CN101947870B - 一种耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101947870B CN101947870B CN201010526323A CN201010526323A CN101947870B CN 101947870 B CN101947870 B CN 101947870B CN 201010526323 A CN201010526323 A CN 201010526323A CN 201010526323 A CN201010526323 A CN 201010526323A CN 101947870 B CN101947870 B CN 101947870B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- corrosion
- rod member
- resistant
- resistant heat
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
本发明涉及一种耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法，它既耐腐蚀、又成本低廉、还能承受较大载荷，可用于耐腐蚀或耐热工况，它主要由芯部的金属杆件和其周围沿杆件长度方向设置的耐腐蚀耐热合金层组成，两者间冶金结合；芯部金属杆件横截面面积为3mm2~3000mm2，合金层的厚度为1mm~10mm。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种用于耐腐蚀或耐热工况的耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法。
背景技术
在石油、化工、制药、食品、电力、造纸等行业，在设备运行过程中，有些零部件接触腐蚀介质、或者在高温下运行，为了提高零部件的使用寿命，往往采用耐腐蚀或耐热的材料制造这些零部件，其中不锈钢的应用最为广泛。采用全不锈钢制造这些零部件，不仅价格昂贵，而且不锈钢的强度也不如结构钢。
随着Ni、Cr等资源的逐渐减少，不锈钢的生产成本会不断提高，因此寻求既具有不锈钢耐腐蚀、耐热特性，又成本低廉、强度还高于不锈钢的材料是人们迫切追求的目标。低碳钢、低合金钢的成本低、强度高，不锈钢具有耐腐蚀、抗高温氧化的特性，将低碳钢或低合金钢与不锈钢复合制备出复合材料，特别是杆件复合材料对于工程应用具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种既耐腐蚀、又成本低廉、还能承受较大载荷，用于耐腐蚀或耐热工况下的耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种耐腐蚀杆件复合材料，它主要由芯部的金属杆件和其周围沿杆件长度方向设置的耐腐蚀耐热合金层组成，两者间冶金结合；芯部金属杆件横截面面积为3mm2~3000mm2，耐腐蚀耐热合金层的厚度为1mm~10mm。
所述杆件为低碳钢、低合金钢中的任意一种。
所述杆件的横截面的几何形状为圆形或多边形。
所述耐腐蚀耐热合金层为奥氏体不锈钢，其成分按质量百分比计为：C不超过0.12%、Mn 0.3%~10.0%、Si 0.2%~5.0%、Cr 15.0%~28.0%、Ni 3.0%~22.0%、Ti 0~0.9%、Nb 0~0.15%、Mo 0~6.0%、Cu 0~2.5%、N 0~0.3%、S不超过0.035%、P不超过0.035%，余量为Fe。
一种耐腐蚀杆件复合材料的制备方法有两个，方法一包含如下步骤：
（1）选用横截面面积为3mm2~3000mm2的杆件状钢材，杆件状钢材的长度根据需要任意确定；并去除杆件状钢材表面的污物；
（2）将步骤（1）制备的杆件状钢材，垂直插入钢水包下部的成型器中，并利用导向机构和钢水包下部的拉坯机构保证杆件状钢材在成型器的中心通过，并使其与成型器的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层的厚度均匀；
（3）用现有工艺制备药芯焊丝或者实芯焊丝，药芯焊丝或实芯焊丝熔敷金属的成分与耐腐蚀杆件复合材料耐腐蚀耐热合金层的设计成分一致，焊丝直径为0.8mm~4.0mm；
（4）采用MAG焊或者CO2气体保护焊工艺，用两台焊机，杆件状钢材接正极，焊丝接负极，即采用直流正接，以提高焊丝的熔化速度。
焊枪对称分布于杆件状钢材的两侧，焊丝与杆件状钢材的夹角为10~45°，两把焊枪沿同一方向、以0.1~0.5米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°。按现有工艺熔化步骤（3）制备的药芯焊丝或实芯焊丝，并通过控制焊丝与杆件状钢材的夹角使杆件表面熔化的深度不超过0.5mm。
焊丝熔化在钢水包内杆件状钢材的周围形成一个液态耐腐蚀耐热合金熔池，当熔池的深度达到5mm~30mm时，以每分钟10mm~500mm的速度，由现有的拉坯机构将杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金垂直向下拉，下拉速度和焊丝熔化速度配合，以保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的液面高度。
（5）由步骤（4）拉下的杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金经过冷却器时，液态耐腐蚀耐热合金被强制冷却而凝固结晶，从冷却器拉出后，冷却到室温，就获得耐腐蚀杆件复合材料成品。
一种耐腐蚀杆件复合材料的制备方法有两个，方法二的步骤如下：
（1）选用横截面面积为3mm2~3000mm2的杆件状钢材，杆件状钢材的长度根据需要任意确定；并去除杆件状钢材表面的污物；
（2）将步骤（1）制备的杆件状钢材，垂直插入钢水包下部的成型器中，并利用导向机构和钢水包下部的拉坯机构保证杆件状钢材在成型器的中心通过，并使其与成型器的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层的厚度均匀；
（3）用现有工艺熔炼耐腐蚀耐热合金，并使其过热100~300℃，将熔炼好的液态耐腐蚀耐热合金倒入钢水包内，钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的高度为10mm~300mm；钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的高度和拉坯速度配合，使杆件状钢材表面熔化层的深度不超过0.5mm；
（4）钢水包内的液态耐腐蚀耐热合金填充到成型器内杆件状钢材的周围，然后以每分钟10mm~500mm的速度，由现有的拉坯机构将杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金垂直向下拉；在向下拉的过程中，向钢水包添加熔炼好的、过热100~300℃的耐腐蚀耐热合金，并保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的液面高度。
（5）由步骤（4）拉下的杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金经过冷却器时，液态耐腐蚀耐热合金被强制冷却而凝固结晶，从冷却器拉出后，冷却到室温，就获得双金属耐腐蚀杆件复合材料成品。
上述方法一所述导向机构的孔与杆件状钢材之间的间隙不超过0.5mm，导向机构孔的长度为50mm~200mm；导向机构孔的下表面到钢水包上表面的距离为50~200mm。
上述方法二所述导向机构的孔与杆件状钢材之间的间隙不超过0.5mm，导向机构孔的长度为50mm~200mm；导向机构孔的下表面到钢水包中钢水上表面的距离为100~300mm。
所述成型器采用陶瓷材料制作，成型器中通过杆件状钢材的横截面形状与杆件状钢材的横截面形状相配合，杆件状钢材通过成型器时，其周围的间隙均匀，间隙大小为1mm~10mm；成型器的高度为5mm~100mm，安装在钢水包的底部，并保证成型器孔的轴线垂直于地面。钢水包采用现有耐火材料，按现有工艺制作。
所述步骤（5）中冷却器采用紫铜制作，其内孔，即通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙不超过0.5mm，冷却器的高度为50mm~200mm，冷却器内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面形状任意，横截面面积为70mm2~800mm2，冷却水的流量为每分钟5公斤~20公斤。
