CN109108256A - 一种连续覆材复合铸坯及其铸造装置、方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连续覆材复合铸坯及其铸造装置、方法，连续覆材复合铸坯包括覆材和基材，覆材为金属管，基材为基材熔液浇铸于覆材的型腔内凝固形成的，构成单面连续覆材复合铸坯。如果覆材内腔再套一根金属管，基材为基材熔液浇铸于两层覆材之间的环形腔内凝固形成的，并共同组成双面连续覆材复合铸坯。铸造装置包括中注管，中注管外侧固定有保护套管，保护套管的外侧套接有冷却水套，保护套管、冷却水套连接升降装置，并由升降装置驱动其升降。浇注钢水时，根据钢水液面的高度对中注管进行升降，避免钢水溅射而损坏覆材。浇注钢水时，从覆材型腔的底部到顶部逐渐浇注，且浇注钢水的同时对钢水进行冷却，边浇注边冷却，细化基材晶粒，提高基材品质。

Description

一种连续覆材复合铸坯及其铸造装置、方法

技术领域

本发明涉及复合铸坯技术领域，尤其涉及一种连续覆材复合铸坯及其铸造装置、方法。

背景技术

以碳素钢、合金钢、不锈钢为基材，复合其它材质的覆材(面材)，基材与覆材以冶金结合方式形成一体的复合铸造材料，兼具覆材材料和基材材料的特有性能和优点，是一种性价比高、经济实用的新型节能材料，具有十分广阔的市场和巨大的经济价值。

现有技术中已经公开过一些复合铸造材料，例如公开号为CN 106111947A的专利公开了一种单面复合板/复合铸件及其生产方法，公开号为CN 106111948A的专利公开了一种双面复合板/复合铸件及其生产方法，上述两专利公开的单面复合板和双面复合板均属于复合板材，复合板材的重大缺陷是覆材不能连续，覆材不连续的部位是腐蚀的薄弱环节，很大程度上失去了复合材料的应用价值。复合板材在实际应用中还有两种材料难以焊接的突出困难，很大程度上限制了金属复合材料的应用。且复合板材不能用于轧制表面是连续覆材的无缝管、圆钢、螺纹钢、角钢、槽钢、工字钢、H型钢、钢板等。

公开号为CN 101323012A的专利公开了一种离心铸造复合金属坯的生产工艺及设备，采用离心方法制备得到不锈钢和碳钢复合金属坯，在离心力作用下，外层液态金属中的杂质会挤压到外层管内表面，即复合管的结合界面，造成复合管的界面杂质含量高，复合质量差的问题，并且，在离心浇铸期间如惰性气体保护不当，界面发生氧化，也会造成复合质量差。

如果采用公开号为CN 106111947 A的专利和公开号为CN 106111948 A的专利公开的复合板的生产方法浇铸制备复合管，由于复合管的覆材为管状且长度较长，如果从上方向下浇铸基材熔融液，浇注的基材熔融液到达底部时容易溅射至覆材的表面上，造成覆材熔损；如果从下方向上浇铸基材熔融液时，覆材的底部长时间被高温基材熔融液浸泡，也容易造成覆材浸蚀损坏。

浇铸的基材熔融液在冷却成为基材铸体时，靠近管壁的基材熔融液冷却较快，中心位置的基材熔融液冷却较慢，导致基材熔融液中心位置容易产生缩孔和缩松，以及粗大等轴晶粒区缺陷，降低基材品质。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种连续覆材复合铸坯及其铸造装置、方法，以解决背景技术中复合质量差、覆材容易损坏、基材品质低的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种连续覆材复合铸坯，包括覆材和基材，所述覆材为金属管，所述基材为基材熔液浇铸于所述覆材的型腔内凝固形成的。

优选的，所述覆材为金属管，所述基材为基材熔液浇铸于所述覆材的型腔内凝固而成，两者共同构成单面连续覆材复合铸坯。

优选的，所述覆材包括内外两层金属管，所述基材为基材熔液浇铸于两层覆材之间的环形腔内凝固形成的，并共同构成双面连续覆材复合铸坯。

单面连续覆材复合铸坯和双面连续覆材复合铸坯覆材是连续的，克服了单面复合板材和双面复合板材的覆材不能连续的缺陷，克服了复合板材不连续的部位容易被腐蚀的缺陷，克服了复合板材在实际应用中两种材料难以焊接的突出困难，具有很好的应用价值；本发明的单面连续覆材复合铸坯和双面连续覆材复合铸坯能够用于轧制内/外表面为连续覆材的无缝管、圆钢、螺纹钢、角钢、槽钢、工字钢、H型钢、钢板。

优选的，所述基材熔融液为碳钢、合金钢或不锈钢熔液。基材熔融液凝固而成的基材厚度可根据需要调节。

优选的，所述金属管包括但不限于不锈钢管、钛管、镍管、铜管或合金管。金属管的厚度可以是任意厚度，可根据需要进行调节。

优选的，可根据需要选择合适的管状金属覆材的形状，包括但不限于圆管、方管、矩形管等；可根据需要选择合适的复合铸坯的形状包括但不限于圆坯、方坯、矩形坯、管型坯。

第二方面，本发明提供一种连续覆材复合铸坯的铸造装置，包括中注管，所述中注管的外侧套接有冷却水套，所述中注管和冷却水套与升降装置连接。

优选的，所述中注管的外侧固定连接有保护套管，所述保护套管的外侧套接有冷却水套，所述保护套管连接升降装置，所述升降装置驱动所述保护套管和所述中注管升降。

所述中注管用于浇注基材熔融液，所述中注管外侧的保护套管用于保护中注管，所述冷却水套的空腔内通入冷却水，用于对浇注后的基材熔融液进行冷却，浇注基材熔融液的中注管与外侧的保护套管为固定连接的，升降装置驱动保护套管升降时，中注管随之升降，浇注基材熔融液时，根据基材熔融液液面的高度对中注管进行升降，避免基材熔融液溅射熔损覆材，浇注的同时，冷却水套内注入冷却水，边浇注边冷却。

所述保护套管包括但不限于钢套管，所述冷却水套包括但不限于铜套。

优选的，所述冷却水套可转动的套结于所述保护套管的外侧，冷却水套可以通过皮带轮和皮带连接驱动电机，所述驱动电机通过皮带轮和皮带驱动所述冷却水套转动，且所述驱动电机固定于升降装置上。

所述冷却水套实现转动的方式不唯一，除了上述皮带轮和皮带连接驱动电机的方式外，还包括但不限于通过链条、液压、气动等方式驱动冷却水套转动。

所述冷却水套外侧可固设皮带轮，驱动电机的驱动轴上也连接皮带轮，两个皮带轮之间缠绕皮带，驱动电机带动皮带轮转动，从而带动冷却水套转动，冷却水套转动可对浇注的钢水进行搅拌冷却，更好的实现快速冷却。为增加搅拌效果，所述冷却水套的外部形状包括但不限于三角形、四边形、五边形等多边形结构，当然也可以是圆形、椭圆形或者不规则形状等。控制水冷套内的冷却强度，可以控制凝结在冷却水套上的钢壳厚度。

驱动电机固定于升降装置上，可在升降装置的作用下发生升降，升降装置连接保护套管，保护套管和中注管在升降装置的作用下发生上下移动，而驱动电机在升降装置的作用下发生上下位移时会带动冷却水套发生上下位移，从而实现冷却水套与保护套管同步升降，使冷却水套始终套接于保护套管的外侧。

优选的，所述冷却水套上端面设置有密封装置，所述密封装置为动密封。

所述冷却水套套接于保护套管的外侧，而保护套内通入冷却水，因此，冷却水套的密封性非常重要，为了增加冷却水套的密封性，本发明在所述冷却水套上端面设置密封装置。

优选的，所述密封装置包括固定块和活动块，固定块固定于所述保护套管上，所述活动块位于所述固定块的下方，所述固定块和活动块之间通过弹簧连接，所述活动块的底部密封嵌入所述冷却水套的腔体内，所述活动块上开设有进水口和出水口。

所述固定块固定在保护套管的外壁上，固定形式包括但不限于过螺栓固定、焊接固定、销轴固定等，固定块的底部连接弹簧，弹簧的另一端连接活动块，固定块和活动块均位于保护套管的外周，均为与所述保护套管外径相配合的圆环状，活动块的底部嵌入所述冷却水套的内腔，且活动块的底部深入冷却水套腔内一段距离，所述冷却水套在驱动电机的带动下发生转动时，会产生一定的上下移动，由于活动块的顶部通过弹簧连接在固定块上，活动块的底部深入冷却水套内，因此，活动块会随冷却水套的上下移动而移动，使活动块的内侧、外侧始终与冷却水套空腔保持密封。

更优选的，所述活动块的底部为倾斜面，所述冷却水套顶部为与所述活动块相配合的倾斜面。

所述密封装置包括但不限于上述结构，还可以设置成其他可行的结构，比如旋转接头等。

优选的，所述连续覆材复合铸坯的铸造装置还包括砂箱，所述砂箱的底部设置有用于放置复合坯的底座，所述底座上固定有复合坯模型，所述复合坯模型与所述砂箱之间填充砂子。所述泡沫塑料模型为与覆材金属管复合面随型的形状。

优选的，所述砂箱上连通有抽气管。抽气管用于对砂箱抽真空，使砂箱内的砂子密实，不松软，以保证其对复合坯模型的固定作用。

优选的，所述复合坯模型的顶部设置有盖板，所述盖板上设置有浇口杯。

所述盖板包括但不限于钢盖板，盖板盖住复合坯模型的顶部，盖板通常与复合坯端面形状相同，如复合坯模型端面为不锈钢圆管则盖板为圆环状。中心开设通孔，用于冷却水套、中注管等通过，所述盖板的通孔与所述冷却水套外表面之间留有空隙，在盖板上座浇口杯。在浇口杯内充入惰性气体，避免浇注钢水时钢水氧化，影响基材质量。

优选的，所述升降装置包括升降液压缸，所述升降液压缸的活塞杆端连接用于固定驱动电机的固定板，所述固定板通过连接板固定连接所述保护套管。

所述固定板包括但不限于板状，也可以是型钢结构，主要是用于固定驱动电机，又不影响驱动电机和冷却水套之间的连接，所述连接板包括但不限于板状，主要是实现升降装置与保护套管之间的连接，使保护套管能够在升降装置作用下实现上下移动。

第三方面，本发明提供一种连续覆材复合铸坯的铸造方法，所述方法包括：

将至少一个金属管放置于复合坯模型内，向金属管的型腔或两层金属管之间浇注基材熔融液，浇注基材熔融液时，从金属管的底部到顶部逐渐浇注，且浇注基材熔融液的同时对浇入的基材熔融液进行冷却，钢水冷却定型后，得到连续覆材复合铸坯。

优选的，所述连续覆材复合铸坯的铸造方法，包括如下步骤：

1)金属管外表面包覆泡沫塑料模型，或者在金属管内表面包覆泡沫塑料模型并在金属管外侧套一薄壁钢管，模型表面刷涂料，制成单面复合坯模型；

2)至少将一个单面复合坯模型放入砂箱，在砂箱中填砂振实，覆盖塑料薄膜，抽真空；

3)先在泡沫塑料模型内浇铸铁水，后在金属管型腔中注入基材熔融液，注入基材熔融液时，从底部到顶部逐渐注入，且注入基材熔融液的同时对注入的基材熔融液进行冷却，基材熔融液冷却定型后，去掉铸铁部分得到连续单面覆材复合铸坯。

优选的，所述连续覆材复合铸坯的铸造方法，包括如下步骤：

1)覆材为两个直径不同的金属管；

2)在直径较大的金属管外表面包覆上泡沫塑料，在直径较小的金属管内表面包覆上泡沫塑料，直径较小的包覆有泡沫塑料的金属管，放入直径较大的包覆有泡沫塑料的金属管内腔中，制成双面复合坯模型；优选的，两金属管同心并固定；

3)在泡沫塑料上刷涂料、干燥；

4)至少将一个双面复合坯模型放入砂箱，在砂箱中填砂振实，覆盖塑料薄膜，抽真空；

5)先在泡沫塑料模型内浇铸铁水，后在两金属管之间内腔中注入基材熔融液，注入基材熔融液时，从底部到顶部逐渐注入，且注入基材熔融液的同时对注入的基材熔融液进行冷却，基材熔融液冷却定型后，去掉铸铁部分得到连续双面覆材复合铸坯。

本发明实施例提供的技术方案可以包含以下有益效果：

本发明提供一种连续覆材复合铸坯及其铸造装置及方法，所述装置包括中注管，所述中注管的外侧固定有保护套管，所述保护套管的外侧套接有冷却水套，所述保护套管连接升降装置，所述升降装置驱动所述保护套管升降。所述中注管用于浇注基材熔融液，所述中注管外侧的保护套管用于保护中注管，所述冷却水套的空腔内通入冷却水，用于对浇注后的基材熔融液进行冷却，浇注基材熔融液的中注管与外侧的保护套管为固定连接的，升降装置驱动保护套管升降时，中注管随之升降，浇注基材熔融液时，根据基材熔融液液面的高度对中注管进行升降，避免钢水溅射而损坏覆材，浇注的同时，冷却水套内注入冷却水，边浇注边冷却，实现快速冷却，使晶粒细小，减少粗大等轴晶区域，提高基材品质。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种单面外连续覆材复合铸坯的铸造状态的结构示意图。

图2为图1的I局部放大图。

图3为图1的A-A剖视图。

图4为本发明实施例提供的一种双面连续覆材复合铸坯的铸造状态的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的一种单面内连续覆材复合铸坯的铸造状态的结构示意图。

图中所示：中注管1、保护套管2、冷却水套3、密封装置4、驱动电机5、升降装置6、砂箱7、抽气管8；

固定块41、弹簧42、活动块43、出水口44、进水口45；

升降液压缸61、固定板62、连接板63；

底座71、泡沫塑料模型72、盖板73、浇口杯74。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。

正如背景技术中所介绍的，单面复合板和双面复合板均属于复合板材，复合板材的重大缺陷是覆材不能连续，覆材不连续的部位是腐蚀的薄弱环节，很大程度上失去了复合材料的应用价值。复合板材在实际应用中还有两种材料难以焊接的突出困难，很大程度上限制了金属复合材料的应用。且复合板材不能用于轧制外/内表面是连续覆材的无缝管、带钢、圆钢、螺纹钢、角钢、槽钢、工字钢、H型钢、钢板等。

基于上述问题，本发明首先提供了一种单面连续覆材复合铸坯，包括覆材和基材，所述覆材为金属管，所述基材为基材熔融液浇铸于所述覆材的型腔内形成单面连续覆材复合铸坯。还提供一种双面连续覆材复合铸坯，包括覆材和基材，所述覆材为金属管，所述覆材内腔还套设一根金属管，所述基材为基材熔融液浇铸于两层覆材之间的环形腔内形成双面连续覆材复合铸坯。

单面连续覆材复合铸坯和双面连续覆材复合铸坯覆材是连续的，克服了单面复合板坯和双面复合板坯的覆材不能连续的缺陷，克服了复合板坯不连续的部位容易被腐蚀的缺陷，克服了复合板坯在实际应用中两种材料难以焊接的突出困难，具有很好的应用价值；本发明的单面连续覆材复合铸坯和双面连续覆材复合铸坯能够用于轧制外/内表面是连续覆材的无缝管、带钢、圆钢、螺纹钢、角钢、槽钢、工字钢、H型钢、钢板等。

正如背景技术中所介绍的，采用现有的铸造方法进行浇铸制备金属复合管坯时，覆材为管状且高度大，如果从上方向下浇铸基材熔融液，浇注的基材熔融液到达底部时容易溅射至覆材的表面上，造成覆材熔损；从下方向上浇铸基材熔融液时，覆材的底部长时间被高温基材熔融液浸泡，容易出现浸蚀损坏。

并且，浇铸的基材熔融液在冷却成为基材时，靠近管壁的基材熔融液冷却较快，中心位置的基材熔融液冷却较慢，导致基材熔融液中心位置容易产生缩孔、缩松和粗大等轴晶等缺陷，降低基材品质。

基于上述问题，本发明首先提供了一种连续覆材复合铸坯的铸造方法，所示方法包括：

单面连续覆材铸坯：金属管外/内表面包覆泡沫塑料模型，模型表面刷涂料，制成复合坯模型。至少将一个复合铸坯模型放入砂箱，在砂箱中填砂振实，覆盖塑料薄膜，抽真空。先在泡沫塑料模型内浇铸铁水，后在金属管型腔中浇入钢水。注入钢水时，从底部到顶部逐渐注入，且注入钢水的同时对注入的钢水进行冷却，钢水冷却定型后，去掉铸铁部分得到连续单面覆材复合铸坯。

双面连续覆材铸坯：覆材为两个直径不同的金属管。首先在大直径端面的金属管外表面包覆上泡沫塑料，然后在小直径端面的金属管内表面包覆上泡沫塑料，端面较小的包覆有泡沫塑料的金属管，放入端面较大的包覆有泡沫塑料的金属管内腔中。在泡沫塑料上刷涂料、干燥。至少将一个复合铸坯模型放入砂箱，在砂箱中填砂振实，覆盖塑料薄膜，抽真空。先在泡沫塑料模型内浇铸铁水，后在两金属管之间内腔中浇入钢水。注入钢水时，从底部到顶部逐渐注入，且注入钢水的同时对注入的钢水进行冷却，钢水冷却定型后，去掉铸铁部分得到连续双面覆材复合铸坯。

向单面复合铸坯的金属管型腔内，或者双面复合铸坯的两金属管之间的型腔浇注钢水时，首先对底部注入钢水，随着注入钢水的增多，钢水液面升高，注入钢水的设备也随着钢水液面的升高而上升，从低到高进行浇注，避免了钢水溅射损坏覆材的问题；并且，边注入钢水边对注入的钢水进行冷却，使钢水冷却快速均匀，晶粒细小，基材品质良好。

为实现上述铸造方法，本发明还提供一种连续覆材复合铸坯的铸造装置。

参见图1，所示为本发明实施例提供的一种连续覆材复合铸坯的铸造装置的结构示意图。

由图1可知，所述连续覆材复合铸坯的铸造装置包括中注管1，所述中注管1的外侧固定有保护套管2，所述保护套管为钢套管，所述保护套管2的外侧可转动的套接有冷却水套3，所述冷却水套为铜套，且所述冷却水套3为如图3所示的四方体结构，所述冷却水套3通过皮带轮和皮带连接驱动电机5，所述驱动电机5驱动所述冷却水套3转动，所述驱动电机5固定于升降装置6上，所述升降装置6的一端固定于所述保护套管2上，所述升降装置6驱动所述保护套管2升降。

所述升降装置6包括升降液压缸61，所述升降液压缸61的活塞杆端连接用于固定驱动电机5的固定板62，这里的固定板62设置为板状结构，驱动电机5固定于钢板上，升降液压缸61的活塞杆端固定连接板状结构的底部，推动板状结构的升降，板状结构的顶部通过连接板63固定连接所述保护套管2，从而使保护套管2随着板状结构的升降而升降。

进一步，如图2所示，所述冷却水套3上端面设置有密封装置4。所述密封装置4包括固定块41和活动块43，固定块41固定于所述保护套管2上，所述活动块43位于所述固定块41的下方，所述固定块41和活动块43之间通过弹簧42连接，所述活动块43的底部密封嵌入所述冷却水套3的腔体内，所述活动块43上开设有进水口45和出水口44。

所述固定块41通过螺栓固定在保护套管2的外壁上，固定块41的底部连接弹簧42，弹簧42的另一端连接活动块43，固定块41和活动块43均位于保护套管2的外周，均为与所述保护套管2外径相配合的圆环状，活动块43的底部嵌入所述冷却水套3上端空腔内，且活动块43的底部深入冷却水套3内一段距离。所述活动块43的底部外壁为倾斜面，所述冷却水套3顶部内壁为与所述活动块43的倾斜面相配合的倾斜面。

冷却水套3在驱动电机5的带动下发生转动时，会产生一定的上下移动，由于活动块43的顶部通过弹簧2连接在固定块41上，活动块43的底部深入冷却水套3的空腔内，因此，活动块43会随冷却水套3的上下移动而移动，使活动块43的内侧、外侧始终与冷却水套3的空腔保持密封。

所述连续覆材复合铸坯的铸造装置还包括砂箱7，所述砂箱7的底部设置有用于放置复合坯模型的底座71，所述底座71上固定有复合坯模型，所述复合坯模型由泡沫塑料模型72、金属管构成。所述复合坯模型与所述砂箱7的之间填充砂子。所述砂箱7上连通有抽气管8。所述复合坯模型的顶部设置有盖板73，所述盖板73上设置有浇口杯74。

使用时，首先将覆材管外表面/内表面用泡沫塑料模型72包裹，在泡沫塑料模型72上刷涂料、干燥，构成浇注模型，然后将模型竖直放置于砂箱7内，使复合坯模型位于底座71上，复合坯模型与所述砂箱7之间填充砂子。利用抽气管8对砂箱7内抽真空。先将熔炼好的铁水注入泡沫塑料模型72内，以加热覆材。再将中注管1穿过盖板73伸入复合坯型腔的底部，向浇口杯74内充入惰性气体，然后通过中注管1向复合坯模型的型腔内注入钢水，同时通过进水口45向冷却水套3内注入冷却水，冷却水套3内的冷却水是满的，随着进水口45注入冷却水，出水口44流出，对冷却水套3内的冷却水进行更换，实现循环利用，同时启动驱动电机5，使其带动冷却水套3转动，对注入的钢水进行搅拌，加快冷却，启动升降装置6控制中注管1的高度，使中注管1随着钢水的注入逐渐上升，直至钢水注满覆材，待钢水冷却定型，将用于加热覆材的铸铁取下，得到连续覆材复合铸坯。

为了避免覆材膨胀造成加热覆材的铸铁不易取下，可将泡沫塑料模型72设置为拼接而成的多个部分，比如两个半圆环拼合而成，以便铁水冷却后取下。

实施例1

本实施例采用上述方法和装置，铸造单面外连续覆材复合铸坯，如图1所示，覆材为2520不锈钢。首先用泡沫塑料模型72包覆一根不锈钢管外表面，在泡沫塑料上刷涂料、干燥，制成复合铸坯模型，将复合铸坯模型放置于砂箱7内，使复合铸坯模型位于底座71上，复合坯模型与所述砂箱7之间填充砂子，利用抽气管8对砂箱7内抽真空。先在泡沫塑料模型72内浇注铁水，泡沫塑料模型72变成铸铁，用于加热不锈钢管。将中注管1穿过盖板73伸入不锈钢管型腔内的底部，向浇口杯74内充入氩气，然后通过中注管1向不锈钢管型腔内注入钢水，同时通过进水口45向冷却水套3内注入冷却水，驱动电机5带动冷却水套3转动，对注入的钢水进行搅拌，加快冷却，升降装置6控制中注管1的高度，使中注管1随着钢水的注入逐渐上升，直至钢水注满不锈钢管，待钢水冷却定型，将铸铁72取下，得到单面外复合不锈钢管的连续覆材复合铸坯。

实施例2

本实施例采用上述方法和装置铸造连续双面覆材复合铸坯，如图4所示，覆材为两个直径不同的钛管。首先在大直径的钛管外表面包覆上泡沫塑料，然后在小直径的钛管内表面包覆上泡沫塑料，直径较小的包覆有泡沫塑料的钛管，放入直径较大的包覆有泡沫塑料钛管的内腔中，保持两钛管同心并固定。在泡沫塑料上刷涂料、干燥，制成连续双面覆材铸坯模型。将制成的上述模型放置于砂箱7内的底座71上，在上述模型与所述砂箱7的内壁之间，以及包覆小直径钛管内表面的塑料模型空腔中填充砂子，利用抽气管8对砂箱7内抽真空。先在泡沫塑料模型72内浇注铁水，泡沫塑料模型72变成铸铁，用于加热大直径和小直径的钛管。然后按下述方法在两钛管形成的空腔内浇铸钢水。盖板73上设置一个通孔，中注管1穿过盖板73伸入两钛管形成的空腔底部，向浇口杯74内充入氩气，然后通过中注管1向两层钛管之间注入钢水，同时通过冷却装置的进水口45向冷却水套3内注入冷却水，驱动电机5带动冷却水套3转动，对注入的钢水进行搅拌，加快冷却，升降装置6控制中注管1的高度，使中注管1随着钢水的注入逐渐上升，直至钢水注满两个钛管之间的内腔，待钢水冷却定型，将铸铁取下，得到双面钛管的连续覆材复合铸坯。

实施例3

本实施例采用上述方法和装置，铸造单面内连续覆材复合铸坯，如图5所示，覆材为304不锈钢。首先用泡沫塑料模型72包覆一根不锈钢管内表面，在泡沫塑料上刷涂料、干燥，制成复合铸坯模型，将复合铸坯模型放置于砂箱7内，使复合铸坯模型位于底座71上，复合坯模型内腔内填充砂子，不锈钢管的外表面设置薄壁钢管，薄壁钢管的材质与基材材质相同，薄壁钢管的外表面与所述砂箱7之间填充砂子，利用抽气管8对砂箱7内抽真空。先在泡沫塑料模型72内浇注铁水，泡沫塑料模型变成铸铁，用于加热不锈钢管。将中注管1穿过盖板73伸入不锈钢管与薄壁钢管之间形成的空腔内的底部，向浇口杯74内充入氩气，然后通过中注管1向不锈钢管和薄壁钢管之间的空腔内注入钢水，同时通过进水口45向冷却水套3内注入冷却水，驱动电机5带动冷却水套3转动，对注入的钢水进行搅拌，加快冷却，升降装置6控制中注管1的高度，使中注管1随着钢水的注入逐渐上升，直至钢水注满不锈钢管和薄壁钢管之间的空腔，待钢水冷却定型，将铸铁72取下，外层薄壁钢管在高温钢水下完全熔化，成为基材的一部分，钢水冷却定型后和外层的薄壁钢管成为一体，得到单面内复合不锈钢管的连续覆材复合铸坯。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (11)

1.一种连续覆材复合铸坯，其特征在于，包括覆材和基材，所述覆材为金属管，所述基材为基材熔融液浇铸于所述覆材的型腔内凝固形成。

2.根据权利要求1所述的连续覆材复合铸坯，其特征在于，所述基材为基材熔融液浇铸于所述覆材的型腔内凝固形成，共同构成单面连续覆材复合铸坯。

3.根据权利要求1所述的连续覆材复合铸坯，其特征在于，所述覆材包括内外两层金属管，所述基材为基材熔融液浇铸于两层覆材之间的环形腔内凝固而成的，并共同构成双面连续覆材复合铸坯。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种连续覆材复合铸坯，其特征在于，所述基材熔融液为碳钢、合金钢或不锈钢熔液；

优选的，所述金属管的材质为不锈钢管、钛管、镍管、铜管或合金管。

5.一种连续覆材复合铸坯的铸造装置，其特征在于，包括中注管(1)；所述中注管(1)的外侧套接有冷却水套(3)，所述中注管(1)和冷却水套(3)与升降装置(6)连接；

优选的，所述中注管(1)的外侧固定有保护套管(2)，所述冷却水套(3)套接于所述保护套管(2)的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种连续覆材复合铸坯的铸造装置，其特征在于，所述冷却水套(3)通过驱动电机(5)驱动、围绕中注管(1)转动，且所述驱动电机(5)固定于升降装置(6)上；

优选的，所述升降装置(6)包括升降液压缸(61)，所述升降液压缸(61)的活塞杆端连接用于固定驱动电机(5)的固定板(62)，所述固定板(62)通过连接板(63)固定连接所述保护套管(2)和冷却水套(3)。

7.根据权利要求6所述的一种连续覆材复合铸坯的铸造装置，其特征在于，所述冷却水套(3)的上端面内腔设置有密封装置(4)；

优选的，所述密封装置(4)包括固定块(41)和活动块(43)，固定块(41)固定于所述保护套管(2)上，所述活动块(43)位于所述固定块(41)的下方，所述固定块(41)和活动块(43)之间通过弹簧(42)连接，所述活动块(43)的底部密封嵌入所述冷却水套(3)的腔体内，所述活动块(43)上开设有进水口(45)和出水口(44)。

8.根据权利要求5-7任一项所述的一种连续覆材复合铸坯的铸造装置，其特征在于，还包括砂箱(7)，所述砂箱(7)的底部设置有用于放置复合坯模型的底座(71)，所述底座(71)上固定有复合坯模型，所述金属管放置于所述复合坯模型内，所述复合坯模型与所述砂箱(7)之间填充砂子；所述砂箱(7)上连通有抽气管(8)；所述复合坯模型的顶部设置有盖板(73)，所述盖板(73)上设置有浇口杯(74)。

9.一种连续覆材复合铸坯的铸造方法，其特征在于，所述方法包括：

将至少一个金属管放置于复合坯模型内，向金属管型腔或两层金属管之间浇注基材熔融液，浇注基材熔融液时，从金属管的底部到顶部逐渐浇注，且浇注基材熔融液的同时对浇入的基材熔融液进行冷却，基材熔融液冷却定型后，得到连续覆材复合铸坯。

10.根据权利要求9所述的一种连续覆材复合铸坯的铸造方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)金属管外表面包覆泡沫塑料模型，或者在金属管内表面包覆泡沫塑料模型且在金属管外侧套一端面更大的薄壁钢管，上述两个模型表面刷涂料、干燥，制成单面复合坯模型；

2)至少将一个单面复合坯模型放入砂箱，在砂箱中填砂振实，抽真空；

3)先在泡沫塑料模型内浇铸铁水，后在金属管内/外型腔中注入基材熔融液，注入基材熔融液时，从底部到顶部逐渐注入，且注入基材熔融液的同时对注入的基材熔融液进行冷却，基材熔融液冷却定型后，去掉铸铁部分得到连续单面覆材复合铸坯。

11.根据权利要求9所述的一种连续覆材复合铸坯的铸造方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)覆材为套在一起的两个端面不同的金属管；

2)在端面较大的金属管外表面包覆上泡沫塑料，在端面较小的金属管内表面包覆上泡沫塑料，制成双面复合坯模型；

3)在泡沫塑料上刷涂料、干燥；

4)至少将一个双面复合坯模型放入砂箱，在砂箱中填砂振实，抽真空；

5)先在泡沫塑料模型内浇铸铁水，后在两金属管之间内腔中注入基材熔融液，注入基材熔融液时，从底部到顶部逐渐注入，且注入基材熔融液的同时对注入的钢水进行冷却，基材熔融液冷却定型后，去掉铸铁部分得到连续双面覆材复合铸坯。