本發明公開了一種不銹鋼/碳鋼復合管澆注系統及其澆注工藝，包括澆注區、基層管、用于驅動基層管轉動的旋轉組件、陶瓷模具、盛鋼桶以及升降機構；該系統及工藝采用固液復合的方式生產碳鋼/不銹鋼復合管，降低了生產過程對真空度的要求，不銹鋼/碳鋼間界面通過熔合實現冶金結合，強度足以滿足后續熱軋生產的需求；通過合理設計陶瓷模具形狀及運動方式，在澆注過程中對復層產生擠壓作用，通過壓力提高固液界面冶金結合強度的同時，改善了不銹鋼復層的表面及內部質量；外壁的基層管也可在澆注過程中同步進行旋轉，進一步提高界面結合強度，并改善不銹鋼復層的均勻性；該方案自動化程度高，提高了產品穩定性及生產效率。

技術領域

本發明涉及雙金屬復合材料的制備領域，具體涉及一種不銹鋼/碳鋼復合管澆注系統及其澆注工藝。

背景技術

雙金屬復合材料是通過各式復合技術將兩種性能不同的金屬復合在一起制備的新型材料，既發揮了復層材料耐腐蝕、耐熱、耐磨損等性能，又結合了基層材料的強度和剛度，使其獲得單一組元金屬無法企及的綜合性能，更加適應工業與科技快速發展對于材料越來越高的要求。

不銹鋼復合管通過在碳鋼或低合金鋼鋼管上以一定工藝結合一層具有高耐蝕性不銹鋼的層狀復合材料，適應高腐蝕環境的，同時極大地節約昂貴的不銹鋼用量，顯著降低生產成本。目前雙金屬復合管成型技術，主要包括機械成型法和冶金成型法，其中機械成型法主要有機械擴徑法、爆炸擴徑法、定徑法等方法，冶金成型法主要有熱軋制，熱擠壓和離心鑄造等方法。

綜上所述，目前還沒有一種通過固液復合法高效生產大規格碳鋼/不銹鋼復合管的澆注系統及澆注方法。為解決復合管固液復合澆注過程中的溫度控制問題、表面質量問題、生產效率問題，開發一種新型的碳鋼/不銹鋼固液復合澆注系統及澆注工藝顯得尤為關鍵。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種不銹鋼/碳鋼復合管澆注系統及其澆注工藝。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下： 一種不銹鋼/碳鋼復合管澆注系統，包括澆注區、基層管、用于驅動基層管轉動的旋轉組件、陶瓷模具、盛鋼桶以及升降機構；

所述基層管通過旋轉組件豎直設置在所述澆注區內，所述陶瓷模具位于所述基層管內部且分別與所述基層管內壁和底壁之間均具有澆注腔體，所述盛鋼桶位于所述基層管內且與所述陶瓷模具頂端之間具有澆鋼通道，所述澆鋼通道與所述澆注腔體相連通，所述升降機構的下端分別與所述盛鋼桶和陶瓷模具相連接，通過所述升降機構帶動盛鋼桶和陶瓷模具沿所述基層管豎直升降。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，所述升降機構包括驅動件以及連接在所述驅動件上的升降定位軸，且所述升降定位軸的下端分別與所述盛鋼桶和陶瓷模具相連接。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，所述陶瓷模具包括進口段、位于所述進口段下方的出口段以及連接在所述進口段與所述出口段之間的過渡段；

所述進口段的直徑小于所述出口段的直徑，使得過渡段呈錐度結構，且錐度為0.5%/m-3%/m。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，所述盛鋼桶內設置有控溫裝置及控流裝置。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，所述基層管的底端且與所述陶瓷模具相對應位置設置有冷卻系統，通過所述冷卻系統對離開陶瓷模具的復合層進行冷卻。

本發明還提供了一種不銹鋼/碳鋼復合管的澆注工藝，基于上述澆注系統進行澆注，包括以下步驟：

步驟①：對基層管進行預熱，并將預熱后的基層管吊運至澆注區的旋轉組件上安裝固定；

步驟②：對陶瓷模具進行預熱，預熱溫度100-1500℃，并將陶瓷模具降吊至基層管內底部進行對中，使得所述陶瓷模具與所述基層管之間形成澆注腔體；

步驟③：對盛鋼桶內的澆注液進行加熱，并控制澆注液溫度在澆注液液相線上50-70℃；