本发明实施具有如下明显效果：
（1）耐腐蚀杆件复合材料的芯部采用低碳钢、低合金钢之一，保证了耐腐蚀杆件复合材料具有良好的韧性和塑性，可用于承受冲击载荷的工况。
（2）耐腐蚀杆件复合材料所用杆件状钢材表面耐腐蚀耐热合金层的厚度可以在1mm到10mm之间灵活调整，以满足耐腐蚀或耐热工况不同使用寿命的要求，且杆件状钢材与其周围的耐腐蚀耐热合金之间为冶金结合，结合强度高，不脱落，寿命长。
（3）耐腐蚀杆件复合材料的耐腐蚀耐热合金可以设计成不同的成分，能够适用于不同腐蚀介质、不同工作温度的各种工况，其适用面更广。
（4）耐腐蚀杆件复合材料生产工艺简单，设备投资少，可连续生产，生产效率较高。
附图说明
图1为本发明的耐腐蚀杆件复合材料的剖面示意图；
图2为方法一耐腐蚀杆件复合材料生产装置示意图；
图3为方法二耐腐蚀耐热杆件复合材料生产装置示意图。
其中，1金属杆件，2导向机构，3钢水包，4液态耐腐蚀耐热合金，5成型器，6冷却器，7 药芯焊丝或实芯焊丝，8拉坯机构，9送进机构，10耐腐蚀耐热合金层，11焊丝送进机构。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
图1中，耐腐蚀杆件复合材料由芯部的金属杆件1和其周围的沿金属杆件1长度方向（纵向）分布的耐腐蚀耐热合金10组成，两者之间为冶金结合。金属杆件1的材质为任意金属材料，优选低碳钢、低合金钢之一，金属杆件1的横截面面积为3mm2~3000mm2，横截面的几何形状为圆形或者多边形，多边形为三角形、四边形、六边形、八边形之一，横截面的几何形状优选圆形。金属杆件1优选横截面与轴线垂直的等直杆。耐腐蚀耐热合金层10的厚度为1mm~10mm。耐腐蚀杆件复合材料的长度根据需要可以任意确定，在整个杆件纵向长度方向均覆盖有耐腐蚀耐热合金层10。耐腐蚀耐热合金层10的成分根据使用工况确定，其化学成分以质量百分比计为：
C不超过0.12%、Mn 0.3%~10.0%、Si 0.2%~5.0%、Cr 15.0%~28.0%、Ni 3.0%~22.0%、Ti 0~0.9%、Nb 0~0.15%、Mo 0~6.0%、Cu 0~2.5%、N 0~0.3%、S不超过0.035%、P不超过0.035%，余量为Fe。耐腐蚀耐热合金层10除了以上要求的合金元素之外，允许含有一定量的作为杂质存在的其他合金元素，其含量以不影响不锈钢合金的性能为原则。
上述耐腐蚀杆件复合材料的制备方法一（见图2），包括如下步骤：
（1）选用横截面面积为3mm2~3000mm2的金属杆件1，金属杆件1的长度根据需要任意确定。采用酸洗或机械方法去除金属杆件1表面的锈和油等污物。
酸洗采用现有的盐酸或硫酸酸洗工艺，机械方法采用现有的钢丝刷除锈工艺。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证金属杆件1在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
（3）用现有工艺制备药芯焊丝或者实芯焊丝7，药芯焊丝或实芯焊丝7熔敷金属的成分与耐腐蚀杆件复合材料耐腐蚀耐热合金层10的设计成分一致，焊丝直径为0.8mm~4.0mm。
（4）采用MAG焊或者CO2气体保护焊工艺，用两台焊机，杆件状钢材接正极，焊丝接负极。即采用直流正接，以提高焊丝的熔化速度。
焊枪对称分布于杆件状钢材的两侧。焊丝与杆件状钢材的夹角为10°~45°，由焊丝送进机构11送入，两把焊枪沿同一方向、以0.1~0.5米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0°~180°。按现有工艺熔化步骤（3）制备的药芯焊丝或实芯焊丝7，并通过控制焊丝与杆件状钢材的夹角使杆件表面熔化的深度不超过0.5mm。
焊丝熔化在钢水包3内杆件状钢材的周围形成一个液态耐腐蚀耐热合金4熔池，当熔池的深度达到5mm~30mm时，以每分钟10mm~500mm的速度，由现有的拉坯机构8将杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉，下拉速度和焊丝熔化速度配合，以保持钢水包3内液态耐腐蚀耐热合金4的液面高度。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得耐腐蚀杆件复合材料成品。
当前面一根金属杆件1的尾部在导向机构2内时，加入第二根金属杆件1，使前一根的尾部和后一根的头部接触，由送进机构9送进第二根，实现连续生产。
本发明的双金属耐腐蚀杆件复合材料的制备方法二（见图3），包括如下步骤：
（1）选用横截面面积为3mm2~3000mm2的金属杆件1，金属杆件1的长度根据需要任意确定。采用酸洗或机械方法去除金属杆件1表面的锈和油等污物。
酸洗采用现有的盐酸或硫酸酸洗工艺，机械方法采用现有的钢丝刷除锈工艺。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证金属杆件1在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
（3）用现有工艺熔炼不锈钢合金，并使其过热100~300℃，将熔炼好的液态耐腐蚀耐热合金4倒入钢水包3内，钢水包3内液态耐腐蚀耐热合金4的高度为10mm~300mm，该高度越大，金属杆件1受热时间越长，其表层熔化量越多。钢水包3内液态耐腐蚀耐热合金4的高度和拉坯速度配合，使金属杆件1表面熔化层的深度不超过0.5mm。
（4）钢水包3内的液态耐腐蚀耐热合金4填充到成型器5内杆件状钢材1的周围，然后以每分钟10mm~500mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态不锈钢合金4垂直向下拉。在向下拉的过程中，向钢水包3添加熔炼好、过热100~300℃的液态耐腐蚀耐热合金4，并保持钢水包2内液态耐腐蚀耐热合金4的液面高度。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得双金属耐腐蚀杆件复合材料成品。
当前面一根金属杆件1的尾部在导向机构2内时，加入第二根金属杆件1，使前一根的尾部和后一根的头部接触，由送进机构9送进第二根，实现连续生产。
上述的两种耐腐蚀杆件复合材料的制备方法中，所用金属杆件1的材质为任意金属材料，优选低碳钢、低合金钢之一，杆件状钢材的横截面积为3mm2~3000mm2，横截面的几何形状为圆形或多边形，多边形可为三角形、四边形、六边形或八边形，横截面的几何形状优选圆形。杆件状钢材的长度根据需要确定，可以是任意长度。
上述方法一中所用的钢水包3为现有的能容纳1~10公斤钢水的钢水包，由现有的耐火材料和工艺制成。
上述方法二中所用的钢水包3为现有的能容纳30~100公斤钢水的钢水包，由现有的耐火材料和工艺制成。
上述两个耐腐蚀杆件复合材料的制备方法中，所用的导向机构2中通过金属杆件1的孔与金属杆件1的横截面形状配合，导向机构2的孔与金属杆件1之间的间隙不超过0.5mm，导向机构2孔的长度为50mm~200mm。方法一中导向机构2孔的下表面到钢水包3上表面的距离为50~200mm。方法二中导向机构2孔的下表面到钢水包3中钢水上表面的距离为100~300mm。
上述两个耐腐蚀杆件复合材料的制备方法中，成型器5采用陶瓷材料制作，陶瓷材料优选氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷，成型器5中通过金属杆件1的横截面形状与杆件状钢材的横截面形状是相似图形，金属杆件1通过成型器5时，其周围的间隙均匀，间隙大小为1mm~10mm。成型器5的高度为5mm~100mm。采用现有方法安装到钢水包3的底部，并保证成型器5孔的轴线垂直于地面。
上述两个耐腐蚀杆件复合材料的制备方法中，冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙不超过0.5mm，冷却器6的高度为50mm~200mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面形状任意，横截面面积为70mm2~800mm2，冷却水的流量为每分钟5公斤~20公斤。
实施例1：
