4以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂4上面的電磁感應(yīng)加熱器5下降到外層復(fù)合材料紫銅管6的底部，啟動電磁感應(yīng)加熱電源，使感應(yīng)加熱器5對外層紫銅管6進行表面加熱，通過安裝在外層紫銅管6上面的測溫?zé)犭娕?5進行測溫和控制加熱溫度，待加熱到780℃后，將冶煉好的內(nèi)層復(fù)合材料純鋁金屬液7倒入澆注包9內(nèi)，將澆注包9內(nèi)的純鋁液按照所預(yù)定的澆注程序通過澆注漏斗10、中注管11、澆鑄流道磚12內(nèi)的澆注流道14澆入外層紫銅管6內(nèi)，在澆注過程中，電磁感應(yīng)加熱器5不停止加熱，純鋁液7澆注完畢后，感應(yīng)加熱器繼續(xù)進行加熱18分鐘，使所澆注的金屬液在一定的時間內(nèi)保持液態(tài)，以增加液固時間，使界面形成冶金結(jié)合，當(dāng)純鋁液7澆注到冒口處時采取點注方式澆注以對冒口進行補縮，澆注完畢后，將保溫劑加入到保溫冒口內(nèi)，啟動升降裝置，通過升降臂4以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂4上面的電磁感應(yīng)加熱器5以一定的速度向上提升，使電磁感應(yīng)加熱器逐步脫離復(fù)合層，形成由下向上逐層順序凝固，并根據(jù)質(zhì)量要求在不同的區(qū)域內(nèi)控制不同的上升速度，經(jīng)10分鐘升到保溫冒口處停止，繼續(xù)對保溫冒口處進行加熱20分鐘，以延遲保溫冒口凝固時間，對冒口進行補縮，使復(fù)合層金屬液中的氣體和夾雜物充分上浮，消除復(fù)合層金屬鑄造缺陷，達到預(yù)定時間后停止加熱，拆除包覆在外層紫銅管6外面的耐火材料纖維8，松開外層紫銅管6的固定裝置，將鑄造好的外層為紫銅和內(nèi)層為純鋁的界面呈冶金結(jié)合的包覆型雙金屬復(fù)合坯料7（圖13和圖14）從澆注底板13上面吊出。

本實施例中所述紫銅層6 和所述純鋁芯7 的結(jié)合界面為冶金結(jié)合界面，這種冶金結(jié)合界面是所述紫銅層6 和所述純鋁芯7 的界面間原子相互擴散而形成的結(jié)合，其結(jié)合強度以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是機械結(jié)合所不能比擬的，有良好的工藝性能。

所述的電磁感應(yīng)電源為中頻感應(yīng)電源，頻率為1500Hz。

圖13所示，為本發(fā)明實施例提供的一種冶金結(jié)合紫銅覆層雙金屬矩形復(fù)合坯料的基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖15所示為本發(fā)明實施例提供的一種冶金結(jié)合紫銅覆層雙金屬矩形復(fù)合坯料橫向剖剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

本實施例中外層的紫銅管坯料6為矩形焊管，橫截面的幾何形狀為正方形，邊長為150mm，不銹鋼厚度為7mm，長度為3000 mm。

其它過程及設(shè)備與實施例1相同。略。

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到450～500℃，保溫50 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的銅－鋁－銅三層雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖（16），產(chǎn)品橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖（17）；

上述熱軋工藝中，電磁熔鑄的冶金結(jié)合銅－鋁覆層雙金屬矩形復(fù)合坯料在高溫、高壓條件下接觸界面處形成更加良好的擴散層，進一步提高了界面結(jié)合強度，從而提高其延伸率、抗拉強度。

（C）后處理：

將軋制后的銅－鋁－銅三層雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

所述雙金屬復(fù)合坯料的加熱方式為電加熱；

實施例7：制備冶金結(jié)合銅一鋼雙金屬復(fù)合板。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖，它由碳鋼芯部金屬7和其沿芯部金屬7長度方向包覆的紫銅覆層6組成，所述紫銅覆層6與碳鋼芯部金屬7之間為通過熔鑄形成的冶金結(jié)合的熔合界面層。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

制造所述冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板的工藝技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄：

