专利名称：双金属杆件焊接法制备装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双金属杆件焊接法制备装置。
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。 但目前尚缺乏一种有效的制备装置。
实用新型内容本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种结构简单，使用方便的双金属 杆件焊接法制备装置。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种双金属杆件焊接法制备装置，它包括送料机构，送料机构下方是钢水包，钢水 包底部设有成型器，钢水包上部设有至少一个焊接装置，焊接装置溶化的合金焊丝在钢水 包内形成合金熔池，金属杆件由送料机构送入钢水包，金属杆件表面与液态合金结合形成 双金属杆件并由成型器的孔穿出；穿出的双金属杆件通过钢水包下部的冷却器与拉坯机构 连接。所述送料装置包括送进机构和带有金属杆件穿过孔的导向机构。所述焊接装置为焊枪，有两台，对称分布在金属杆件的两侧；焊枪的焊丝与焊丝送 进机构连接，焊丝与金属杆件的夹角为1(Γ45°，两把焊枪沿同一方向、以0.广0.5米/分钟 的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°。所述成型器采用陶瓷材料制作，成型器中通过金属杆件的孔的横截面形状与金属 杆件的横截面形状相配合，成型器孔的轴线垂直于地面。所述冷却器采用紫铜制作，其通过双金属杆件的孔与双金属杆件间的间隙不超过 0. 5mm ；冷却器内设有通入冷却介质的内循环孔道。本实用新型在使用时，将金属杆件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，以保证合金层的厚度均勻；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1(Γ45°，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合金熔池，当熔池的深度达 到5mnT30mm时，以每分钟10mnT500mm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。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。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 50mnT200mm ；导向机构孔的下表面到钢水包上表面的距离为5(T200mm。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，其周围的间隙均勻，间隙大小为 ImnTlOmm ；成型器的高度为5mnTl00mm，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。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50mnT200mm，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70mnT800mm2，冷却水 的流量为每分钟5公斤 20公斤。本实用新型的有益效果是结构简单，使用方便，设备投资少，可连续生产，生产效 率较高。
图1为本实用新型的结构示意图。其中，1金属杆件，2导向机构，3钢水包，4熔池，5成型器，6冷却器，7焊丝，8拉坯 机构，9送进机构，10内循环孔道，11焊丝送进机构。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。图1中，一种双金属杆件焊接法制备装置，它包括送料机构，送料机构下方是钢水 包3，钢水包3底部设有成型器5，钢水包3上部设有至少一个焊接装置，焊接装置溶化的合 金焊丝在钢水包内形成合金熔池4，金属杆件1由送料机构送入钢水包3，金属杆件1表面 与熔池4内的液态合金结合形成双金属杆件并由成型器5的孔穿出；穿出的双金属杆件通 过钢水包3下部的冷却器6与拉坯机构8连接。所述送料装置包括送进机构9和带有金属杆件穿过孔的导向机构2。所述焊接装置为焊枪，有两台，对称分布在金属杆件的两侧；焊枪的焊丝7与焊丝 送进机构11连接，焊丝7与金属杆件1的夹角为1(Γ45°，两把焊枪沿同一方向、以0.广0. 5 米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角度范围为0-180°。[0025]所述成型器5采用陶瓷材料制作，成型器5中通过金属杆件1的孔的横截面形状 与金属杆件1的横截面形状相配合，成型器5孔的轴线垂直于地面。所述冷却器6采用紫铜制作，其通过双金属杆件的孔与双金属杆件间的间隙不超 过0. 5mm ；冷却器6内设有通入冷却介质的内循环孔道10。
权利要求1.一种双金属杆件焊接法制备装置，其特征是，它包括送料机构，送料机构下方是钢水 包，钢水包底部设有成型器，钢水包上部设有至少一个焊接装置，焊接装置溶化的合金焊丝 在钢水包内形成合金熔池，金属杆件由送料机构送入钢水包，金属杆件表面与液态合金结 合形成双金属杆件并由成型器的孔穿出；穿出的双金属杆件通过钢水包下部的冷却器与拉 坯机构连接。
2.如权利要求1所述的双金属杆件焊接法制备装置，其特征是，所述送料装置包括送 进机构和带有金属杆件穿过孔的导向机构。
3.如权利要求1所述的双金属杆件焊接法制备装置，其特征是，所述焊接装置为焊枪， 有两台，对称分布在金属杆件的两侧；焊枪的焊丝与焊丝送进机构连接，焊丝与金属杆件的 夹角为1(Γ45°，两把焊枪沿同一方向、以0.广0.5米/分钟的线速度绕圆周摆动，摆动的角 度范围为0-180°。
4.如权利要求3所述的双金属杆件焊接法制备装置，其特征是，所述成型器采用陶瓷 材料制作，成型器中通过金属杆件的孔的横截面形状与金属杆件的横截面形状相配合，成 型器孔的轴线垂直于地面。
5.如权利要求1所述的双金属杆件焊接法制备装置，其特征是，所述冷却器采用紫铜 制作，其通过双金属杆件的孔与双金属杆件间的间隙不超过0. 5mm;冷却器内设有通入冷 却介质的内循环孔道。
专利摘要本实用新型涉及一种双金属杆件焊接法制备装置，它结构简单，使用方便，它包括送料机构，送料机构下方是钢水包，钢水包底部设有成型器，钢水包上部设有至少一个焊接装置，焊接装置熔化的合金焊丝在钢水包内形成合金熔池，金属杆件由送料机构送入钢水包，金属杆件表面与液态合金结合形成双金属杆件并由成型器的孔穿出；穿出的双金属杆件通过钢水包下部的冷却器与拉坯机构连接。
文档编号B22D19/16GK201862763SQ20102058512
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月1日 优先权日2010年11月1日
发明者孙俊生, 孙逸群 申请人:山东大学