制备耐腐蚀杆件复合材料，芯部金属杆件1为低合金钢Q345，横截面的几何形状为直径18mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为4mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.05C、18.0Cr、9.5Ni、1.6Mn、0.4Si、0.6Nb、S不超过0.02、P不超过0.03，余为Fe。
（1）选用横截面直径为18mm（面积为254.34mm2）的杆件状Q345钢材，长度为1.2m。采用现有的盐酸酸洗工艺去除杆件状钢材表面的锈和油等污物，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证杆件状钢材在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳10公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为18.5mm，长度为180mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3上表面的距离为200mm。
成型器5采用氧化铝陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的杆件状钢材1的孔，其直径为22mm，成型器5的高度为50mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有工艺制备药芯焊丝，药芯焊丝熔敷金属的成分（质量%）为：0.05C、18.0Cr、9.5Ni、1.6Mn、0.4Si、0.6Nb、S不超过0.02、P不超过0.03，余为Fe。药芯焊丝的直径为4.0mm。
（4）用两台焊机，金属杆件1接正极，焊丝接负极，采用CO2气体保护焊工艺，焊接电流为520A，电弧电压为36V。
两把焊枪对称分布于金属杆件1的两侧，由焊丝送进机构11送丝。药芯焊丝与金属杆件1的夹角为15°，两把焊枪沿同一方向、以0.4米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°。
药芯焊丝熔化在钢水包内金属杆件1的周围形成一个液态耐腐蚀耐热合金4，当熔池的深度达到20mm时，以每分钟50mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉，下拉速度和焊丝熔化速度配合，以保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金4的液面高度。下拉速度、焊丝与金属杆件1的夹角、焊接工艺参数配合控制金属杆件1表面熔化的深度不超过0.5mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金层4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金层4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得耐腐蚀杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙为0.2mm，冷却器6的高度为100mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器中部，冷却水的流量为每分钟10公斤。
按上述方法生产的耐腐蚀杆件复合材料，芯部Q345杆件材料的直径为18mm，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为4mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例2：
制备耐腐蚀杆件复合材料，芯部金属杆件1为Q235低碳钢，横截面的几何形状为直径6.5mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为2mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.04C、19.0Cr、9.2Ni、3.0Mn、0.35Si、3.0Mo、0.25N、0.05Nb、S不超过0.02、P不超过0.02，余为Fe。
（1）选用横截面直径为6.5mm（面积为33.17mm2）的杆件状Q235低碳钢盘条，长度为0.8m。采用现有的钢丝刷除锈工艺除去Q235表面的锈，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证杆件状钢材在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳5公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为7.2mm，长度为100mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3上表面的距离为150mm。
成型器5采用氧化锆陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的金属杆件1的孔，其直径为10.5mm，成型器5的高度为20mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有工艺制备药芯焊丝或实芯焊丝7，药芯焊丝或实芯焊丝7熔敷金属的成分（质量%）为：0.04C、19.0Cr、9.2Ni、3.0Mn、0.35Si、3.0Mo、0.25N、0.05Nb、S不超过0.02、P不超过0.02，余为Fe。药芯焊丝的直径为2.8mm。
（4）用两台焊机，金属杆件1接正极，焊丝接负极，采用MAG焊工艺，保护气体为混合气体，体积百分数为95%Ar+5%CO2，焊接电流为360A，电弧电压为30V。
两把焊枪对称分布于金属杆件1的两侧，由焊丝送进机构11送丝。药芯焊丝或实芯焊丝7与金属杆件1的夹角为10°，两把焊枪沿同一方向、以0.5米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°。
焊丝熔化在钢水包3内金属杆件1的周围形成一个液态耐腐蚀耐热合金4熔池，当熔池的深度达到25mm时，以每分钟100mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉，下拉速度和焊丝熔化速度配合，以保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金4的液面高度。下拉速度、药芯焊丝或实芯焊丝7与金属杆件1的夹角、焊接工艺参数配合控制金属杆件1表面熔化的深度不超过0.3mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得耐腐蚀杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙为0.1mm，冷却器6的高度为150mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器中部，冷却水的流量为每分钟10公斤。
按上述方法生产的耐腐蚀杆件复合材料，芯部Q235杆件材料的直径为6.5mm，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为2mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例3：
制备耐腐蚀杆件复合材料，芯部金属杆件1为Q215低碳钢，横截面几何形状为直径8.0mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为3mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.05C、25.0Cr、20.0Ni、1.2Mn、0.3Si、S不超过0.02、P不超过0.025，余为Fe。
（1）选用横截面直径为8.0mm（面积为50.24mm2）的杆件状Q215低碳钢盘条，长度为1.0m。采用现有的盐酸酸洗工艺去除杆件状钢材表面的锈和油等污物，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证金属杆件1在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳3公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为8.5mm，长度为200mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3中钢水上表面的距离为50mm。
