[发明专利]一种双层或多层金属复合管棒型坯的制备方法

权利要求书

1.一种双层或多层金属复合管棒型坯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.准备原料：选取复合管棒型坯的外层金属材料作为待浇铸材料，利用熔炼装置将外层金属材料熔化，获得液态金属熔体；选取复合管棒型坯的内层金属材料作为待复合固体材料，并将其加工成固态金属芯坯，在固态金属芯坯的底部加工2个定位螺栓孔，去除固态金属芯坯表面的氧化皮后将其表面清洗干净并烘干；

b.准备铸模：根据复合管棒型坯的形状、尺寸设计铸模的形状和尺寸，铸模由模身和模底组成；模身至少由2片带有耳座的模槽组合而成，模槽为对称结构，相对扣合在一起，通过多个紧固螺栓锁紧后构成模腔；模底的形状与复合管棒型坯的形状相同，模底的顶部设置凸台，凸台的形状、尺寸与模腔的形状、尺寸相对应，模身与模底通过凸台插入模腔内进行定位固定，同时将模腔的底部封闭；模底上加工2个定位螺栓通孔，定位螺栓通孔的位置与固态金属芯坯底部2个定位螺栓孔的位置相对应；模底的侧面设多个连接螺栓通孔；模身的下部对应设置多个连接螺栓孔；

c.装模：将模底、模身及固态金属芯坯预热，将固态金属芯坯坐在模底的中心位置，将2根定位螺栓穿过2个定位螺栓通孔后拧紧在对应的定位螺栓孔中，使模底与固态金属芯坯连成一个整体；将模身坐在模底上，模腔下部套在凸台外侧，将多个连接螺栓穿过连接螺栓通孔后拧紧在连接螺栓孔中，使模身、模底和固态金属芯坯形成一个整体；将模身、模底及固态金属芯坯组合件放入保护气氛室内，盖上保护气氛室顶部的盖板，并在盖板顶部安装浇口杯，浇口杯的底部设置一个环形水口，环形水口的下端插入保护气氛室内，环形水口的环形钢水出口正对下方固态金属芯坯与模身之间的环形空隙；

d.浇铸复合：通过保护气氛室上的进排气管口向保护气氛室内充入惰性气体，将保护气氛室内的空气排出，当保护气氛室内全部充满惰性气体时，将预先熔炼好的液态金属熔体倒入浇口杯内，液态金属熔体通过浇口杯底部的环形水口注入固态金属芯坯与模身之间的环形空隙内；

e.冷却成型：液态金属熔体浇注完成后，模身内的液态金属熔体包围固态金属芯坯凝固形成复合坯，打开保护气氛室顶部的盖板，待复合坯冷却到设定温度后，将铸模和复合坯从保护气氛室内取出，然后拆下定位螺栓、连接螺栓及紧固螺栓，获得双层金属复合管棒型坯；

f.制备多层金属复合坯：以双金属复合坯为固态金属芯坯，重复步骤a至步骤e，即获得多层金属复合管棒型坯。

2.根据权利要求1所述的一种双层或多层金属复合管棒型坯的制备方法，其特征在于，所述去除氧化铁皮时利用机械方法或化学方法。

3.根据权利要求1所述的一种双层或多层金属复合管棒型坯的制备方法，其特征在于，所述模身和模底均采用铸铁浇铸而成，或采用钢板焊接制作而成。

4.根据权利要求1所述的一种双层或多层金属复合管棒型坯的制备方法，其特征在于，制备空心复合管坯时，所述固态金属芯坯为空心管状结构，制备实心复合管棒型坯时，所述固态金属芯坯为实心棒体结构。

5.根据权利要求1所述的一种双层或多层金属复合管棒型坯的制备方法，其特征在于，所述浇口杯由杯壁、耐火材料层、连接筋板、杯底和环形水口组成，杯壁为上口大、下口小的漏斗形结构，杯底设于杯壁的下口处，杯壁的下口与杯底之间通过多个间隔设置的连接筋板连接固定，使杯壁与杯底之间形成环形通道，环形通道与环形水口对应连接；耐火材料层涂敷于杯壁的内表面、杯底的上表面以及连接筋板的外表面。

6.根据权利要求5所述的一种双层或多层金属复合管棒型坯的制备方法，其特征在于，所述杯壁、杯底、连接筋板三者之间通过焊接固定。

7.根据权利要求1所述的一种双层或多层金属复合管棒型坯的制备方法，其特征在于，将所制备的双层金属复合管棒型坯或多层金属复合管棒型坯重新加热后，通过锻造、轧制、挤压、拉拔或其它金属压延加工，最终获得双层或多层金属复合管棒型材。