本發(fā)明涉及一種復合型材，特別是涉及一種耐大氣、土壤或其他介質(zhì)腐蝕的復合型材及其制備方法。

背景技術(shù)：
腐蝕是金屬材料在服役過程中常見的失效形式之一。據(jù)統(tǒng)計，全球由于每年全世界腐蝕報廢的金屬達三億噸以上，占年產(chǎn)量的20％。發(fā)達國家每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失約占其國民生產(chǎn)總值的2％-4％，其中，美國每年因腐蝕要多消耗3.4％的能源。在我國，每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失至少達千億元以上。對于鋼鐵材料而言，雖然其由于較高的比強度、較好的綜合性能及其相對低廉的成本，目前仍然是世界上產(chǎn)量最大的結(jié)構(gòu)材料，但是由于其在大氣、土壤或水及其他介質(zhì)中的腐蝕問題，鋼鐵材料的防護、維護、更換和失效是所面臨的重要課題。研制和生產(chǎn)各類不銹鋼是解決結(jié)構(gòu)材料和耐蝕性的重要手段。然而，不銹鋼的高昂的成本限制了不銹鋼的大規(guī)模應用。尤其是我國鎳、鉻等金屬資源非常匱乏，不銹鋼的材料成本顯著上漲，因此，尋找價格相對較低而又兼具強韌綜合性能及耐蝕性的材料成為當前的重要課題。通常，為了改善普通的碳素鋼、低合金鋼、微合金鋼等材料的耐蝕性，需要進行成分微調(diào)。例如，在公開號為CN101139683A(耐大氣腐蝕鋼)和CN101503782A(高強度耐大氣腐蝕鋼及其生產(chǎn))的中國發(fā)明專利申請中，均是通過在普通低合金鋼的基礎(chǔ)上，添加少量的耐蝕元素，如Cu、P、Cr等，使得材料耐蝕性成倍地增加。然而，在一些更為惡劣的腐蝕環(huán)境(例如，腐蝕性土壤或潮濕大氣)或要求更長的耐蝕壽命(例如，要求服役五十年以上)的情況下，這一類改良型耐腐蝕低合金鋼材料就無法完全滿足耐蝕性能的要求。例如，電力系統(tǒng)接地的目的是提供故障電流及雷電流的泄流通道，穩(wěn)定電位，并且提供零電位參考點及降低絕緣水平。由于銅具有良好的耐蝕性和導電性，因此銅成為接地材料的首選。然而，銅材的資源有限，價格昂貴。不銹鋼雖然具有不錯的耐蝕性，但其導電性能遠低于銅，且價格仍不具有明顯優(yōu)勢。我國大部分地區(qū)的變電所仍然使用鍍鋅扁鋼作為接地材料，但幾十年的實踐證明鍍鋅鋼并不是解決接地裝置腐蝕問題的最好選擇。隨著鍍鋅鋼接地裝置腐蝕問題的不斷暴露，每年需投入大量資金和人力改造鍍鋅鋼接地裝置。在另一些場合下，如惡劣氣候下的角鋼與船用球扁鋼以及海洋大氣環(huán)境使用的平臺高強H型鋼，也對強韌力學性能、耐蝕性、綜合成本乃至某些物理性能(如導電性)提出了更高的要求。因此，目前的耐腐蝕材料無法滿足腐蝕環(huán)境更為惡劣或要求更長耐腐蝕壽命時對材料的耐蝕性能的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)高耐蝕、高強韌性及低成本等綜合目標的耐腐蝕材料。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種耐腐蝕復合型材，所述耐腐蝕復合型材可以由內(nèi)部材料、附于內(nèi)部材料的外表面的外部包覆層以及介于內(nèi)部材料和外部包覆層之間的化學過渡區(qū)構(gòu)成，其中，內(nèi)部材料為碳素鋼材料、低合金鋼材料或微合金鋼材料，外部包覆層為不銹鋼覆層，所述化學過渡區(qū)為內(nèi)部材料和外部包覆層相互間的元素擴散過渡區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述耐腐蝕復合型材的截面形狀可以為圓形、工字型、H型、槽型、直角狀和球扁狀中的一種。