成型器5采用氧化锆陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的金属杆件1的孔，其直径为14.0mm，成型器5的高度为80mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有工艺制备实芯焊丝，实芯焊丝熔敷金属的成分（质量%）为：0.05C、25.0Cr、20.0Ni、1.2Mn、0.3Si、S不超过0.02、P不超过0.025，余为Fe。实芯焊丝的直径为1.6mm。
（4）用两台焊机，金属杆件1接正极，焊丝接负极，采用MAG焊工艺，保护气体为混合气体，体积百分数为95%Ar+5%CO2，焊接电流为380A，电弧电压为30V。
两把焊枪对称分布于金属杆件1的两侧，实芯焊丝与金属杆件1的夹角为30°，由焊丝送进机构11送丝。两把焊枪沿同一方向、以0.25米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°。
焊丝熔化在钢水包3内金属杆件1的周围形成一个液态耐腐蚀耐热合金4熔池，当熔池的深度达到8mm时，以每分钟30mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉，下拉速度和焊丝熔化速度配合，以保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金4的液面高度。下拉速度、焊丝与金属杆件1的夹角、焊接工艺参数配合控制金属杆件1表面熔化的深度不超过0.3mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得耐腐蚀杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙为0.2mm，冷却器6的高度为80mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器6中部，冷却水的流量为每分钟5公斤。
按上述方法生产的耐腐蚀杆件复合材料，芯部Q215杆件材料的直径为8.0mm，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为3mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例4：
制备耐腐蚀杆件复合材料，芯部金属杆件1为45号钢，横截面的几何形状为直径10.0mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为6mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.08C、18.0Cr、8.2Ni、1.3Mn、0.2Si、0.45Ti、S不超过0.03、P不超过0.035，余为Fe。
（1）选用横截面直径为10.0mm（面积为78.5mm2）的杆件状45号钢盘条，长度为1.5m。采用现有的硫酸酸洗工艺去除杆件状钢材表面的锈和油等污物，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证金属杆件1在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳8公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为10.3mm，长度为50mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3上表面的距离为150mm。
成型器5采用氧化铝陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的金属杆件1的孔，其直径为22.0mm，成型器5的高度为50mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有工艺制备药芯焊丝，药芯焊丝熔敷金属的成分（质量%）为：0.08C、18.0Cr、8.2Ni、1.3Mn、0.2Si、0.45Ti、S不超过0.03、P不超过0.035，余为Fe。药芯焊丝的直径为4.0mm。
（4）用两台焊机，金属杆件1接正极，焊丝接负极，采用CO2气体保护焊接工艺，焊接电流为580A，电弧电压为40V。
两把焊枪对称分布于金属杆件1的两侧，焊丝与金属杆件1的夹角为45°，由焊丝送进机构11送丝。两把焊枪沿同一方向、以0.2米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°。
焊丝熔化在钢水包内金属杆件1的周围形成一个液态耐腐蚀耐热合金4熔池，当熔池的深度达到18mm时，以每分钟40mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉，下拉速度和焊丝熔化速度配合，以保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的液面高度。下拉速度、焊丝与金属杆件1的夹角、焊接工艺参数配合控制金属杆件1表面熔化的深度不超过0.5mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得耐腐蚀杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙为0.2mm，冷却器6的高度为160mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器6中部，冷却水的流量为每分钟20公斤。
按上述方法生产的耐腐蚀杆件复合材料，芯部45钢杆件材料的直径为10.0mm，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为6mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例5：
制备耐磨杆件复合材料，芯部金属杆件1为50号圆钢，横截面的几何形状为直径45.0mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为10mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.05C、18.5Cr、9.5Ni、1.5Mn、0.5Si、2.5Mo、S不超过0.02、P不超过0.025，余为Fe。
（1）选用横截面直径为10.0mm（面积为78.5mm2）的杆件状45号钢盘条，长度为1.5m。采用现有的硫酸酸洗工艺去除杆件状钢材表面的锈和油等污物，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证金属杆件1在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳5公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为10.3mm，长度为50mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3上表面的距离为200mm。
成型器5采用氧化铝陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的金属杆件1的孔，其直径为22.0mm，成型器5的高度为50mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有工艺制备药芯焊丝，药芯焊丝熔敷金属的成分（质量%）为：0.05C、18.5Cr、9.5Ni、1.5Mn、0.5Si、2.5Mo、S不超过0.02、P不超过0.025，余为Fe。药芯焊丝的直径为2.8mm。
（4）用两台焊机，金属杆件1接正极，焊丝接负极，采用CO2气体保护焊工艺，焊接电流为400A，电弧电压为35V。
两把焊枪对称分布于金属杆件1的两侧，焊丝与金属杆件1的夹角为10°，由焊丝送进机构11送丝。两把焊枪沿同一方向、以0.2米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°。