在圖8中，與圖7的不同點為在底板13的下面安裝有底水箱17，在底水箱17一側(cè)的下部安裝有進水管16，在底水箱17一側(cè)的上部安裝有出水管18。

工作時，啟動升降設(shè)備上的傳動系統(tǒng)1轉(zhuǎn)動升降螺桿3帶動安裝在升降立柱2上的升降臂4以所設(shè)定的速度將安裝在升降臂4上面的電磁感應(yīng)加熱器5下降到外層紫銅管6的底部，打開底水箱17的進水管16和出水管18，啟動電磁感應(yīng)加熱電源，使感應(yīng)加熱器5通過安裝在外層復(fù)合材料紫銅管6外部的石墨加熱套19對外層紫銅管6進行表面加熱，通過安裝在外層紫銅管6上面的測溫?zé)犭娕?5進行測溫和控制加熱溫度，待加熱到850℃后，將冶煉好的所需復(fù)合成分的內(nèi)層碳鋼7倒入澆注包9內(nèi)進行澆注，達到預(yù)定時間后停止加熱，通過底水箱17由下向上的逐層冷卻，形成逐層順序凝固，并根據(jù)質(zhì)量要求通過控制電磁感應(yīng)加熱器5在不同的區(qū)域內(nèi)的上升速度，實現(xiàn)區(qū)域定向凝固；拆除安裝在外層紫銅管6外部的石墨加熱套19，關(guān)閉底水箱進水管，松開外層紫銅管6的固定裝置，將鑄造好的外層紫銅管6和內(nèi)層材料碳鋼7之間的界面呈冶金結(jié)合的包覆型雙金屬復(fù)合坯料（圖13）從澆注底板13上面吊出。其它過程及設(shè)備與實施例1 相同。略。

所述的電磁感應(yīng)電源為中頻感應(yīng)電源，頻率為500 Hz。

本實施例中外層的紫銅管坯料6為圓形無縫鋼管，其具體尺寸為Φ170×8×2200(外徑×壁厚×長度，mm)。

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到950～980℃，保溫50 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的銅－鋼－銅三層雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖（16），產(chǎn)品橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖（17）；

上述熱軋工藝中，電磁熔鑄的冶金結(jié)合銅-鋼覆層雙金屬圓形復(fù)合坯料在高溫、高壓條件下接觸界面處形成更加良好的擴散層，進一步提高了界面結(jié)合強度，從而提高其延伸率、抗拉強度。

（C）后處理：

將軋制后的銅－鋼－銅三層雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

所述雙金屬復(fù)合坯料的加熱方式為電加熱。

實施例8：制備冶金結(jié)合鈦-鋼－鈦三層雙金屬復(fù)合板。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖，它由碳鋼芯部金屬7和其沿芯部金屬7長度方向包覆的鈦覆層6組成，所述鈦覆層6與碳鋼芯部金屬7之間為通過熔鑄形成的冶金結(jié)合的熔合界面層。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

制備所述冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板的工藝技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄：

在圖9中，與圖1的不同點為采用燃氣加熱，在外層復(fù)合材料鈦管6的外部安裝有保溫模具20，保溫模具20固定在澆注底板13的上面，在保溫模具20的內(nèi)層貼有保溫耐火材料21，在保溫模具20與外層復(fù)合材料管6的中間間隙內(nèi)安裝有燃氣供氣管24，在燃氣供氣管24的上面均勻的安裝有燃氣噴嘴23，在保溫模具20的上面安裝有保溫蓋板22。

工作時，打開燃氣供氣管24的閥門，點燃燃氣噴嘴23，通過高溫燃氣對外層鈦管6進行加熱，將冶煉好的所需復(fù)合成分的內(nèi)層碳鋼液7倒入澆注包9內(nèi)進行澆注，當(dāng)澆注完畢后，采取由下向上逐層停止燃氣噴嘴23的方式使內(nèi)層材料碳鋼7形成由下向上逐層順序凝固；松開外層復(fù)合材料鈦管6的固定裝置，將鑄造好的外層材料鈦管6和內(nèi)層材料碳鋼7之間的界面呈冶金結(jié)合的包覆型雙金屬復(fù)合坯料（圖13）從澆注底板13上面吊出。

本實施例中外層的鈦管坯料6為圓形無縫鋼管，其具體尺寸為Φ150×8×2000(外徑×壁厚×長度，mm)。

其它過程及設(shè)備與實施例1 相同。略。

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到1150℃，保溫50 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的鈦/碳鋼雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖（16），產(chǎn)品橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖（17）；

上述熱軋工藝中，電磁熔鑄的冶金結(jié)合鈦覆層雙金屬圓形復(fù)合坯料在高溫、高壓條件下接觸界面處形成更加良好的擴散層，進一步提高了界面結(jié)合強度，從而提高其延伸率、抗拉強度。