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，外部包覆層的厚度可以在0.2mm至5mm的范圍內(nèi)，化學過渡區(qū)的厚度可以在3μm至80μm的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，不銹鋼覆層的材料可以為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼或雙相不銹鋼。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種耐腐蝕復合型材的制備方法，所述制備方法包括下述步驟：準備原材料，其中，分別選取型鋼鋼坯和不銹鋼材料用作復合型材的內(nèi)部材料和外部包覆層；加工原材料，其中，對型鋼鋼坯進行機械加工以去除表面氧化鐵皮，使得型鋼鋼坯的表面光潔度Ra為1.6μm～6.3μm；對原材料進行去污、除銹和活化，其中，去除附著在型鋼鋼坯上的油污，然后采用適合的溶液分別對型鋼鋼坯和不銹鋼材料進行除銹處理和活化處理；將經(jīng)過處理的型鋼鋼坯和不銹鋼材料進行裝配，然后將型鋼鋼坯與不銹鋼材料的兩端用不銹鋼焊條封閉，使型鋼鋼坯與不銹鋼材料之間的縫隙中的空氣與外部隔絕，以得到用于孔型軋制的復合坯料；根據(jù)最終產(chǎn)品的截面形狀選擇孔型軋制設(shè)備，并利用所選擇的孔型軋制設(shè)備對復合坯料進行軋制，軋后空冷或穿水冷卻，從而得到具有耐腐蝕復合型材。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，型鋼鋼坯的有效直徑或邊長可以不大于250mm，型鋼鋼坯可以是連鑄鋼坯或者是連鑄鋼坯或模鑄鋼錠經(jīng)鍛造或軋制加工后的中間坯。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，去除附著在型鋼鋼坯上的油污的步驟可以包括：將質(zhì)量百分比濃度為10％的NaOH溶液加熱至80℃-90℃的溫度，然后用NaOH溶液浸洗或擦洗完成了機械加工的型鋼鋼坯5分鐘-15分鐘，直至油污去除。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，對型鋼鋼坯和不銹鋼材料進行除銹和活化的步驟可以包括：將質(zhì)量百分比濃度為10％～20％的H2SO4溶液加熱至20℃～50℃，然后用所述H2SO4溶液浸洗型鋼鋼坯10分鐘～30分鐘；將質(zhì)量百分比濃度為10％～30％的HNO3溶液與質(zhì)量百分比濃度為2％～4％的HF或質(zhì)量百分比濃度為5％～20％的HCl溶液的混合溶液加熱至30℃～60℃，并用所述混合溶液浸洗不銹鋼材料20分鐘～30分鐘。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，將經(jīng)過處理的型鋼鋼坯和不銹鋼材料進行裝配的步驟可以包括：將不銹鋼材料緊密地貼附于型鋼鋼坯的外表面，并使用材質(zhì)與不銹鋼材料的材質(zhì)相同的不銹鋼焊材將貼附于型鋼鋼坯的不銹鋼材料沿長度方向焊接成一個中空柱。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，利用所選擇的孔型軋制設(shè)備對復合坯料進行軋制的步驟可以包括：將復合坯料按照常規(guī)的長型材坯料加熱制度，加熱至1050℃～1250℃并根據(jù)復合坯料的尺寸適時保溫，出爐后在長型材連續(xù)軋制機組或橫列式軋制機組上軋制。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述制備方法還可以包括：在對原材料進行去污除銹和活化的步驟之后，采用電鍍、化學鍍、熱浸鍍或熱噴涂對型鋼鋼坯的外表面鍍覆一層厚度為10μm-80μm的過渡金屬。