焊丝熔化在钢水包3内金属杆件1的周围形成一个液态耐腐蚀耐热合金4熔池，当熔池的深度达到6mm时，以每分钟10mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉，下拉速度和焊丝熔化速度配合，以保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金4的液面高度。下拉速度、焊丝7与金属杆件1的夹角、焊接工艺参数配合控制金属杆件1表面熔化的深度不超过0.2mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得耐腐蚀杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙为0.2mm，冷却器6的高度为160mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器中部，冷却水的流量为每分钟20公斤。
按上述方法生产的耐腐蚀杆件复合材料，芯部45钢杆件材料的直径为10.0mm，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为6mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例6：
制备双金属耐腐蚀杆件复合材料，芯部金属杆件1为低合金钢Q345，横截面的几何形状为直径18mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为4mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.05C、18.0Cr、9.5Ni、1.6Mn、0.4Si、0.6Nb、S不超过0.02、P不超过0.03，余为Fe。
（1）选用横截面直径为18mm（面积为254.34mm2）的杆件状Q345钢材，长度为1.2m。采用现有的盐酸酸洗工艺去除杆件状钢材表面的锈和油等污物，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证杆件状钢材在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳50公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为18.5mm，长度为180mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3中钢水上表面的距离为200mm。
成型器5采用氧化铝陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的杆件状钢材1的孔，其直径为22mm，成型器5的高度为50mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有的中频感应电炉和现有的熔炼工艺，熔炼不锈钢合金，并调整其成分（质量%）为：0.05C、18.0Cr、9.5Ni、1.6Mn、0.4Si、0.6Nb、S不超过0.02、P不超过0.03，余为Fe。加热不锈钢合金至过热200℃，并保持这个过热温度，获得液态不锈钢合金4。
（4）将步骤（3）得到的液态耐腐蚀耐热合金4倒入钢水包3内，钢水包3内的液态耐腐蚀耐热合金4填充到成型器5内金属杆件1的周围，然后以每分钟100mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉。在向下拉的过程中，向钢水包3添加步骤（3）的液态耐腐蚀耐热合金4，并保持钢水包3内液态耐腐蚀耐热合金4的液面高度为100mm。使金属杆件1表面熔化层的深度不超过0.2mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得双金属耐腐蚀杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料的孔与双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料之间的间隙为0.2mm，冷却器6的高度为100mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器中部，冷却水的流量为每分钟10公斤。
按上述方法生产的双金属耐腐蚀杆耐热件复合材料，芯部Q345杆件材料的直径为18mm，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为4mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例7：
制备双金属耐腐蚀杆件复合材料，芯部金属杆件1为Q235，横截面的几何形状为直径6.5mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为2mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.04C、19.0Cr、9.2Ni、3.0Mn、0.35Si、3.0Mo、0.25N、0.05Nb、S不超过0.02、P不超过0.02，余为Fe。
（1）选用横截面直径为6.5mm（面积为33.17mm2）的杆件状Q235低碳钢盘条，长度为0.8m。采用现有的钢丝刷除锈工艺除去Q235表面的锈，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证杆件状钢材在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳100公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为7.2mm，长度为100mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3中钢水上表面的距离为100mm。
成型器5采用氧化锆陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的金属杆件1的孔，其直径为10.5mm，成型器5的高度为20mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有的中频感应电炉和现有的熔炼工艺，熔炼耐腐蚀不锈钢合金，并调整其合金成分（质量%）为：0.04C、19.0Cr、9.2Ni、3.0Mn、0.35Si、3.0Mo、0.25N、0.05Nb、S不超过0.02、P不超过0.02，余为Fe。加热到耐腐蚀耐热合金过热250℃，并保持这个过热温度，获得液态耐腐蚀耐热合金4。
（4）将步骤（3）得到的液态耐腐蚀耐热合金4倒入钢水包3内，钢水包3内的液态耐腐蚀耐热合金4填充到成型器5内金属杆件1的周围，然后以每分钟500mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉。在向下拉的过程中，向钢水包3添加步骤（3）的液态耐腐蚀耐热合金4，并保持钢水包3内液态金属的液面高度为300mm。使金属杆件1表面熔化层的深度不超过0.2mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料的孔与双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料之间的间隙为0.1mm，冷却器6的高度为150mm，冷却器内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器中部，冷却水的流量为每分钟10公斤。
按上述方法生产的双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料，芯部Q235杆件材料的直径为6.5mm，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为2mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例8：
制备双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料，芯部金属杆件1为Q215低碳钢，横截面几何形状为直径8.0mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为3mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.05C、25.0Cr、20.0Ni、1.2Mn、0.3Si、S不超过0.02、P不超过0.025，余为Fe。
