專利名稱：雙金屬桿件焊接法制備裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙金屬桿件焊接法制備裝置。
背景技術：
在石油、化工、制藥、食品、電力、造紙等行業(yè)，在設備運行過程中，有些零部件接觸 腐蝕介質、或者在高溫下運行，為了提高零部件的使用壽命，往往采用耐腐蝕或耐熱的材料 制造這些零部件，其中不銹鋼的應用最為廣泛。采用全不銹鋼制造這些零部件，不僅價格昂 貴，而且不銹鋼的強度也不如結構鋼。隨著Ni、Cr等資源的逐漸減少，不銹鋼的生產成本會不斷提高，因此尋求既具有 不銹鋼耐腐蝕、耐熱特性，又成本低廉、強度還高于不銹鋼的材料是人們迫切追求的目標。 低碳鋼、低合金鋼的成本低、強度高，不銹鋼具有耐腐蝕、抗高溫氧化的特性，將低碳鋼或低 合金鋼與不銹鋼復合制備出復合材料，特別是桿件復合材料對于工程應用具有重要意義。 但目前尚缺乏一種有效的制備裝置。

實用新型內容本實用新型的目的就是為解決上述問題，提供一種結構簡單，使用方便的雙金屬 桿件焊接法制備裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種雙金屬桿件焊接法制備裝置，它包括送料機構，送料機構下方是鋼水包，鋼水 包底部設有成型器，鋼水包上部設有至少一個焊接裝置，焊接裝置溶化的合金焊絲在鋼水 包內形成合金熔池，金屬桿件由送料機構送入鋼水包，金屬桿件表面與液態(tài)合金結合形成 雙金屬桿件并由成型器的孔穿出；穿出的雙金屬桿件通過鋼水包下部的冷卻器與拉坯機構 連接。所述送料裝置包括送進機構和帶有金屬桿件穿過孔的導向機構。所述焊接裝置為焊槍，有兩臺，對稱分布在金屬桿件的兩側；焊槍的焊絲與焊絲送 進機構連接，焊絲與金屬桿件的夾角為1(Γ45°，兩把焊槍沿同一方向、以0.廣0.5米/分鐘 的線速度繞圓周擺動，擺動的角度范圍為0-180°。所述成型器采用陶瓷材料制作，成型器中通過金屬桿件的孔的橫截面形狀與金屬 桿件的橫截面形狀相配合，成型器孔的軸線垂直于地面。所述冷卻器采用紫銅制作，其通過雙金屬桿件的孔與雙金屬桿件間的間隙不超過 0. 5mm ；冷卻器內設有通入冷卻介質的內循環(huán)孔道。本實用新型在使用時，將金屬桿件垂直插入鋼水包下部的成型器中，并利用導向 機構和鋼水包下部的拉坯機構保證桿件狀鋼材在成型器的中心通過，并使其與成型器的間 隙大小一致，以保證合金層的厚度均勻；采用MAG焊或者CO2氣體保護焊工藝，用兩臺焊機， 桿件狀鋼材接正極，焊絲接負極，即采用直流正接，以提高焊絲的熔化速度。焊槍對稱分布于桿件狀鋼材的兩側，焊絲與桿件狀鋼材的夾角為1(Γ45°，兩把焊槍沿同一方向、以0.1~0.5米/分鐘的線速度繞圓周擺動，擺動的角度范圍為0-180°。按 現(xiàn)有工藝熔化藥芯焊絲或實芯焊絲，并通過控制焊絲與桿件狀鋼材的夾角使桿件表面熔化 的深度不超過0. 5mm。焊絲熔化在鋼水包內桿件狀鋼材的周圍形成一個液態(tài)合金熔池，當熔池的深度達 到5mnT30mm時，以每分鐘10mnT500mm的速度，由現(xiàn)有的拉坯機構將桿件狀鋼材和其周圍的 液態(tài)耐腐蝕耐熱合金垂直向下拉，下拉速度和焊絲熔化速度配合，以保持鋼水包內液態(tài)耐 腐蝕耐熱合金的液面高度。拉下的桿件狀鋼材和其周圍的液態(tài)耐腐蝕耐熱合金經過冷卻器時，液態(tài)耐腐蝕耐 熱合金被強制冷卻而凝固結晶，從冷卻器拉出后，冷卻到室溫，就獲得耐腐蝕桿件復合材料 成品。導向機構的孔與桿件狀鋼材之間的間隙不超過0.5mm，導向機構孔的長度為 50mnT200mm ；導向機構孔的下表面到鋼水包上表面的距離為5(T200mm。成型器采用陶瓷材料制作，成型器中通過桿件狀鋼材的橫截面形狀與桿件狀 鋼材的橫截面形狀相配合，桿件狀鋼材通過成型器時，其周圍的間隙均勻，間隙大小為 ImnTlOmm ；成型器的高度為5mnTl00mm，安裝在鋼水包的底部，并保證成型器孔的軸線垂直 于地面。鋼水包采用現(xiàn)有耐火材料，按現(xiàn)有工藝制作。冷卻器采用紫銅制作，其內孔，即通過耐腐蝕桿件復合材料坯料的孔與耐腐蝕桿 件復合材料坯料之間的間隙不超過0. 5mm，冷卻器的高度為50mnT200mm，冷卻器內設有內 循環(huán)的孔道，用于通自來水冷卻，孔道橫截面形狀任意，橫截面面積為70mnT800mm2，冷卻水 的流量為每分鐘5公斤 20公斤。本實用新型的有益效果是結構簡單，使用方便，設備投資少，可連續(xù)生產，生產效 率較高。

圖1為本實用新型的結構示意圖。其中，1金屬桿件，2導向機構，3鋼水包，4熔池，5成型器，6冷卻器，7焊絲，8拉坯 機構，9送進機構，10內循環(huán)孔道，11焊絲送進機構。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。圖1中，一種雙金屬桿件焊接法制備裝置，它包括送料機構，送料機構下方是鋼水 包3，鋼水包3底部設有成型器5，鋼水包3上部設有至少一個焊接裝置，焊接裝置溶化的合 金焊絲在鋼水包內形成合金熔池4，金屬桿件1由送料機構送入鋼水包3，金屬桿件1表面 與熔池4內的液態(tài)合金結合形成雙金屬桿件并由成型器5的孔穿出；穿出的雙金屬桿件通 過鋼水包3下部的冷卻器6與拉坯機構8連接。所述送料裝置包括送進機構9和帶有金屬桿件穿過孔的導向機構2。所述焊接裝置為焊槍，有兩臺，對稱分布在金屬桿件的兩側；焊槍的焊絲7與焊絲 送進機構11連接，焊絲7與金屬桿件1的夾角為1(Γ45°，兩把焊槍沿同一方向、以0.廣0. 5 米/分鐘的線速度繞圓周擺動，擺動的角度范圍為0-180°。[0025]所述成型器5采用陶瓷材料制作，成型器5中通過金屬桿件1的孔的橫截面形狀 與金屬桿件1的橫截面形狀相配合，成型器5孔的軸線垂直于地面。所述冷卻器6采用紫銅制作，其通過雙金屬桿件的孔與雙金屬桿件間的間隙不超 過0. 5mm ；冷卻器6內設有通入冷卻介質的內循環(huán)孔道10。
權利要求1.一種雙金屬桿件焊接法制備裝置，其特征是，它包括送料機構，送料機構下方是鋼水 包，鋼水包底部設有成型器，鋼水包上部設有至少一個焊接裝置，焊接裝置溶化的合金焊絲 在鋼水包內形成合金熔池，金屬桿件由送料機構送入鋼水包，金屬桿件表面與液態(tài)合金結 合形成雙金屬桿件并由成型器的孔穿出；穿出的雙金屬桿件通過鋼水包下部的冷卻器與拉 坯機構連接。
2.如權利要求1所述的雙金屬桿件焊接法制備裝置，其特征是，所述送料裝置包括送 進機構和帶有金屬桿件穿過孔的導向機構。
3.如權利要求1所述的雙金屬桿件焊接法制備裝置，其特征是，所述焊接裝置為焊槍， 有兩臺，對稱分布在金屬桿件的兩側；焊槍的焊絲與焊絲送進機構連接，焊絲與金屬桿件的 夾角為1(Γ45°，兩把焊槍沿同一方向、以0.廣0.5米/分鐘的線速度繞圓周擺動，擺動的角 度范圍為0-180°。
4.如權利要求3所述的雙金屬桿件焊接法制備裝置，其特征是，所述成型器采用陶瓷 材料制作，成型器中通過金屬桿件的孔的橫截面形狀與金屬桿件的橫截面形狀相配合，成 型器孔的軸線垂直于地面。
5.如權利要求1所述的雙金屬桿件焊接法制備裝置，其特征是，所述冷卻器采用紫銅 制作，其通過雙金屬桿件的孔與雙金屬桿件間的間隙不超過0. 5mm;冷卻器內設有通入冷 卻介質的內循環(huán)孔道。
專利摘要本實用新型涉及一種雙金屬桿件焊接法制備裝置，它結構簡單，使用方便，它包括送料機構，送料機構下方是鋼水包，鋼水包底部設有成型器，鋼水包上部設有至少一個焊接裝置，焊接裝置熔化的合金焊絲在鋼水包內形成合金熔池，金屬桿件由送料機構送入鋼水包，金屬桿件表面與液態(tài)合金結合形成雙金屬桿件并由成型器的孔穿出；穿出的雙金屬桿件通過鋼水包下部的冷卻器與拉坯機構連接。
文檔編號B22D19/16GK201862763SQ20102058512
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權日2010年11月1日
發(fā)明者孫俊生, 孫逸群 申請人:山東大學