根據(jù)本發(fā)明，通過將碳素鋼和低合金鋼的低成本、高強度與不銹鋼的耐蝕性等優(yōu)勢相結(jié)合，能夠研制出成本顯著低于不銹鋼、強韌性與碳素鋼、低合金鋼相當、且具有不銹鋼耐蝕性的復合材料，這對于降低基礎(chǔ)設(shè)施和工程成本、提高服役質(zhì)量和運行壽命，發(fā)展低碳綠色經(jīng)濟方面都有著重要的社會效益和經(jīng)濟效益。附圖說明圖1A是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的焊接結(jié)合的內(nèi)部材料與外部包覆層的橫截面示意圖。圖1B是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的焊接結(jié)合的內(nèi)部材料與外部包覆層的橫截面示意圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施例的圓形橫截面的內(nèi)部材料與外部包覆層的截面示意圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的復合坯料的兩端進行簡易焊接的示意性剖視圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的使用覆層焊接復合坯料的兩端的示意性剖視圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例的不銹鋼復合型材的橫截面照片。圖6是示出了圖5中示出的不銹鋼復合型材的冶金結(jié)合層的顯微照片。圖7是示出了圖5中示出的不銹鋼復合型材的冶金過渡層的成分分布圖。具體實施方式為了實現(xiàn)材料的耐蝕性高、強韌性高及成本低等綜合目標，本發(fā)明提供了一種耐腐蝕復合型材，其由兩種或更多種金屬材料及這些金屬材料相互間的化學過渡區(qū)構(gòu)成。下面將詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的耐腐蝕復合型材。根據(jù)本發(fā)明的耐腐蝕復合型材由內(nèi)部材料、附于內(nèi)部材料的外表面的外部包覆層以及介于內(nèi)部材料和外部包覆層之間的化學過渡區(qū)構(gòu)成，其中，內(nèi)部材料可以為碳素鋼材料、低合金鋼材料或微合金鋼材料，外部包覆層可以為不銹鋼覆層，所述化學過渡區(qū)為內(nèi)部材料和外部包覆層相互間的元素擴散過渡區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，外部包覆層可以選用但不限于各種奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼或雙相不銹鋼等各種耐蝕材料，外部包覆層的厚度可以為0.2mm～5mm；介于耐腐蝕復合型材的內(nèi)部材料和外部包覆層之間的是這兩種材料的元素擴散過渡區(qū)域，其厚度可以為3μm～80μm。根據(jù)本發(fā)明的耐腐蝕復合型材由裝配加工封裝好的復合坯料經(jīng)孔型軋制而成，其成品的最終截面形狀可以為但不限于圓形、工字型、H型、直U形(槽形)、直角狀或球扁狀，可以應用于但不限于作為耐蝕鋼棒、耐蝕盤條、耐蝕角鋼、耐蝕工字鋼、耐蝕H型鋼、耐蝕球扁鋼、耐蝕鋼軌等產(chǎn)品。下面將參照附圖詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的耐腐蝕復合型材的制備方法。根據(jù)本發(fā)明的耐腐蝕復合型材的制造方法包括準備原材料、加工原材料、對原材料進行去污除銹和活化處理、對原材料進行裝配和焊接、軋制得到期望截面形狀的復合型材。