（1）选用横截面直径为8.0mm（面积为50.24mm2）的杆件状Q215低碳钢盘条，长度为1.0m。采用现有的盐酸酸洗工艺去除杆件状钢材表面的锈和油等污物，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证金属杆件1在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳80公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为8.5mm，长度为200mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3中钢水上表面的距离为300mm。
成型器5采用氧化锆陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的金属杆件1的孔，其直径为14.0mm，成型器5的高度为80mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有的中频感应电炉和现有的熔炼工艺，熔炼耐腐蚀耐热合金，并调整其合金的成分（质量%）为：0.05C、25.0Cr、20.0Ni、1.2Mn、0.3Si、S不超过0.02、P不超过0.025，余为Fe。加热到耐腐蚀不锈钢合金过热100℃，并保持这个过热温度，获得液态耐腐蚀耐热合金4。
（4）将步骤（3）得到的液态耐腐蚀耐热合金4倒入钢水包3内，钢水包3内的液态不耐腐蚀耐热合金4填充到成型器5内金属杆件1的周围，然后以每分钟10mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉。在向下拉的过程中，向钢水包3添加步骤（3）的液态耐腐蚀耐热合金4，并保持钢水包3内液态耐腐蚀耐热合金4的液面高度为10mm。使金属杆件1表面熔化层的深度不超过0.3mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得双金属耐腐蚀杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料的孔与双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料之间的间隙为0.2mm，冷却器6的高度为80mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器6中部，冷却水的流量为每分钟5公斤。
按上述方法生产的双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料，芯部Q215杆件材料的直径为8.0mm，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为3mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例9：
制备双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料，芯部金属杆件1为45号钢，横截面的几何形状为直径10.0mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为6mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.08C、18.0Cr、8.2Ni、1.3Mn、0.2Si、0.45Ti、S不超过0.03、P不超过0.035，余为Fe。
（1）选用横截面直径为10.0mm（面积为78.5mm2）的杆件状45号钢盘条，长度为1.5m。采用现有的硫酸酸洗工艺去除杆件状钢材表面的锈和油等污物，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证金属杆件1在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳50公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为10.3mm，长度为50mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3中钢水上表面的距离为200mm。
成型器5采用氧化铝陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的金属杆件1的孔，其直径为22.0mm，成型器5的高度为50mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有的中频感应电炉和现有的熔炼工艺，熔炼不锈钢合金，并调整其成分（质量%）为：0.08C、18.0Cr、8.2Ni、1.3Mn、0.2Si、0.45Ti、S不超过0.03、P不超过0.035，余为Fe。加热到耐腐蚀耐热合金过热150℃，并保持这个过热温度，获得液态耐腐蚀耐热合金4。
（4）将步骤（3）得到的液态耐腐蚀耐热合金4倒入钢水包3内，钢水包3内的液态耐腐蚀耐热合金4填充到成型器5内金属杆件1的周围，然后以每分钟200mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉。在向下拉的过程中，向钢水包3添加步骤（3）的液态耐腐蚀耐热合金4，并保持钢水包3内液态金属的液面高度为150mm。使金属杆件1表面熔化层的深度不超过0.2mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得双金属耐腐蚀杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过双金属耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与双金属耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙为0.2mm，冷却器6的高度为160mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过双金属耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器6中部，冷却水的流量为每分钟20公斤。
按上述方法生产的双金属耐腐蚀杆件复合材料，芯部45钢杆件材料的直径为10.0mm，耐磨层的厚度为6mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
实施例10：
制备双金属耐磨杆件复合材料，芯部金属杆件1为50号圆钢，横截面的几何形状为直径45.0mm的圆形，耐腐蚀耐热合金层10的厚度为10mm，耐腐蚀耐热合金层10的合金成分设计为（质量%）：0.05C、18.5Cr、9.5Ni、1.5Mn、0.5Si、2.5Mo、S不超过0.02、P不超过0.025，余为Fe。
（1）选用横截面直径为10.0mm（面积为78.5mm2）的杆件状45号钢盘条，长度为1.5m。采用现有的硫酸酸洗工艺去除杆件状钢材表面的锈和油等污物，获得金属杆件1。
（2）将步骤（1）制备的金属杆件1，通过导向机构2，采用现有的送进机构9垂直插入钢水包3下部的成型器5中。导向机构2和钢水包3下部的拉坯机构8保证金属杆件1在成型器5的中心通过，并使其与成型器5的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层10的厚度均匀。
钢水包3为现有的能容纳50公斤钢水的钢水包。
导向机构2孔的直径为10.3mm，长度为50mm，导向机构2孔的下表面到钢水包3中钢水上表面的距离为200mm。
成型器5采用氧化铝陶瓷材料制作，成型器5中通过步骤（1）的金属杆件1的孔，其直径为22.0mm，成型器5的高度为50mm，且成型器5孔的轴线垂直于地面。
（3）用现有的中频感应电炉和现有的熔炼工艺，熔炼耐腐蚀不锈钢合金，并调整其合金的成分（质量%）为：0.05C、18.5Cr、9.5Ni、1.5Mn、0.5Si、2.5Mo、S不超过0.02、P不超过0.025，余为Fe。加热到耐腐蚀耐热合金过热150℃，并保持这个过热温度，获得液态耐腐蚀耐热合金4。