（C）后處理：

將軋制后的鈦/碳鋼雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

實施例9：制造冶金結(jié)合鎳基合金－鋼－鎳基合金三層雙金屬復(fù)合板。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖，它由碳鋼芯部金屬7和其沿芯部金屬7長度方向包覆的鎳覆層6組成，所述鎳基合金覆層6與碳鋼芯部金屬7之間為通過熔鑄形成的冶金結(jié)合的熔合界面層。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

制造所述冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板的工藝技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄：

在圖10中，與圖9的不同點為在底板13的下面安裝有底水箱17，在底水箱17一側(cè)的下部安裝有進水管16，在底水箱17一側(cè)的上部安裝有出水管18。

工作時，打開燃氣供氣管24的閥門，點燃燃氣噴嘴23，通過高溫燃氣對外層材料鎳基合金管6進行加熱，將冶煉好的所需復(fù)合成分的內(nèi)層碳鋼液7倒入澆注包9內(nèi)進行澆注，當(dāng)澆注完畢后，打開底水箱17的進水管16和出水管18，通過底水箱17產(chǎn)生由下向上的逐層冷卻，同時采取由下向上逐層停止燃氣噴嘴23的方式使內(nèi)層材料7，形成逐層順序凝固，并根據(jù)質(zhì)量要求通過控制燃氣噴嘴23在不同的區(qū)域內(nèi)的加熱時間和加熱量的大小，實現(xiàn)區(qū)域定向凝固；松開外層材料鎳基合金管6的固定裝置，將鑄造好的外層材料鎳基合金6和內(nèi)層材料碳鋼7之間的界面呈冶金結(jié)合的包覆型雙金屬復(fù)合坯料（圖13）從澆注底板13上面吊出。

本實施例中外層的鎳管坯料6為圓形無縫鋼管，其具體尺寸為Φ160×8×2000(外徑×壁厚×長度，mm)。

其它過程及設(shè)備與實施例1和8 相同。略。

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到1100℃，保溫50 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的鎳/碳鋼雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖（16），產(chǎn)品橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖（17）；

上述熱軋工藝中，電磁熔鑄的冶金結(jié)合鎳覆層雙金屬圓形復(fù)合坯料在高溫、高壓條件下接觸界面處形成更加良好的擴散層，進一步提高了界面結(jié)合強度，從而提高其延伸率、抗拉強度。

（C）后處理：

將軋制后的鎳基合金/碳鋼雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

實施例10：制造冶金結(jié)合不銹鋼－鋁－不銹鋼三層雙金屬復(fù)合板。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖，它由碳鋼芯部金屬7和其沿芯部金屬7長度方向包覆的不銹鋼覆層6組成，所述不銹鋼覆層6與碳鋼芯部金屬7之間為通過熔鑄形成的冶金結(jié)合的熔合界面層。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

制造所述冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板的工藝技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄：

在圖11中，與圖1的不同點為采用頂部直接澆注，在澆注包9的下面安裝有吊掛卡槽26，澆注管28的上端安裝有澆口杯27，澆口杯27通過吊掛卡槽26與澆注包9相連；在底板13的下面安裝有底水箱17，在底水箱17一側(cè)的下部安裝有進水管16，在底水箱17一側(cè)的上部安裝有出水管18。

工作時，將澆注包9和澆注管27一起移到外層306L不銹鋼管6內(nèi)孔上方，將澆注包9對準306L不銹鋼管6內(nèi)孔中心，開始從澆注管27澆入內(nèi)層鋁合金液7，鋁合金液7澆注到306L不銹鋼管6內(nèi)的型腔后，根據(jù)澆注速度逐步將澆注包9和澆注管27一起向上提升，當(dāng)鋁合金液7澆注到冒口處時采取點注方式澆注以對冒口進行補縮，澆注完畢后，將保溫劑加入到保溫冒口內(nèi)，打開底水箱17的進水管16和出水管18，使底水箱17產(chǎn)生由下向上的逐層冷卻，將感應(yīng)加熱器5向上提升，形成由下向上逐層順序凝固。

本實施例中外層的306L不銹鋼管鋼管坯料6為圓形無縫鋼管，其具體尺寸為Φ150×7.5×2500(外徑×壁厚×長度，mm)。

其它過程及設(shè)備與實施例1相同。略。

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到450～500℃，保溫60 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的不銹鋼－鋁－不銹鋼雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖（16），產(chǎn)品橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖（17）；

上述熱軋工藝中，電磁熔鑄的冶金結(jié)合不銹鋼覆層雙金屬圓形復(fù)合坯料在高溫、高壓條件下接觸界面處形成更加良好的擴散層，進一步提高了界面結(jié)合強度，從而提高其延伸率、抗拉強度。

（C）后處理：

將軋制后的不銹鋼－鋁－不銹鋼雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

實施例11：制備冶金結(jié)合不銹鋼－碳鋼－不銹鋼三層雙金屬復(fù)合板。

圖16為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板立體結(jié)構(gòu)示意圖，它由碳鋼芯部金屬7和其沿芯部金屬7長度方向包覆的不銹鋼覆層6組成，所述不銹鋼覆層6與碳鋼芯部金屬7之間為通過熔鑄形成的冶金結(jié)合的熔合界面層。

圖17為本發(fā)明一種冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

制造所述冶金結(jié)合雙金屬復(fù)合板的工藝技術(shù)方案，包括以下步驟：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄；（b）復(fù)合板成型；（C）后處理：

（a）雙金屬復(fù)合坯料熔鑄：

在圖12中，與圖1和圖11的不同點為為采用燃氣加熱，在外層復(fù)合材料10Cr17 鐵素體不銹鋼管6的外部安裝有保溫模具20，保溫模具20固定在澆注底板13的上面，在保溫模具20的內(nèi)層貼有保溫耐火材料21，在保溫模具20與外層復(fù)合材10Cr17 鐵素體不銹鋼管6的中間間隙內(nèi)安裝有燃氣供氣管24，在燃氣供氣管24的上面均勻的安裝有燃氣噴嘴23，在保溫模具20的上面安裝有保溫蓋板22。

工作開始時，打開燃氣供氣管24的閥門，點燃燃氣噴嘴23，通過高溫燃氣對外層10Cr17 鐵素體不銹鋼管6進行加熱，將冶煉好的所需復(fù)合成分的內(nèi)層低合金鋼液7倒入澆注包9內(nèi)，將澆注包9和澆注管27一起移到外層10Cr17 鐵素體不銹鋼管6內(nèi)孔上方，將澆注包9對準10Cr17 鐵素體不銹鋼管6內(nèi)孔中心，開始從澆注管27澆入內(nèi)層低合金鋼金屬液7，金屬液7澆注到10Cr17 鐵素體不銹鋼管6內(nèi)的型腔后，根據(jù)澆注速度逐步將澆注包9和澆注管27一起向上提升，當(dāng)金屬液7澆注到冒口處時采取點注方式澆注以對冒口進行補縮，澆注完畢后，將保溫劑加入到保溫冒口內(nèi)，打開底水箱17的進水管16和出水管18，使底水箱17產(chǎn)生由下向上的逐層冷卻，將感應(yīng)加熱器5向上提升，形成由下向上逐層順序凝固，并根據(jù)質(zhì)量要求通過控制燃氣噴嘴23在不同的區(qū)域內(nèi)的加熱時間和加熱量的大小，實現(xiàn)區(qū)域定向凝固。

本實施例中外層的不銹鋼鋼管坯料6為圓形無縫鋼管，其具體尺寸為Φ150×6×2300(外徑×壁厚×長度，mm)。

（b）復(fù)合板成型：

將熔鑄好的所述雙金屬復(fù)合坯料放入加熱爐中加熱到1280℃，保溫50 分鐘；將加熱后的所述雙金屬復(fù)合坯料放在軋機上，采用現(xiàn)有的軋制工藝軋制，根據(jù)所需產(chǎn)品尺寸調(diào)整軋制道次及壓下量，逐道次減徑，并通過現(xiàn)有的軋制工藝參數(shù)保證所軋制復(fù)合板產(chǎn)品的尺寸和外形，獲得所需尺寸的不銹鋼/碳鋼雙金屬復(fù)合板產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖（16），產(chǎn)品橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖（17）；

上述熱軋工藝中，電磁熔鑄的冶金結(jié)合不銹鋼覆層雙金屬圓形復(fù)合坯料在高溫、高壓條件下接觸界面處形成更加良好的擴散層，進一步提高了界面結(jié)合強度，從而提高其延伸率、抗拉強度。

（C）后處理：

將軋制后的不銹鋼/碳鋼雙金屬復(fù)合板進行退火、平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷；可根據(jù)需要將雙金屬復(fù)合板的表面進行處理，如表面拋光、壓花、著色；

其它過程及設(shè)備與實施例1和9 相同。略。