專利名稱：雙金屬桿件焊接法制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙金屬桿件焊接法制備裝置。
背景技術(shù)：
在石油、化工、制藥、食品、電力、造紙等行業(yè)，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，有些零部件接觸 腐蝕介質(zhì)、或者在高溫下運(yùn)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(yīng)用最為廣泛。采用全不銹鋼制造這些零部件，不僅價(jià)格昂 貴，而且不銹鋼的強(qiáng)度也不如結(jié)構(gòu)鋼。隨著Ni、Cr等資源的逐漸減少，不銹鋼的生產(chǎn)成本會(huì)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(qiáng)度還高于不銹鋼的材料是人們迫切追求的目標(biāo)。 低碳鋼、低合金鋼的成本低、強(qiáng)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(fù)合制備出復(fù)合材料，特別是桿件復(fù)合材料對(duì)于工程應(yīng)用具有重要意義。 但目前尚缺乏一種有效的制備裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為解決上述問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便的雙金屬 桿件焊接法制備裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種雙金屬桿件焊接法制備裝置，它包括送料機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)下方是鋼水包，鋼水 包底部設(shè)有成型器，鋼水包上部設(shè)有至少一個(gè)焊接裝置，焊接裝置溶化的合金焊絲在鋼水 包內(nèi)形成合金熔池，金屬桿件由送料機(jī)構(gòu)送入鋼水包，金屬桿件表面與液態(tài)合金結(jié)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(guò)鋼水包下部的冷卻器與拉坯機(jī)構(gòu) 連接。所述送料裝置包括送進(jìn)機(jī)構(gòu)和帶有金屬桿件穿過(guò)孔的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。所述焊接裝置為焊槍，有兩臺(tái)，對(duì)稱分布在金屬桿件的兩側(cè)；焊槍的焊絲與焊絲送 進(jìn)機(jī)構(gòu)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(dòng)，擺動(dòng)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(guò)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(guò)雙金屬桿件的孔與雙金屬桿件間的間隙不超過(guò) 0. 5mm ；冷卻器內(nèi)設(shè)有通入冷卻介質(zhì)的內(nèi)循環(huán)孔道。本實(shí)用新型在使用時(shí)，將金屬桿件垂直插入鋼水包下部的成型器中，并利用導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)和鋼水包下部的拉坯機(jī)構(gòu)保證桿件狀鋼材在成型器的中心通過(guò)，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(hù)焊工藝，用兩臺(tái)焊機(jī)， 桿件狀鋼材接正極，焊絲接負(fù)極，即采用直流正接，以提高焊絲的熔化速度。焊槍對(duì)稱分布于桿件狀鋼材的兩側(cè)，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(dòng)，擺動(dòng)的角度范圍為0-180°。按 現(xiàn)有工藝熔化藥芯焊絲或?qū)嵭竞附z，并通過(guò)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(guò)0. 5mm。焊絲熔化在鋼水包內(nèi)桿件狀鋼材的周圍形成一個(gè)液態(tài)合金熔池，當(dāng)熔池的深度達(dá) 到5mnT30mm時(shí)，以每分鐘10mnT500mm的速度，由現(xiàn)有的拉坯機(jī)構(gòu)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(nèi)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(jīng)過(guò)冷卻器時(shí)，液態(tài)耐腐蝕耐 熱合金被強(qiáng)制冷卻而凝固結(jié)晶，從冷卻器拉出后，冷卻到室溫，就獲得耐腐蝕桿件復(fù)合材料 成品。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的孔與桿件狀鋼材之間的間隙不超過(guò)0.5mm，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)孔的長(zhǎng)度為 50mnT200mm ；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)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(guò)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(guò)成型器時(shí)，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(nèi)孔，即通過(guò)耐腐蝕桿件復(fù)合材料坯料的孔與耐腐蝕桿 件復(fù)合材料坯料之間的間隙不超過(guò)0. 5mm，冷卻器的高度為50mnT200mm，冷卻器內(nèi)設(shè)有內(nèi) 循環(huán)的孔道，用于通自來(lái)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(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，設(shè)備投資少，可連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效 率較高。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1金屬桿件，2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，3鋼水包，4熔池，5成型器，6冷卻器，7焊絲，8拉坯 機(jī)構(gòu)，9送進(jìn)機(jī)構(gòu)，10內(nèi)循環(huán)孔道，11焊絲送進(jìn)機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1中，一種雙金屬桿件焊接法制備裝置，它包括送料機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)下方是鋼水 包3，鋼水包3底部設(shè)有成型器5，鋼水包3上部設(shè)有至少一個(gè)焊接裝置，焊接裝置溶化的合 金焊絲在鋼水包內(nèi)形成合金熔池4，金屬桿件1由送料機(jī)構(gòu)送入鋼水包3，金屬桿件1表面 與熔池4內(nèi)的液態(tài)合金結(jié)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(guò)鋼水包3下部的冷卻器6與拉坯機(jī)構(gòu)8連接。所述送料裝置包括送進(jìn)機(jī)構(gòu)9和帶有金屬桿件穿過(guò)孔的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)2。所述焊接裝置為焊槍，有兩臺(tái)，對(duì)稱分布在金屬桿件的兩側(cè)；焊槍的焊絲7與焊絲 送進(jìn)機(jī)構(gòu)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(dòng)，擺動(dòng)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(guò)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(guò)雙金屬桿件的孔與雙金屬桿件間的間隙不超 過(guò)0. 5mm ；冷卻器6內(nèi)設(shè)有通入冷卻介質(zhì)的內(nèi)循環(huán)孔道10。
權(quán)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(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)下方是鋼水 包，鋼水包底部設(shè)有成型器，鋼水包上部設(shè)有至少一個(gè)焊接裝置，焊接裝置溶化的合金焊絲 在鋼水包內(nèi)形成合金熔池，金屬桿件由送料機(jī)構(gòu)送入鋼水包，金屬桿件表面與液態(tài)合金結(jié) 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(guò)鋼水包下部的冷卻器與拉 坯機(jī)構(gòu)連接。
2.如權(quán)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(jìn)機(jī)構(gòu)和帶有金屬桿件穿過(guò)孔的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)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(tái)，對(duì)稱分布在金屬桿件的兩側(cè)；焊槍的焊絲與焊絲送進(jìn)機(jī)構(gòu)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(dòng)，擺動(dòng)的角 度范圍為0-180°。
4.如權(quán)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(guò)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(quán)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(guò)雙金屬桿件的孔與雙金屬桿件間的間隙不超過(guò)0. 5mm;冷卻器內(nèi)設(shè)有通入冷 卻介質(zhì)的內(nèi)循環(huán)孔道。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙金屬桿件焊接法制備裝置，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，它包括送料機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)下方是鋼水包，鋼水包底部設(shè)有成型器，鋼水包上部設(shè)有至少一個(gè)焊接裝置，焊接裝置熔化的合金焊絲在鋼水包內(nèi)形成合金熔池，金屬桿件由送料機(jī)構(gòu)送入鋼水包，金屬桿件表面與液態(tài)合金結(jié)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(guò)鋼水包下部的冷卻器與拉坯機(jī)構(gòu)連接。
文檔編號(hào)B22D19/16GK201862763SQ20102058512
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者孫俊生, 孫逸群 申請(qǐng)人:山東大學(xué)