具體地講，根據(jù)本發(fā)明，首先，準備用于耐腐蝕復合型材的原材料，其中，分別選取型鋼鋼坯和不銹鋼材料用作復合型材的內(nèi)部材料和外部包覆層。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，型鋼鋼坯的有效直徑或邊長不大于250mm，型鋼鋼坯可以為連鑄鋼坯，也可以為連鑄鋼坯或模鑄鋼錠經(jīng)鍛造或軋制加工后的中間坯。型鋼鋼坯的坯料或中間坯的橫截面形狀可以根據(jù)最終產(chǎn)品的截面形狀進行選擇，例如，用作型鋼鋼坯的鋼坯坯料或中間坯的橫截面形狀可以為圓形、正方形或長方形。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，選取不銹鋼材料用作外部包覆層，其中，不銹鋼材料可以是厚度為2mm～20mm的鋼板。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，當選取橫截面形狀為圓形的型鋼鋼坯用作內(nèi)部材料時，外部包覆層可選用不銹鋼無縫管。當選取橫截面形狀為除圓形之外的其他形狀的型鋼鋼坯用作內(nèi)部材料時，用作外部包覆層的不銹鋼板的形狀不受具體限制，只要其可以與內(nèi)部材料的型鋼鋼坯的外表面緊密貼合即可。在這種情況下，例如，用作外部包覆層的不銹鋼板的橫截面形狀可以為正方形或長方形。接著，對準備好的原材料進行加工，其中，對用作內(nèi)部材料的型鋼鋼坯進行機械加工，去除表面氧化鐵皮，使表面光潔度Ra為1.6μm～6.3μm。這里，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，當鋼坯的表面光潔度Ra為6.3μm時，鋼坯的表面較為粗糙，而當鋼坯的表面光潔度Ra為1.6μm時，鋼坯的表面更為光滑。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，在選擇不銹鋼無縫管作為外部包覆層的情況下，控制內(nèi)部材料和與之裝配的不銹鋼無縫管的直徑差(即，裝配間隙)為(0.1mm，1.0mm)，配合良好。然后，對原材料進行去污、除銹及活化處理，以使原材料的表面潔凈，其中，可以采用本領(lǐng)域已知的方法(例如，使用堿性溶液)去除前述步驟(即，加工原材料的步驟)中附著在用作內(nèi)部材料的型鋼鋼坯上的油污，然后采用適合的溶液對用作復合型材的內(nèi)部材料的型鋼鋼坯和用作復合型材的外部包覆層的不銹鋼材料進行除銹處理和活化處理。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，可以將質(zhì)量百分比濃度為10％的NaOH溶液加熱至80℃-90℃的溫度，然后用NaOH溶液浸洗或擦洗完成了機械加工的型鋼鋼坯5分鐘-15分鐘，直至油污去除。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，在采用溶液對原材料進行除銹及活化處理的步驟中，對于用作內(nèi)部材料的型鋼鋼坯，可以選用質(zhì)量百分比濃度為10％～20％的H2SO4溶液，用加熱至20℃～50℃的H2SO4溶液對用作內(nèi)部材料的型鋼鋼坯浸洗10分鐘～30分鐘；對于用作外部包覆層材料的不銹鋼材料，選用質(zhì)量百分比濃度為10％～30％的HNO3溶液與質(zhì)量百分比濃度為2％～4％的HF或質(zhì)量百分比濃度為5％～20％的HCl溶液的混合物，將HNO3+HF或HNO3+HCl的混合溶液加熱至30℃～60℃并用其浸洗不銹鋼材料20分鐘～30分鐘以進行酸洗活化處理。然而，本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的教導下選用合適的方法對原材料進行去污、除銹和活化處理。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可以在對原材料進行去污除銹和活化的步驟之后，可以采用電鍍、化學鍍、熱浸鍍或熱噴涂對型鋼鋼坯的外表面鍍覆一層厚度為10μm-80μm的過渡金屬或合金，以使用作內(nèi)部材料的型鋼鋼坯與用作外部包覆層的不銹鋼材料在過渡金屬或合金的擴散作用下軋制過程中形成良好的冶金結(jié)合。接下來，將經(jīng)過上述處理的型鋼鋼坯和不銹鋼材料進行裝配與焊接，以得到用于孔型軋制的復合坯料。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，當內(nèi)部材料與外部包覆層所用的材料的橫截面形狀均不為圓形時，將不銹鋼材料緊密地貼附于型鋼鋼坯的外表面，并使用材質(zhì)與外部包覆層用不銹鋼材料的材質(zhì)相同的不銹鋼焊材將貼附于型鋼鋼坯的不銹鋼材料沿長度方向焊接成一個中空柱(不銹鋼材料的內(nèi)表面貼著內(nèi)部材料的外表面，間隙不大于1.0mm)，從而完成型鋼鋼坯和不銹鋼材料的裝配。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，在使用圓形截面的型鋼鋼坯作為內(nèi)部材料以及不銹鋼無縫管作為外部包覆層的情況下，不需要沿長度方向?qū)ζ溥M行焊接。在這種情況下，將型鋼鋼坯和不銹鋼材料進行裝配的步驟包括：將不銹鋼無縫管套在型鋼鋼坯的外部，使得不銹鋼無縫管的內(nèi)表面緊密地貼附于型鋼鋼坯的外表面，從而完成型鋼鋼坯和不銹鋼材料的裝配。在完成作為內(nèi)部材料的型鋼鋼坯和作為外部包覆層的不銹鋼材料的裝置之后，再將內(nèi)部材料與外部包覆層(即，不銹鋼板或不銹鋼管)的兩端用不銹鋼焊條封閉，使它們縫隙之間的空氣與外部隔絕，從而獲得用于孔型軋制的復合坯料。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，可以使用鎢極氣體保護焊(TIG)進行焊接，或者可以采用焊條電弧焊進行焊接。最后，根據(jù)最終產(chǎn)品的截面形狀選擇孔型軋制設(shè)備，將復合坯料按照常規(guī)的長型材坯料加熱制度，加熱至1050℃～1250℃并根據(jù)復合坯料尺寸適時保溫，出爐后在長型材連續(xù)軋制機組或橫列式軋制機組上軋制，軋后空冷或穿水冷卻，獲得所需的耐腐蝕復合型材。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，為了促進內(nèi)部材料和外部包覆層材料更好地擴散焊合，在對原材料進行去污除銹和活化處理之后，可以采用電鍍、化學鍍、熱浸鍍或熱噴涂的方式在內(nèi)部材料上鍍覆一層過渡金屬，這層過渡金屬的厚度可以為10μm-80μm，該過渡金屬可以為但不限于金屬鎳、鉻、銅等或它們的合金。下面將詳細地解釋根據(jù)本發(fā)明的復合型材具有優(yōu)異的耐腐蝕性的原理。就外部不銹鋼覆層和內(nèi)部材料而言，這兩種材料的結(jié)合可以為機械結(jié)合或化學冶金結(jié)合。機械結(jié)合只是通過外力將二者連接，只有通過兩種材料在結(jié)合面形成化學過渡層，這兩者的結(jié)合才能經(jīng)過服役載荷的長期考核而難以破壞。形成這種化學過渡層需要兩個條件，一是在兩種材料緊密結(jié)合，二是在高溫下保持，便于化學元素擴散。金屬材料的軋制過程正好滿足上述條件，在高溫軋制壓力的作用下，可以使兩種金屬焊合并發(fā)生元素擴散形成冶金結(jié)合層。酸洗活化是使兩種材料良好結(jié)合的重要前提條件之一，尤其是對于不銹鋼，由于氧化皮或軋制鱗皮中多含有諸如Cr2O3和尖晶石FeO·Cr2O3的氧化物，通常呈黑色，有時呈藍或綠色，為八面體等軸晶系，玻璃光澤、貝殼狀斷面，因此如果不去除將嚴重影響不銹鋼與內(nèi)部材料的冶金結(jié)合。而且，這種氧化物即使在高溫下也很難溶解于H2SO4、HCl、HNO3等單一強酸溶液。因此，在本發(fā)明中，采用混合酸，一種酸作為氧化劑，另一種酸起活化作用，可快速地去除不銹鋼的表面鱗皮。具體地講，NO3-可以作為氧化劑，使難溶于酸的Cr2O3氧化后溶于酸，而鹵素元素F-、Cl-取代氧化鱗皮中的氧，改變了鱗皮結(jié)構(gòu)。因此，采用HNO3與HF或HCl混合，可使不銹鋼表面鱗皮去除并活化，便于與其他金屬發(fā)生化學擴散反應。兩種金屬的裝配和焊接是加熱軋制前的重要工序，應使兩種金屬的間隙較小，保證軋制過程中金屬流動后復合型材成品的覆層厚度均勻。因此對于截面為規(guī)則方形的內(nèi)部材料，可以將不銹鋼材料(此時，選用的不銹鋼材料即為不銹鋼板)緊貼于內(nèi)部材料的外表面，內(nèi)部材料與不銹鋼板的縫隙采用相同材料的不銹鋼焊材焊接好。圖1A至圖2分別示出了不同情形下的內(nèi)部材料與外部包覆層連接的橫材料示意圖。圖1A是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的焊接結(jié)合的內(nèi)部材料與外部包覆層的橫截面示意圖。在選用的內(nèi)部材料和外部包覆層均為板材且用作外部包覆層的不銹鋼材料具備折彎的情況下，如圖1A所示，可以將用作外部包覆層的不銹鋼板(即，不銹鋼覆層20)經(jīng)多次折彎后形成中空形狀，經(jīng)一道焊縫30與內(nèi)部材料10連接，這樣可以減少焊縫數(shù)量以及角焊縫軋制過程帶來的開裂風險。圖1B是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的焊接結(jié)合的內(nèi)部材料與外部包覆層的橫截面示意圖。選用四塊尺寸與內(nèi)部材料10的長邊和短邊分別匹配的不銹鋼板作為不銹鋼覆層21，并將它們相對應地緊密貼附，然后由材質(zhì)與不銹鋼板的材質(zhì)相同的不銹鋼焊縫31連接內(nèi)部材料10與不銹鋼覆層21的四個角部。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施例的圓形橫截面的內(nèi)部材料與外部包覆層的截面示意圖。對于截面為圓形的內(nèi)部材料和外部包覆層，如圖2所示，可采用作為外部包覆層的不銹鋼無縫管22與內(nèi)部材料12(此時，選用金屬圓棒作為內(nèi)部材料12)的裝配，而無需采用焊接工序。在軋制前應采用焊接手段將內(nèi)部材料與外部包覆層之間的間隙封閉起來，使其內(nèi)部的極少量空氣與外界隔絕，在加熱過程中極少量氧氣迅速消耗，形成相對真空(氮氣為準惰性氣體)，從而使活化后的表面基本不受氧化氣氛破壞，有利于軋制過程的金屬熔合擴散。圖3和圖4分別示出了將內(nèi)部材料和外部不銹鋼包覆層焊接的示意性剖視圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的復合坯料的兩端進行簡易焊接的示意性剖視圖。內(nèi)部材料(未示出)和外部不銹鋼覆層21的兩端可采用如圖3所示的簡易方式進行封閉焊接。具體地講，在將型鋼鋼坯與不銹鋼材料(21)裝配好(此時，中空狀的不銹鋼覆層21緊密地貼附于型鋼鋼坯的外表面，并且型鋼鋼坯的沿其長度方向的兩端被不銹鋼覆層21暴露在外)之后，如圖3所示，利用材質(zhì)與不銹鋼覆層21的材質(zhì)相同的焊料焊接內(nèi)部材料和不銹鋼覆層21的沿著長度方向的兩個端部，從而在內(nèi)部材料的被不銹鋼覆層21暴露的兩端處形成不銹鋼焊縫31，以進行封閉焊接。然而，如圖3所示的簡易焊接在批量生產(chǎn)時，在裝卸搬運過程中存在因異種金屬的焊接裂紋而造成封閉環(huán)境破壞的可能。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的使用覆層焊接復合坯料的兩端的示意性剖視圖。在將作為內(nèi)部材料10的型鋼鋼坯與用作外部包覆層的不銹鋼材料(即，不銹鋼覆層23)裝配好之后，如圖4所示，采用材質(zhì)與不銹鋼覆層23相同的不銹鋼盤片40封堵內(nèi)部材料10的沿著長度方向的兩端，將不銹鋼覆層23與不銹鋼盤片40焊接，從而在內(nèi)部材料10的被不銹鋼覆層23暴露的兩端處形成不銹鋼焊縫33。通過圖4所示的焊接得到的復合坯料可承受的意外載荷能力與圖3相比顯著增大。根據(jù)本發(fā)明，在一些特殊情況下，例如，對于加熱或軋制溫度較低的情形，兩種金屬的擴散焊合效果不佳，此時，可采用在兩種金屬之間增加過渡層，使之與兩種金屬均可以較好地擴散熔合。一方面，通過電鍍、化學鍍、熱浸鍍或熱噴涂方式，在內(nèi)部材料的外表面增加一層過渡金屬或合金層，這一過渡金屬層或合金層可以在軋制的加熱過程就發(fā)生擴散，且加熱時間一般遠多于軋制時間，過渡金屬與內(nèi)部材料在坯料加熱過程即發(fā)生擴散，擴散效果較好。另一方面，由于優(yōu)選過渡金屬層，其在軋制過程與不銹鋼金屬的擴散效果也比內(nèi)部材料與不銹鋼直接擴散的效果好，從而實現(xiàn)過渡金屬和不銹鋼、內(nèi)部金屬三者的良好熔合擴散，實現(xiàn)良好的冶金結(jié)合。下面將結(jié)合具體的示例實施例來進一步描述本發(fā)明。實施例1：分別選用Q235B連鑄方坯(160mm×160mm)和304不銹鋼板(厚度為12mm)作為內(nèi)部材料和外部包覆層。將304不銹鋼板裁成640mm寬，將其折彎并進行去油酸洗和活化處理。然后，按照圖1A的方式將304不銹鋼板與Q235B連鑄方坯組合后采用304不銹鋼焊材進行TIG焊接，所得復合坯料的沿長度方向的兩端采用圖3方式進行手工電弧焊接封閉。將復合坯加熱至1120℃，保溫4小時，在棒線材連軋線上進行軋制，120mm之前為箱型孔軋制，之后為橢圓-圓-橢圓孔型軋制。成品直徑為20mm，獲得304不銹鋼棒復合鋼棒。對使用上述步驟得到的一批304不銹鋼棒復合鋼棒進行檢驗，復合鋼棒的不銹鋼覆層的平均厚度為1.2mm，最小厚度為1.0mm。圖5是示出了根據(jù)實施例1的不銹鋼復合鋼棒的橫截面照片。圖6是示出了圖5中示出的不銹鋼復合鋼棒的冶金結(jié)合層的顯微照片。圖7是示出了圖5中示出的不銹鋼復合鋼棒的冶金過渡層的成分分布圖。由圖5至圖7可以看出，304不銹鋼和Q235B碳素鋼已經(jīng)較好地擴散結(jié)合，其冶金結(jié)合層(即，化學過渡區(qū))達到5μm以上。實施例2：除了分別選用Q235B連鑄方坯(160mm×160mm)和316L不銹鋼板(厚度為6mm)作為內(nèi)部材料和外部包覆層之外，其余步驟與實施例1相同，獲得316L不銹鋼棒復合型材。經(jīng)檢驗，不銹鋼覆層的平均厚度為0.65mm，最小厚度為0.5mm。對比例1：選用J42(接地網(wǎng)用耐蝕金屬)材料連鑄方坯(160mm×160mm)進行軋制，獲得20mm直徑的金屬材料。對比例2：選用304不銹鋼連鑄方坯(160mm×160mm)進行軋制，獲得20mm直徑304不銹鋼棒。將實施例1、實施例2與對比例1、對比例2四種材料選為接地材料進行各項指標對比，如下面的表1所示。在表1中，耐蝕性特指耐土壤腐蝕性，其中，土壤環(huán)境為：PH4.5，含水量35％，電阻率628Ω.m，Cl離子含量0.007％。表1本發(fā)明實施例與對比例的接地材料的性能對比從上面的表1可以看出，實施例1的復合鋼棒與對比例2的不銹鋼棒的耐蝕性相當，但低于實施例2的不銹鋼棒復合型材，而遠優(yōu)于對比例1的金屬棒材；同時，實施例1的不銹鋼復合鋼棒和實施例2的不銹鋼棒復合型材的導電性與對比例1的金屬棒材相當，遠優(yōu)于對比例2的不銹鋼棒復合型材。因此，由于實施例1和實施例2均采用不銹鋼和碳素鋼復合，所以節(jié)約了貴重的不銹鋼材料。實施例1和實施例2相比，316L不銹鋼的耐蝕性更好，可節(jié)省貴重的不銹鋼重量?？傮w而言，在選用電力系統(tǒng)的接地網(wǎng)材料方面，實施例1和實施例2的耐蝕性、導電性及材料成本的綜合性價比較高，具有明顯的技術(shù)指標和經(jīng)濟優(yōu)勢。實施例3：分別選用15MnVN低合金鋼連鑄矩形坯(220mm×180mm)和202不銹鋼板(厚度為6mm)作為內(nèi)部材料和外部包覆層。將不銹鋼板裁成寬度分別為220mm和180mm寬度，清洗后在待復合表面熱噴涂Ni-Cr合金，Ni與Cr合金的重量比為1:2，涂層厚度為0.1mm～0.15mm。按照圖1B的方式拼接后采用304不銹鋼焊材進行TIG焊接，兩端采用圖4的方式進行盤片焊接封裝。加熱溫度1250℃，保溫4小時，采用萬能軋機軋制成H型鋼，H型鋼的成品尺寸為582×510×30×25(單位為：mm)，軋后空冷。經(jīng)檢驗，H型鋼橫截面的翼緣和腹板位置不銹鋼覆層為0.8mm～1.6mm，冶金結(jié)合層約為35μm～50μm，獲得了440MPa強度級別的具有良好耐蝕性H型鋼。實施例4：分別選用444鐵素體不銹鋼無縫管(Ф82×4.52mm)，經(jīng)清洗酸洗活化。冶煉18MnSiVN鋼，連鑄成160mm×160mm的小方坯，軋制開坯為直徑為75mm的圓棒，并精加工為72±0.3mm的圓棒，采用電鍍法電鍍一層純Cr層30μm，采用圖2所示的方式組裝，采用圖3所示的方式進行焊接封閉。在1200℃保溫2小時后，經(jīng)棒線材軋機軋制成Ф22mm的鋼棒后空冷，獲得HRB400級別高強度耐氯離子點蝕能力的耐蝕鋼棒。經(jīng)試驗，實施例4所得的復合棒材可用于各種建筑和基礎(chǔ)建設(shè)工程，尤其是可適用于具有高溫濕熱條件的海洋人工島礁等。實施例5：分別選用220mm×220mm的方坯(成分為15MnV)，經(jīng)清洗后在沿長度方向的四個表面熱噴涂Ni-Cu合金(重量比2:1)，涂層厚度0.05mm～0.10mm。選用304不銹鋼板(厚度為5mm)，經(jīng)彎折后清洗酸洗活化，并按照圖1A所示的方式組裝，采用圖4所述的方式焊接封裝。經(jīng)型材軋機軋制成260mm×15mm的等邊角鋼，獲得耐大氣腐蝕用角鋼。經(jīng)試驗，當輸變電塔用角鋼的耐蝕環(huán)境要求較高時，覆層厚度為0.4mm～1.0mm。通過實施例3至實施例5可知，將碳素鋼和低合金鋼的低成本、高強度與不銹鋼的耐蝕性等優(yōu)勢相結(jié)合，能夠研制出成本顯著低于不銹鋼、強韌性與碳素鋼、低合金鋼相當、且具有不銹鋼耐蝕性的復合材料，這對于降低基礎(chǔ)設(shè)施和工程成本、提高服役質(zhì)量和運行壽命，發(fā)展低碳綠色經(jīng)濟方面都有著重要的社會效益和經(jīng)濟效益。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，按照本發(fā)明的不銹鋼復合型材包括了上述各工藝手段、參數(shù)和材料的任意組合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不能限定本發(fā)明，可以肯定的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。