（4）将步骤（3）得到的液态耐腐蚀耐热合金4倒入钢水包3内，钢水包3内的液态耐腐蚀耐热合金4填充到成型器5内金属杆件1的周围，然后以每分钟200mm的速度，由现有的拉坯机构8将金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4垂直向下拉。在向下拉的过程中，向钢水包3添加步骤（3）的液态耐腐蚀耐热合金4，并保持钢水包3内液态金属的液面高度为150mm。使金属杆件1表面熔化层的深度不超过0.2mm。
（5）由步骤（4）拉下的金属杆件1和其周围的液态耐腐蚀耐热合金4经过冷却器6时，液态耐腐蚀耐热合金4被强制冷却而凝固结晶，从冷却器6拉出后，冷却到室温，就获得双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料成品。
冷却器6采用紫铜制作，其内孔，即通过双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料的孔与双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料之间的间隙为0.2mm，冷却器6的高度为160mm，冷却器6内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面为直径20mm圆形，孔道的轴线是一个直径为46mm、与冷却器6上通过双金属耐腐蚀耐热杆件复合材料坯料的孔同心、高度方向位于冷却器中部，冷却水的流量为每分钟20公斤。
按上述方法生产的双金属耐腐蚀杆件复合材料，芯部45钢杆件材料的直径为10.0mm，耐腐蚀不锈钢合金层的厚度为6mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
Claims (6)
1.一种耐腐蚀杆件复合材料的制备方法，所述耐腐蚀杆件复合材料主要由芯部的金属杆件和其周围沿杆件长度方向设置的耐腐蚀耐热合金层组成，两者间冶金结合；芯部金属杆件横截面面积为3mm2~3000mm2，合金层的厚度为1mm~10mm；其特征是，它的步骤如下：
（1）选用横截面面积为3mm2~3000mm2的杆件状钢材，杆件状钢材的长度根据需要任意确定；并去除杆件状钢材表面的污物；
（2）将步骤（1）制备的杆件状钢材，垂直插入钢水包下部的成型器中，并利用导向机构和钢水包下部的拉坯机构保证杆件状钢材在成型器的中心通过，并使其与成型器的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层的厚度均匀；
（3）用现有工艺制备药芯焊丝或者实芯焊丝，药芯焊丝或实芯焊丝熔敷金属的成分与耐腐蚀杆件复合材料耐腐蚀耐热合金层的设计成分一致，焊丝直径为0.8mm~4.0mm；
（4）采用MAG焊或者CO2气体保护焊工艺，用两台焊机，杆件状钢材接正极，焊丝接负极，即采用直流正接，以提高焊丝的熔化速度；
焊枪对称分布于杆件状钢材的两侧，焊丝与杆件状钢材的夹角为10~45°，两把焊枪沿同一方向、以0.1~0.5米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°；按现有工艺熔化步骤（3）制备的药芯焊丝或实芯焊丝，并通过控制焊丝与杆件状钢材的夹角使杆件表面熔化的深度不超过0.5mm；
焊丝熔化在钢水包内杆件状钢材的周围形成一个液态耐腐蚀耐热合金熔池，当熔池的深度达到5mm~30mm时，以每分钟10mm~500mm的速度，由现有的拉坯机构将杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金垂直向下拉，下拉速度和焊丝熔化速度配合，以保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的液面高度；
（5）由步骤（4）拉下的杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金经过冷却器时，液态耐腐蚀耐热合金被强制冷却而凝固结晶，从冷却器拉出后，冷却到室温，就获得耐腐蚀杆件复合材料成品。
2.一种耐腐蚀杆件复合材料的制备方法，所述耐腐蚀杆件复合材料主要由芯部的金属杆件和其周围沿杆件长度方向设置的耐腐蚀耐热合金层组成，两者间冶金结合；芯部金属杆件横截面面积为3mm2~3000mm2，合金层的厚度为1mm~10mm；其特征是，它的步骤如下：
（1）选用横截面面积为3mm2~3000mm2的杆件状钢材，杆件状钢材的长度根据需要任意确定；并去除杆件状钢材表面的污物；
（2）将步骤（1）制备的杆件状钢材，垂直插入钢水包下部的成型器中，并利用导向机构和钢水包下部的拉坯机构保证杆件状钢材在成型器的中心通过，并使其与成型器的间隙大小一致，以保证耐腐蚀耐热合金层的厚度均匀；
（3）用现有工艺熔炼耐腐蚀耐热合金，并使其过热100~300℃，将熔炼好的液态耐腐蚀耐热合金倒入钢水包内，钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的高度为10mm~300mm；钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的高度和拉坯速度配合，使杆件状钢材表面熔化层的深度不超过0.5mm；
（4）钢水包内的液态耐腐蚀耐热合金填充到成型器内杆件状钢材的周围，然后以每分钟10mm~500mm的速度，由现有的拉坯机构将杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金垂直向下拉；在向下拉的过程中，向钢水包添加熔炼好的、过热100~300℃的耐腐蚀耐热合金，并保持钢水包内液态耐腐蚀耐热合金的液面高度；
（5）由步骤（4）拉下的杆件状钢材和其周围的液态耐腐蚀耐热合金经过冷却器时，液态耐腐蚀耐热合金被强制冷却而凝固结晶，从冷却器拉出后，冷却到室温，就获得双金属耐腐蚀杆件复合材料成品。
3.如权利要求1所述的耐腐蚀杆件复合材料的制备方法，其特征是，所述导向机构的孔与杆件状钢材之间的间隙不超过0.5mm，导向机构孔的长度为50mm~200mm；导向机构孔的下表面到钢水包上表面的距离为100~300mm。
4.如权利要求2所述的耐腐蚀杆件复合材料的制备方法，其特征是，所述导向机构的孔与杆件状钢材之间的间隙不超过0.5mm，导向机构孔的长度为50mm~200mm；导向机构孔的下表面到钢水包上表面的距离为50~200mm。
5.如权利要求1或2所述的耐腐蚀杆件复合材料的制备方法，其特征是，所述成型器采用陶瓷材料制作，成型器中通过杆件状钢材的横截面形状与杆件状钢材的横截面形状相配合，杆件状钢材通过成型器时，其周围的间隙均匀，间隙大小为1mm~10mm；成型器的高度为5mm~100mm，安装在钢水包的底部，并保证成型器孔的轴线垂直于地面。
6.如权利要求1或2所述的耐腐蚀杆件复合材料的制备方法，其特征是，所述冷却器采用紫铜制作，其内孔，即通过耐腐蚀杆件复合材料坯料的孔与耐腐蚀杆件复合材料坯料之间的间隙不超过0.5mm，冷却器的高度为50mm~200mm，冷却器内设有内循环的孔道，用于通自来水冷却，孔道横截面形状任意，横截面面积为70mm2~800mm2，冷却水的流量为每分钟5公斤~20公斤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010526323A CN101947870B (zh) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 一种耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010526323A CN101947870B (zh) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 一种耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101947870A CN101947870A (zh) | 2011-01-19 |
| CN101947870B true CN101947870B (zh) | 2012-10-03 |
Family
ID=43451553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010526323A Expired - Fee Related CN101947870B (zh) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | 一种耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101947870B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105970116A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-28 | 苏州双金实业有限公司 | 一种具有塑性好性能的钢 |
| CN108656663A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-16 | 苏州明上系统科技有限公司 | 一种耐热型复合金属材料 |
| CN109821924B (zh) * | 2019-01-18 | 2021-03-02 | 广东工业大学 | 一种非晶合金微管制备方法 |
| CN113333695B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-08-26 | 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 | 上下型高强高导耐磨铜钢复合接触线的生产设备及其方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1077150A (zh) * | 1992-04-11 | 1993-10-13 | 中国兵器工业第五二研究所 | 超低碳奥氏体不锈钢焊条及制备 |
| US5370946A (en) * | 1993-03-31 | 1994-12-06 | Allegheny Ludlum Corporation | Stainless steel and carbon steel composite |
| CN2371413Y (zh) * | 1999-04-15 | 2000-03-29 | 宝鸡有色金属加工厂 | 层状金属复合管 |
| CN1357449A (zh) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | 刘世程 | 不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝及其生产方法 |
| CN1376210A (zh) * | 1999-07-28 | 2002-10-23 | 安东尼诺·乔治·卡卡切 | 防腐金属产品的制造工艺 |
| CN101101077A (zh) * | 2007-08-03 | 2008-01-09 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 | 不锈钢双金属复合管及其制造方法 |
| CN101151394A (zh) * | 2005-04-04 | 2008-03-26 | 住友金属工业株式会社 | 奥氏体类不锈钢 |
| CN201824595U (zh) * | 2010-11-01 | 2011-05-11 | 山东大学 | 一种复合耐腐蚀杆件 |
-
2010
- 2010-11-01 CN CN201010526323A patent/CN101947870B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1077150A (zh) * | 1992-04-11 | 1993-10-13 | 中国兵器工业第五二研究所 | 超低碳奥氏体不锈钢焊条及制备 |
| US5370946A (en) * | 1993-03-31 | 1994-12-06 | Allegheny Ludlum Corporation | Stainless steel and carbon steel composite |
| CN2371413Y (zh) * | 1999-04-15 | 2000-03-29 | 宝鸡有色金属加工厂 | 层状金属复合管 |
| CN1376210A (zh) * | 1999-07-28 | 2002-10-23 | 安东尼诺·乔治·卡卡切 | 防腐金属产品的制造工艺 |
| CN1357449A (zh) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | 刘世程 | 不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝及其生产方法 |
| CN101151394A (zh) * | 2005-04-04 | 2008-03-26 | 住友金属工业株式会社 | 奥氏体类不锈钢 |
| CN101101077A (zh) * | 2007-08-03 | 2008-01-09 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 | 不锈钢双金属复合管及其制造方法 |
| CN201824595U (zh) * | 2010-11-01 | 2011-05-11 | 山东大学 | 一种复合耐腐蚀杆件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101947870A (zh) | 2011-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101983864B (zh) | 一种耐磨杆件复合材料及其制备方法 | |
| CN106041284B (zh) | 电阻焊接电极和利用其点焊钢和铝合金工件的方法 | |
| CN102851597B (zh) | 一种抗磨蚀沉没辊轴套及其制造方法 | |
| CN101338428A (zh) | 镐形截齿齿体头部激光熔覆耐磨涂层强化工艺 | |
| CN101947870B (zh) | 一种耐腐蚀杆件复合材料及其制备方法 | |
| CN108856939A (zh) | 一种铝合金/钢激光-磁场复合熔钎焊接方法 | |
| CN107283036A (zh) | 具有带插入件的电极的电阻点焊钢和铝工件 | |
| CN108273988A (zh) | 一种用于超高速率激光熔覆的镍基合金粉末 | |
| CN103028850B (zh) | 一种金属板材的喷射焊接方法 | |
| CN105779861B (zh) | 一种耐磨高钒氮高速钢型钢轧辊及其制造方法 | |
| CN102626837A (zh) | 中温铜基钎料及其制备方法 | |
| CN110576273A (zh) | 用于lng超低温不锈钢焊接的金属材料、工艺及制品 | |
| CN106893921A (zh) | 一种镍基合金电渣重熔冶炼的方法 | |
| CA2902152C (en) | Low carbon boron bearing nickel based welding material | |
| CN108265288A (zh) | 一种用于超高速率激光熔覆的钴基合金粉末 | |
| CN103946410A (zh) | 焊接用钢材 | |
| CN110576274A (zh) | 用于高温高压不锈钢管道焊接的金属材料、工艺及制品 | |
| KR102197434B1 (ko) | 저항 스폿 용접 방법 | |
| CN104227262B (zh) | 一种用于异种材料焊接的双芯焊条 | |
| Joseph et al. | Study the mechanical properties of stainless steel & copper joint by tungsten inert gas welding | |
| CN104690448A (zh) | 一种适宜于细微区域钎焊的带芯铜焊丝 | |
| CN113134693B (zh) | 一种钎焊钨基粉末合金的Cu基非晶态钎料及其制备方法和应用 | |
| CN103567662B (zh) | 一种获得高韧性钎焊接头的铁基钎料 | |
| CN106938374A (zh) | 一种动车组电机端环钎焊专用银钎料及其生产工艺 | |
| TWI537080B (zh) | 模具表面改質之方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121003 Termination date: 20161101 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |