一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺
阅读：644发布：2021-07-25
专利汇可以提供一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 冶金 结合不锈 钢 覆层双金属型钢及制备工艺，包括 碳 钢芯部和 不锈钢 覆层，其复合成型工艺包括采用 感应加热 器对外层不锈钢管进行整体加热到600～1000℃，浇入内层 碳钢 金属液熔铸，制造成界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料；将熔铸好的所述双金属坯料进行 热轧 成覆层双金属型钢。所述不锈钢层和碳钢芯的冶金结合界面由熔铸形成，具有结合强度高、工艺性能优良，组织致密， 质量 好，工序少，成本低，效率高等优点。本发明采用双金属型钢替代整体不锈钢型钢，在保证型钢抗 腐蚀 特性的前提下，不仅节省不锈钢材料，降低工程成本，还有效提高 钢筋 的强度，减少了资源和 能源 的浪费和环境的污染，具有广阔的应用前景。，下面是一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺专利的具体信息内容。
1.一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢，其特征在于：冶金结合不锈钢覆层双金属型钢包括外层不锈钢覆层和碳钢芯部组成；所述不锈钢覆层双金属型钢由不锈钢覆层沿碳钢芯部金属外层长度方向包覆，所述不锈钢覆层与碳钢芯部金属之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层。
2.一种实现冶金结合不锈钢覆层双金属型钢制备工艺，其特征是：工艺技术方案包括以下步骤：
一种实现冶金结合不锈钢覆层双金属型钢的工艺技术方案，包括以下步骤：
（a）覆层双金属坯料熔铸；（b）型钢成型；（C）后处理：
（a）覆层双金属坯料熔铸：
首先将制造好的所需材质和尺寸的外层不锈钢管内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板上面的金属液出口处的中心位置上，在外层不锈钢管的外部包覆一层耐火材料纤维，或者安装有传导加热套，启动升降设备上的传动系统转动升降螺杆或液压缸带动安装在升降立柱上的升降臂以所设定的速度将安装在升降臂上面的电磁感应加热器下降到外层不锈钢料管的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器直接对外层不锈钢管进行整体加热，或者感应加热器通过安装在外层不锈钢管外部的传导加热套对外层不锈钢管进行整体加热，通过安装在外层不锈钢管上面的测温热电偶进行测温和控制加热温度，待加热到600℃～1000℃后，将冶炼好的所需复合成分的芯部碳钢或低合金钢金属液倒入浇注包内，将浇注包内的金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗、中注管、浇铸流道砖内的浇注流道浇入外层不锈钢管内，在浇注过程中，电磁感应加热器不停止加热，金属液浇注完毕后，感应加热器继续进行加热10～30分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当金属液浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内；
当采用顶部直接浇注时，将浇注包和浇注管一起移到外层不锈钢管内孔上方，将浇注包对准不锈钢管内孔中心，开始从浇注管浇入芯部碳钢或低合金钢金属液，金属液浇注到不锈钢管内的型腔后，根据浇注速度逐步将浇注包和浇注管一起向上提升，当金属液浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内；
启动升降装置，通过升降臂以所设定的速度将安装在升降臂上面的电磁感应加热器以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，同时打开底水箱的进水管和出水管，使在底水箱由下向上的逐层冷却下，形成逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制电磁感应加热器在不同的区域内的上升速度，实现区域定向凝固，经过5～25分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热10～50分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层不锈钢管外面的耐火材料纤维或者安装在外层不锈钢管外部的传导加热套，关闭底水箱进水管，松开外层不锈钢管的固定装置，将铸造好的界面呈冶金结合的外层不锈钢和内层碳钢或低合金钢的包覆型双金属复合坯料从浇注底板上面吊出；
当采用燃气加热时，打开燃气供气管的阀门，点燃燃气喷嘴，调整燃气量大小，通过高温燃气对外层不锈钢管进行加热，当浇注完毕后，打开底水箱的进水管和出水管，通过底水箱产生由下向上的逐层冷却，同时将燃气喷嘴由下向上逐层停止加热，使内层材料形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制燃气喷嘴在不同的区域内的加热时间和加热量的大小，实现区域定向凝固；
所述的包覆型双金属复合材料的外层材质为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢和Cr-Mn-Ni 系不锈钢的任意一种；
所述钢体为低碳钢和低合金钢中的任意一种，包括含碳量≤ 0.25％的碳结钢芯或低合金钢芯；
（b）型钢成型：
将熔铸好的所述不锈钢覆层双金属坯料放入加热炉中加热到1050～1280℃，保温30～
60 分钟；将加热后的所述不锈钢覆层双金属坯料放在轧机上，采用现有的轧制工艺轧制，根据所需产品尺寸调整轧制道次及压下量，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证所轧制型钢产品的尺寸和外形，获得所需形状的不锈钢包覆层双金属型钢产品的外形与现有的型钢相同；根据轧制工艺的不同，产品分为扁钢、角钢、槽钢、H型钢、弯曲型钢；
（C）后处理：
将轧制后的不锈钢包覆层双金属型钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属型钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式为燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热。
3.一种实现冶金结合不锈钢覆层双金属型钢制备工艺的设备，其特征是：该设备由升降设备、感应加热设备、燃气加热设备、浇注系统组成；所述的升降设备为单立柱式或者龙门式结构，在升降立柱（2）上安装有传动系统1，通过传动系统（1）转动升降螺杆（3）或液压缸（3）带动安装在升降立柱（2）上的升降臂（4）以所设定的速度上下移动，在升降臂（4）的上面安装有电磁感应加热器（5），电磁感应加热器（5）与电磁感应电源控制柜相连接，在升降设备的下部安装有浇注底板（13），在浇注底板（13）上开有浇注流道曹，在浇注底板（13）上的浇注流道曹内安装有耐火材料制作的浇注流道砖（12），外层复合材料管（6）固定在浇注底板（13）的上面，在外层复合材料管（6）的外部包覆一层耐火材料纤维（8），或者安装有传导加热套（19），电磁感应加热器（5）安装在外层复合材料管（6）外面的耐火材料纤维（8）的外部，或者直接安装在外层复合材料管（6）的传导加热套（19）的外部，在外层复合材料管（6）的侧面安装有中注管（11），中注管（11）的下部与浇注流道砖（12）相连接，浇注流道砖（12）内有浇注流道（14），金属液出口安装在外层复合材料管（6）底部的中心位置，中注管（11）的上部安装有浇铸漏斗（10），在浇注漏斗（10）的上面有浇注包（9），在外层复合材料管（6）的上面安装有保温冒口（25）和测温热电偶（15），在浇注底板（13）的下面安装有底水箱（17），在底水箱（17）一侧的下部安装有进水管（16），在底水箱（17）一侧的上部安装有出水管（18）；
当采用燃气加热时，在外层复合材料管（6）的外部安装有保温模具（20），保温模具（20）固定在浇注底板（13）的上面，在保温模具（20）的内层贴有保温耐火材料（21），在保温模具（20）与外层复合材料管（6）的中间间隙内安装有燃气供气管（24），在燃气供气管（24）的上面均匀的安装有燃气喷嘴（23），在保温模具（20）的上面安装有保温盖板（22）；
当采用顶部直接浇注时，在浇注包（9）的下面安装有吊挂卡槽（26），浇注管（28）的上端安装有浇口杯（27），浇口杯（27）通过吊挂卡槽（26）与浇注包（9）相连。
4.根据权利要求2所述一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢制备工艺，其特征是：所述不锈钢钢管坯料的壁厚为所述双金属坯料尺寸的5％～25％。
5.根据权利要求2所述一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢制备工艺，其特征是：所述不锈钢覆层的厚度为0.5mm～1.5mm，不锈钢覆层的重量为所述覆层双金属型钢总重量的
6％～32％。
6.根据权利要求2所述一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢制备工艺，其特征是：所述覆层双金属型钢产品外形包括方钢、圆钢、扁钢、扁钢、角钢、六角钢、槽钢、H型钢、弯曲型钢和异型型钢。
7.根据权利要求2所述一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢制备工艺，其特征是：所述的外层不锈钢管为无缝钢管或者直缝焊管或者螺旋焊管，几何形状包括圆形或矩形。
8.根据权利要求2所述一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺，其特征是：所述的传导加热套的材料为石墨或碳化硅。
9.根据权利要求2所述一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺，其特征是：所述的电磁感应电源为工频感应电源、中频感应电源、高频感应电源，频率为500Hz～
10000Hz。
一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺
技术领域
背景技术
[0002] 型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材，是钢材四大品种(板、管、型、丝 )之一。根据断面形状，型钢分简单断面型钢和复杂断面型钢（异型钢）。简单断面型钢指方钢、圆钢、扁钢、角钢、六角钢等；复杂断面型钢指工字钢、槽钢、钢轨、窗框钢、弯曲型钢等。型钢一般用于机械加工、结构连接等。目前工业和建筑业应用量比较大的主要有角钢、槽钢、工字钢、H型钢等，广泛地用于各种建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等。
[0004] 近年来，各产业部门使用的钢材向高级化方向发展，不锈钢作为在空气或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢中的铬和镍均为化学稳定性极高的元素，并且能在氧化的介质中生成一种钝化膜，这种钝化膜的分子结构紧密，性质坚韧，可有效地防止钢的氧化，具有良好的耐腐蚀性，所以使用不锈型钢能使结构部件永久地保持工程设计的完整性，而且由于不锈钢材质的型钢还具有不易磨损，质感好等性能，目前已经在上述各领域获得了广泛的应用，尤其在侵蚀性严重的工业或海洋大气环境中建筑的屋顶、幕墙、侧墙结构架以及民用建筑中的门窗、橱柜、炉具、太阳能等领域获得了大量的应用，使其对不锈钢型材的需要量迅速增多。
[0005] 目前，建筑部门和水利部门也开始采用不锈钢型钢，如日本NKK公司福山制铁所在生产不锈钢角钢的基础上研制出不锈钢H型钢，研制的不锈钢有：SUS304，SUS304L，SUS316和SUS 316L等4个钢种，可以生产规格有：窄幅系H型钢、中幅系H型钢和宽幅系H型钢等，已应用于化工厂耐腐蚀的结构件和沿海地仅的建筑构件等。基于上述原因，现有技术中，大量使用由不锈钢原料制成的不锈钢角钢、槽钢、H型钢等各种型钢。
[0006] 目前，不锈钢中的主要合金元素是Cr，只有当Cr 含量达到一定值时，钢才有耐蚀性，因此不锈钢一般Cr 含量至少为12％，同时为了使不锈钢具有更好的耐晶界腐蚀性, 不锈钢中还需要添加一些其他合金元素，如Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo 以及Si 等贵重和稀有金属元素，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。这不仅提高了钢的耐蚀和耐热性能，而且也影响到其晶体结构、力学性能、机械性能、可塑性及可焊性。但是，这样在制备不锈钢型钢时会消耗大量稀贵金属，导致工程材料成本高，从而制约了其大规模应用。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型钢的耐腐蚀性能，又成本低廉、强度还高于不锈钢型钢的材料是人们迫切追求的目标，并具有重要意义。
[0008] 不锈钢复合型钢一般以不锈钢为复层，碳钢为基材，它分为单面或双面复层，双面复合型钢的中间层主要采用低碳钢，并且目前均为板材，经过一定的压力加工工艺，使其产生塑性变形，从而达到所需的产品规格，并使两种材料之间达到冶金扩散结合的一种性能优越的复合钢筋。它利用碳钢基层保证材料的力学性能，利用不锈钢复合层提高材料的耐腐蚀、耐氧化等性能，既可降低生产成本，又能满足实际需求。与同规格的纯不锈钢相比，这种复合材料明显减少了不锈钢占有比例，节约贵重金属Cr，Ni等可达70%～80%。这种材料外型美观，具有不锈钢型钢和普通型钢的综合机械性能，有较好的持久抗腐蚀性和耐磨性，和实体不锈钢型钢相比又具有价格低廉的特点，拥有绝对的性价比优势。不锈钢复合型钢作为一种资源节约型的产品，减少贵重金属的消耗，实现低成本和高性能的完美结合，有良好的社会效益。符合当前绿色工艺制造和循环经济理念。
[0009] 由于不锈钢／碳钢复合型钢具有优异的抗腐蚀性能，并且完全满足工程中的需要，其成本相对实心不锈钢型钢要低廉很多，能够取代在工程中所使用的实心不锈钢型钢等其他防腐蚀型钢，具有的良好的性能和性价比方面的优势，具备了取代其他耐腐蚀产品的能力，特别是在对耐腐蚀性能要求较高的环境条件下，有很大的应用前景。
[0010] 由于不锈钢／碳钢复合型钢所具有的良好的经济效益和市场前景，使国内外一些公司和学者对不锈钢／碳钢复合型钢进行了研究开发和生产。目前不锈钢复合材料的制备方法主要有爆炸复合与轧制复合。爆炸复合存在以下问题：爆炸引起表面质量差，造成噪声和烟尘污染，生产效率较低，且不适合形状较复杂的型钢制作。轧制生产不锈钢复合产品均为复合板材，对于轧制生产不锈钢复合型钢，尚未见报道。
[0011] 就目前国内外双金属复合型钢研究成果来看，其所制备的复合型钢大都属于非冶金结合状态，使该材料表现出一些问题，如芯部和覆层间缺乏冶金结合，将会导致覆层过早的开裂，大大降低了材料的抗腐蚀性；材料的质量控制，如覆层厚度的不均匀，内部可能出现腐蚀，使材料长期的力学行为不明确。上述问题在短期和长期内可能造成严重后果。但由于现有的不锈钢复合型钢生产技术一直存在着复合率低、工序成本高等方面的技术难题，我国至今鲜有企业对锈钢／碳钢复合型钢进行大量生产，限制了该项产品的推广和研发进度。
[0012] 在追求资源最小消耗，效益最大获取的今天，由于不锈钢的高耐腐蚀性，在普通碳钢表面包覆不锈钢的方法越来越受到人们青睐，对此类型钢的研究也越来越多，不锈钢／碳钢耐腐蚀复合型钢的生产迫切需求的是找到一种能使生产效益最大化的方法。因此，寻找一种成本适宜且具有良好抗腐蚀和氧化性能的不锈钢/碳钢覆层型钢制备工艺，对于降低工程成本，提高工程工程质量、延长工程结构的使用寿命具有重要意义。
[0013] 因此，开发一种制造简单、成本相对低廉、性能优良的不锈钢覆层型钢产品及制备工艺对加快不锈钢覆层型钢的推广不但具有重要的经济意义，还具有良好的社会效益，具有广阔的市场发展前景。
发明内容
[0014] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，解决不锈钢型钢耐腐蚀性好，但成本高；碳钢型钢成本低，但耐腐蚀性差的问题，提供一种性价比高且具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能的一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺，可获得耐腐蚀性能好，成本低，可批量化生产不锈钢覆层角钢、槽钢、H型钢等各种双金属复合型钢产品。
[0015] 一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢包括外层不锈钢覆层和碳钢芯部组成；所述不锈钢覆层双金属型钢由不锈钢覆层沿碳钢芯部金属外层长度方向包覆，所述不锈钢覆层与碳钢芯部金属之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；所述不锈钢钢管坯料的壁厚为所述双金属坯料尺寸的5％～25％；
所述不锈钢覆层的厚度为0.5mm～1.5mm，不锈钢覆层的重量为所述覆层双金属型钢总重量的6％～32％。
所述不锈钢覆层的厚度为0.5mm～1.5mm，不锈钢覆层的重量为所述覆层双金属型钢总重量的6％～32％。
[0018] 所述覆层双金属型钢外形包括扁钢、角钢、槽钢、H型钢、弯曲型钢。
[0019] 一种实现冶金结合不锈钢覆层双金属型钢的工艺技术方案，包括以下步骤：（a）覆层双金属坯料熔铸；（b）型钢成型；（C）后处理：
（a）覆层双金属坯料熔铸：
首先将制造好的所需材质和尺寸的外层不锈钢管内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板上面的金属液出口处的中心位置上，在外层不锈钢管的外部包覆一层耐火材料纤维，或者安装有传导加热套，启动升降设备上的传动系统转动升降螺杆或液压缸带动安装在升降立柱上的升降臂以所设定的速度将安装在升降臂上面的电磁感应加热器下降到外层不锈钢料管的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器直接对外层不锈钢管进行整体加热，或者感应加热器通过安装在外层不锈钢管外部的传导加热套对外层不锈钢管进行整体加热，通过安装在外层不锈钢管上面的测温热电偶进行测温和控制加热温度，待加热到600℃～1000℃后，将冶炼好的所需复合成分的芯部碳钢或低合金钢金属液倒入浇注包内，将浇注包内的金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗、中注管、浇铸流道砖内的浇注流道浇入外层不锈钢管内，在浇注过程中，电磁感应加热器不停止加热，金属液浇注完毕后，感应加热器继续进行加热10～30分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当金属液浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内；
当采用顶部直接浇注时，将浇注包和浇注管一起移到外层不锈钢管内孔上方，将浇注包对准不锈钢管内孔中心，开始从浇注管浇入芯部碳钢或低合金钢金属液，金属液浇注到不锈钢管内的型腔后，根据浇注速度逐步将浇注包和浇注管一起向上提升，当金属液浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内；
启动升降装置，通过升降臂以所设定的速度将安装在升降臂上面的电磁感应加热器以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，同时打开底水箱的进水管和出水管，使在底水箱由下向上的逐层冷却下，形成逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制电磁感应加热器在不同的区域内的上升速度，实现区域定向凝固，经过5～25分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热10～50分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层不锈钢管外面的耐火材料纤维或者安装在外层不锈钢管外部的传导加热套，关闭底水箱进水管，松开外层不锈钢管的固定装置，将铸造好的界面呈冶金结合的外层不锈钢和内层碳钢或低合金钢的包覆型双金属复合坯料从浇注底板上面吊出；
当采用燃气加热时，打开燃气供气管的阀门，点燃燃气喷嘴，调整燃气量大小，通过高温燃气对外层不锈钢管进行加热，当浇注完毕后，打开底水箱的进水管和出水管，通过底水箱产生由下向上的逐层冷却，同时将燃气喷嘴由下向上逐层停止加热，使内层材料形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制燃气喷嘴在不同的区域内的加热时间和加热量的大小，实现区域定向凝固；
所述的包覆型双金属复合材料的外层材质为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢和Cr-Mn-Ni 系不锈钢的任意一种；
所述钢体为低碳钢和低合金钢中的任意一种，包括含碳量≤ 0.25％的碳结钢芯或低合金钢芯；
所述的外层不锈钢管为无缝钢管或者直缝焊管或者螺旋焊管，几何形状包括圆形或矩形；
所述的传导加热套的材料为石墨或碳化硅；
所述的电磁感应电源为工频感应电源、中频感应电源、高频感应电源，频率为500Hz～
10000Hz。
（a）覆层双金属坯料熔铸：
首先将制造好的所需材质和尺寸的外层不锈钢管内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板上面的金属液出口处的中心位置上，在外层不锈钢管的外部包覆一层耐火材料纤维，或者安装有传导加热套，启动升降设备上的传动系统转动升降螺杆或液压缸带动安装在升降立柱上的升降臂以所设定的速度将安装在升降臂上面的电磁感应加热器下降到外层不锈钢料管的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器直接对外层不锈钢管进行整体加热，或者感应加热器通过安装在外层不锈钢管外部的传导加热套对外层不锈钢管进行整体加热，通过安装在外层不锈钢管上面的测温热电偶进行测温和控制加热温度，待加热到600℃～1000℃后，将冶炼好的所需复合成分的芯部碳钢或低合金钢金属液倒入浇注包内，将浇注包内的金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗、中注管、浇铸流道砖内的浇注流道浇入外层不锈钢管内，在浇注过程中，电磁感应加热器不停止加热，金属液浇注完毕后，感应加热器继续进行加热10～30分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当金属液浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内；
当采用顶部直接浇注时，将浇注包和浇注管一起移到外层不锈钢管内孔上方，将浇注包对准不锈钢管内孔中心，开始从浇注管浇入芯部碳钢或低合金钢金属液，金属液浇注到不锈钢管内的型腔后，根据浇注速度逐步将浇注包和浇注管一起向上提升，当金属液浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内；
启动升降装置，通过升降臂以所设定的速度将安装在升降臂上面的电磁感应加热器以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，同时打开底水箱的进水管和出水管，使在底水箱由下向上的逐层冷却下，形成逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制电磁感应加热器在不同的区域内的上升速度，实现区域定向凝固，经过5～25分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热10～50分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层不锈钢管外面的耐火材料纤维或者安装在外层不锈钢管外部的传导加热套，关闭底水箱进水管，松开外层不锈钢管的固定装置，将铸造好的界面呈冶金结合的外层不锈钢和内层碳钢或低合金钢的包覆型双金属复合坯料从浇注底板上面吊出；
当采用燃气加热时，打开燃气供气管的阀门，点燃燃气喷嘴，调整燃气量大小，通过高温燃气对外层不锈钢管进行加热，当浇注完毕后，打开底水箱的进水管和出水管，通过底水箱产生由下向上的逐层冷却，同时将燃气喷嘴由下向上逐层停止加热，使内层材料形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制燃气喷嘴在不同的区域内的加热时间和加热量的大小，实现区域定向凝固；
所述的包覆型双金属复合材料的外层材质为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢和Cr-Mn-Ni 系不锈钢的任意一种；
所述钢体为低碳钢和低合金钢中的任意一种，包括含碳量≤ 0.25％的碳结钢芯或低合金钢芯；
所述的外层不锈钢管为无缝钢管或者直缝焊管或者螺旋焊管，几何形状包括圆形或矩形；
所述的传导加热套的材料为石墨或碳化硅；
所述的电磁感应电源为工频感应电源、中频感应电源、高频感应电源，频率为500Hz～
10000Hz。
[0020] （b）型钢成型：将熔铸好的所述不锈钢覆层双金属坯料放入加热炉中加热到1050～1280℃，保温30～
60 分钟；将加热后的所述不锈钢覆层双金属坯料放在轧机上，采用现有的轧制工艺轧制，根据所需产品尺寸调整轧制道次及压下量，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证所轧制型钢产品的尺寸和外形，获得所需形状的不锈钢包覆层双金属型钢产品的外形与现有的型钢相同；根据轧制工艺的不同，产品外形包括方钢、圆钢、扁钢、扁钢、角钢、六角钢、槽钢、H型钢、弯曲型钢和异型型钢；
（C）后处理：
将轧制后的不锈钢包覆层双金属型钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属型钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式为燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热；
实现冶金结合不锈钢覆层双金属型钢坯料的设备方案是：不锈钢覆层双金属坯料熔铸设备由升降设备、感应加热设备、燃气加热设备、浇注系统组成；所述的升降设备为单立柱式或者龙门式结构，在升降立柱（2）上安装有传动系统（1），通过传动系统（1）转动升降螺杆（3）或液压缸（3）带动安装在升降立柱（2）上的升降臂（4）以所设定的速度上下移动，在升降臂（4）的上面安装有电磁感应加热器（5），电磁感应加热器（5）与电磁感应电源控制柜相连接，在升降设备的下部安装有浇注底板（13），在浇注底板（13）上开有浇注流道曹，在浇注底板（13）上的浇注流道曹内安装有耐火材料制作的浇注流道砖（12），外层不锈钢管（6）固定在浇注底板（13）的上面，在外层不锈钢管（6）的外部包覆一层耐火材料纤维（8），或者安装有传导加热套（19），电磁感应加热器（5）安装在外层不锈钢管（6）外面的耐火材料纤维（8）的外部，或者直接安装在外层不锈钢管（6）的传导加热套（19）的外部，在外层不锈钢管（6）的侧面安装有中注管（11），中注管（11）的下部与浇注流道砖（12）相连接，浇注流道砖（12）内有浇注流道（14），金属液出口安装在外层不锈钢管（6）底部的中心位置，中注管（11）的上部安装有浇铸漏斗（10），在浇注漏斗（10）的上面有浇注包（9），在外层不锈钢管（6）的上面安装有保温冒口（25）和测温热电偶（15），在浇注底板（13）的下面安装有底水箱（17），在底水箱（17）一侧的下部安装有进水管（16），在底水箱（17）一侧的上部安装有出水管（18）；
当采用燃气加热时在外层不锈钢管（6）的外部安装有保温模具（20），保温模具（20）固定在浇注底板（13）的上面，在保温模具（20）的内层贴有保温耐火材料（21），在保温模具（20）与外层不锈钢管（6）的中间间隙内安装有燃气供气管（24），在燃气供气管（24）的上面均匀的安装有燃气喷嘴（23），在保温模具（20）的上面安装有保温盖板（22）；
当采用顶部直接浇注时，在浇注包（9）的下面安装有吊挂卡槽（26），浇注管（28）的上端安装有浇口杯（27），浇口杯（27）通过吊挂卡槽（26）与浇注包（9）相连。
60 分钟；将加热后的所述不锈钢覆层双金属坯料放在轧机上，采用现有的轧制工艺轧制，根据所需产品尺寸调整轧制道次及压下量，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证所轧制型钢产品的尺寸和外形，获得所需形状的不锈钢包覆层双金属型钢产品的外形与现有的型钢相同；根据轧制工艺的不同，产品外形包括方钢、圆钢、扁钢、扁钢、角钢、六角钢、槽钢、H型钢、弯曲型钢和异型型钢；
（C）后处理：
将轧制后的不锈钢包覆层双金属型钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属型钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式为燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热；
实现冶金结合不锈钢覆层双金属型钢坯料的设备方案是：不锈钢覆层双金属坯料熔铸设备由升降设备、感应加热设备、燃气加热设备、浇注系统组成；所述的升降设备为单立柱式或者龙门式结构，在升降立柱（2）上安装有传动系统（1），通过传动系统（1）转动升降螺杆（3）或液压缸（3）带动安装在升降立柱（2）上的升降臂（4）以所设定的速度上下移动，在升降臂（4）的上面安装有电磁感应加热器（5），电磁感应加热器（5）与电磁感应电源控制柜相连接，在升降设备的下部安装有浇注底板（13），在浇注底板（13）上开有浇注流道曹，在浇注底板（13）上的浇注流道曹内安装有耐火材料制作的浇注流道砖（12），外层不锈钢管（6）固定在浇注底板（13）的上面，在外层不锈钢管（6）的外部包覆一层耐火材料纤维（8），或者安装有传导加热套（19），电磁感应加热器（5）安装在外层不锈钢管（6）外面的耐火材料纤维（8）的外部，或者直接安装在外层不锈钢管（6）的传导加热套（19）的外部，在外层不锈钢管（6）的侧面安装有中注管（11），中注管（11）的下部与浇注流道砖（12）相连接，浇注流道砖（12）内有浇注流道（14），金属液出口安装在外层不锈钢管（6）底部的中心位置，中注管（11）的上部安装有浇铸漏斗（10），在浇注漏斗（10）的上面有浇注包（9），在外层不锈钢管（6）的上面安装有保温冒口（25）和测温热电偶（15），在浇注底板（13）的下面安装有底水箱（17），在底水箱（17）一侧的下部安装有进水管（16），在底水箱（17）一侧的上部安装有出水管（18）；
当采用燃气加热时在外层不锈钢管（6）的外部安装有保温模具（20），保温模具（20）固定在浇注底板（13）的上面，在保温模具（20）的内层贴有保温耐火材料（21），在保温模具（20）与外层不锈钢管（6）的中间间隙内安装有燃气供气管（24），在燃气供气管（24）的上面均匀的安装有燃气喷嘴（23），在保温模具（20）的上面安装有保温盖板（22）；
当采用顶部直接浇注时，在浇注包（9）的下面安装有吊挂卡槽（26），浇注管（28）的上端安装有浇口杯（27），浇口杯（27）通过吊挂卡槽（26）与浇注包（9）相连。
[0021] 有益效果1、本发明的具有冶金结合不锈钢覆层双金属型钢，芯部采用普通碳素钢、低合金钢，保证了钢筋具有较高的强度、良好的韧性和塑性。表面采用不锈钢覆层，厚度可以在0.5mm 到
1.5mm 之间灵活调整，使型钢具有优异的耐腐蚀性能，可以满足不同耐腐蚀工况、不同使用寿命的要求。不锈钢覆层双金属型钢外型美观，具有不锈钢型钢和普通型钢的综合机械性能，有很好的抗腐蚀性和耐磨性，与实体不锈钢型钢相比又具有价格低廉的特点，是一种性能优越的复合型钢。
1.5mm 之间灵活调整，使型钢具有优异的耐腐蚀性能，可以满足不同耐腐蚀工况、不同使用寿命的要求。不锈钢覆层双金属型钢外型美观，具有不锈钢型钢和普通型钢的综合机械性能，有很好的抗腐蚀性和耐磨性，与实体不锈钢型钢相比又具有价格低廉的特点，是一种性能优越的复合型钢。
[0022] 2、本发明的冶金结合不锈钢覆层双金属型钢，通过电磁复合熔铸工艺制备，实现了不锈钢覆层与碳钢体之间的冶金结合熔合层界面，这种冶金结合界面是所述不锈钢层和所述碳钢芯的界面间原子相互扩散而形成的结合，其结合强度以及结构稳定性是机械结合所不能比拟的，有良好的工艺性能，具有界面牢固，结合强度高，耐高温，不脱落，寿命长，内部组织致密，具有优异的耐腐蚀和机械性能。不锈钢覆层和芯部碳钢可以设计成不同的成分，能够适用于不同腐蚀介质、不同工作温度的各种工况，其适用面更广。能够显著提高其耐腐蚀性能，提高结构的寿命和安全性，适于推广使用，具有广阔的应用前景。
[0023] 3、本发明的冶金结合不锈钢覆层双金属型钢生产工艺，采用感应熔铸工艺制造双金属复合坯料，利用现有的热轧型材生产设备通过加热--轧制--剪切等工序，将上述复合坯料轧制成不锈钢复合角钢、槽钢、H型钢、弯曲型钢等型钢产品，实现了不锈钢和内部碳钢的冶金结合。生产工艺简单，设备投资少，生产效率较高，成本低，可连续生产等优点。既解决了现有技术和设备生产效率低的问题，又解决了现有技术和设备难以控制双金属结合界面和制造成本高的难题。适合工业化大批量生产。
[0024] 4、本发明的冶金结合不锈钢覆层双金属型钢可以替代现有技术中的不锈钢型钢，在保证钢筋抗腐蚀特性的前提下，还可以大量节省不锈钢材料，大大降低工程成本；同时，相比普通不锈钢型钢，本发明的覆层双金属型钢可以有效提高强度。
[0025] 5、使用本发明工艺制造冶金结合不锈钢覆层双金属型钢，由于特殊的铸造方法使熔融的金属自下而上凝固，有利于液体金属的补缩，所制造的包覆型双金属复合材料组织均匀，没有密度偏析，结晶组织优良，晶粒细小致密度高。外层材料和内层材料的选择范围宽，可以根据不同的使用要求自由的选择不同性能要求的外层材料和芯部材料进行复合，从而满足不同工况要求。
[0026] 6、采用电磁感应加热器在浇注前对外层金属材料在铸型上直接进行整体预热，浇注后对所浇注的复合金属液进行保温，克服了传统的炉内预热所存在的各种弊端，减少了外层复合材料与内层金属液之间的温度差，有利于双金属材料的良好复合，具有良好的机械性能。另一方面为了减少铸造缺陷，让金属复合材料实现至下而上顺序凝固，使金属液自动由上向下的流动，以有利于金属液自上而下的补缩，从而缩短了补缩区的长度，减少铸造缺陷，形成致密无缩孔的双金属复合体，本发明在浇注过程中继续对复合材料进行电磁感应加热，即可以降低被复合材料的预热温度，减少复合材料的氧化，又可以增加液固时间，促使两相材料的扩散更加充分，同时可以利用电磁搅拌作用，增加液体金属对外层管材内表面的冲刷，促进两相材料之间的物质和能量交流，使其在随后的凝固过程中, 内、外层之间的接触区域产生一定厚度的熔融区, 随后这一部分熔融区首先凝固, 然后内层金属液从两侧向中间逐渐凝固，内层与外层金属之间将形成牢固的冶金结合，使复合层界面易于控制，从而极大的提高了界面的结合强度，界面质量好，可以实现良好的冶金结合界面。
[0027] 7、采用浇注过程整体加热，浇注完毕后将采用区域定向凝固工艺对复合体进行控制冷却，实现了复合材料由下向上的逐层顺序凝固，既能使气体有效排出，又能使铸件顺序凝固。
[0028] 8、采用感应加热器对保温冒口进行加热，延迟了金属液的凝固时间，使顶部得到金属液的补充，将金属最后的凝固位置转移到冒口中，使缩松、缩孔等铸造缺陷最大限度的转移出复合材料体，同时减少了冒口金属量，降低了能源消耗，提高了经济效益。
[0029] 9、采用底注式浇注系统浇注内层金属液，保证了充型平稳，减少了对外层金属管壁的冲刷，避免金属液发生飞溅、氧化及由此而形成的铸件缺陷，补缩作用好。
[0030] 10、本发明采用感应熔铸工艺直接成型，在双金属成型过程中，铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，可比金属型铸造节约15～30％，金属利用率高，节约了材料。而且节省了造型材料和模具成本，节约了大量造型工时，提高了劳动效率，节约了大量的制造费用，降低了制造成本，减少了资源和能源的浪费和环境的污染。附图说明
[0031] 图1为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例1的示意图，其中（1）为传动系统，（2）为升降立柱，（3）为升降螺杆或液压缸，（4）为升降臂，（5）为电磁感应加热器，（6）为外层复合材料管，（7）为内层复合材料，（8）为耐火纤维材料，（9）为浇注包，（10）为浇注漏斗，（11）为中注管，（12）为浇注流道砖，（13）为浇注底板，（14）为浇注流道，（15）为测温热电偶，（16）为底水箱进水管，（17）为底水箱，（18）为底水箱出水管，（19）为石墨加热套，（20）为保温模具，（21）为保温纤维，（22）保温盖板，（23）为燃气喷嘴，（24）为燃气管，（25）为保温冒口，（26）为吊挂卡槽，（27）为浇口杯，（28）为浇注管，（29）为双金属复合界面混合层,(30)冶金结合不锈钢覆层双金属角钢，(31)冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，(32)冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢，(33)冶金结合不锈钢覆层双金属弯曲型钢。
[0032] 图2为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例1的示意图1的俯视图；图3为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例5的示意图3的俯视图；
图4为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例6的示意图4的俯视图；
图5为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例7的示意图5的俯视图；
图6为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例8的示意图6的俯视图；
图7为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例9示意图。
图4为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例6的示意图4的俯视图；
图5为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例7的示意图5的俯视图；
图6为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例8的示意图6的俯视图；
图7为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例9示意图。
[0033] 图8为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例10示意图。
[0034] 图9为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例11示意图。
[0035] 图10为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例12示意图。
[0036] 图11为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例13示意图。
[0037] 图12为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属型钢及制备工艺实施例14示意图。
[0038] 图13为本发明一种一种冶金结合不锈钢覆层双金属复合坯料剖面结构示意图。
[0039] 图14为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料横向剖面结构示意图。
[0040] 图15为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料横向剖面结构示意图。
[0041] 图16为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属弯曲型钢立体结构示意图。
[0042] 图17为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属角钢立体结构示意图。
[0043] 图18为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属角钢向剖面结构示意图。
[0044] 图19为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢立体结构示意图。
[0045] 图20为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢向剖面结构示意图。
[0046] 图21为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢立体结构示意图。
[0047] 图22为本发明一种冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢钢向剖面结构示意图。
具体实施方式
[0048] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0049] 下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
[0050] 实施例1: 制备冶金结合不锈钢覆层双金属角钢。
[0051] 图17中，冶金结合不锈钢覆层双金属角钢，其产品规格为边长40mm、厚度5nnn的等边双金属角钢，它由碳钢芯部金属7和其沿芯部金属7长度方向包覆的不锈钢覆层6组成，所述不锈钢覆层6与碳钢芯部金属7之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；制备冶金结合不锈钢覆层双金属角钢，芯部7为碳钢Q235A 钢，不锈钢合金层6的厚度为5mm，不锈钢合金层6选用06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢。图17为本发明实施例提供的一种双金属角钢的横向剖面图结构示意图。
[0052] 制备所述冶金结合不锈钢覆层双金属角钢的工艺技术方案，包括以下步骤：（a）覆层双金属坯料熔铸；
首先将制造好的所需尺寸的外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层Q235低碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的Q235低碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，Q235低碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当低碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层复合材料06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢和内层为Q235低碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
首先将制造好的所需尺寸的外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层Q235低碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的Q235低碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，Q235低碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当低碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层复合材料06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢和内层为Q235低碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
[0053] 本实施例中所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的结合界面为冶金结合界面，这种冶金结合界面是所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的界面间原子相互扩散而形成的结合，其结合强度以及结构稳定性是机械结合所不能比拟的，有良好的工艺性能。
[0054] 所述的电磁感应电源为中频感应电源，频率为750Hz。
[0055] 图13所示，为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料的基本结构示意图，图14所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料横向剖剖面结构示意图。
[0056] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料6为为圆形无缝钢管，其具体尺寸为Φ150×5×2000( 直径× 壁厚× 长度，mm)，双金属坯料总重量为278.3 公斤，其中所述不锈钢钢管坯料5 的重量为36.4公斤，占所述06Cr19Ni10/Q235A 双金属坯料总重量的13.1％。
[0057] （b）型钢成型；将所制备好的06Cr19Ni10 奥氏体不锈钢/Q235 双金属坯料放入燃气加热炉中加热，出炉温度控制在1200℃，采用现有的轧制工艺轧制，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证型钢产品的尺寸和外形，获得冶金结合不锈钢覆层双金属角钢产品，产品结构图如图（17）。
[0059] 按上述方法生产的冶金结合不锈钢覆层双金属角钢，横截面的几何形状为边长40mm、厚度5mm 的等边双金属角钢，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
[0060] 上述热轧工艺中，电磁熔铸的冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料在高温、高压条件下接触界面处形成更加良好的扩散层，进一步提高了界面结合强度，从而提高其延伸率、抗拉强度。
[0061] （C）后处理：将轧制后的不锈钢包覆层双金属角钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属角钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种；
实现冶金结合不锈钢覆层双金属角钢坯料的设备方案是：
在图1中，该设备由升降设备、感应加热设备、燃气加热设备、浇注系统组成；所述的升降设备为单立柱式或者龙门式结构，在升降立柱2上安装有传动系统1，通过传动系统1转动升降螺杆3或液压缸3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度上下移动，在升降臂4的上面安装有电磁感应加热器5，电磁感应加热器5与电磁感应电源控制柜相连接，在升降设备的下部安装有浇注底板13，在浇注底板13上开有浇注流道曹，在浇注底板13上的浇注流道曹内安装有耐火材料制作的浇注流道砖12，外层复合材料管6固定在浇注底板13的上面，在外层复合材料管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，电磁感应加热器5安装在外层复合材料管6外面的耐火材料纤维8的外部，在外层复合材料管6的侧面安装有中注管11，中注管11的下部与浇注流道砖12相连接，浇注流道砖12内有浇注流道14，金属液出口安装在外层复合材料管6底部的中心位置，中注管11的上部安装有浇铸漏斗10，在浇注漏斗10的上面有浇注包9，在外层复合材料管6的上面安装有保温冒口25和测温热电偶15。
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种；
实现冶金结合不锈钢覆层双金属角钢坯料的设备方案是：
在图1中，该设备由升降设备、感应加热设备、燃气加热设备、浇注系统组成；所述的升降设备为单立柱式或者龙门式结构，在升降立柱2上安装有传动系统1，通过传动系统1转动升降螺杆3或液压缸3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度上下移动，在升降臂4的上面安装有电磁感应加热器5，电磁感应加热器5与电磁感应电源控制柜相连接，在升降设备的下部安装有浇注底板13，在浇注底板13上开有浇注流道曹，在浇注底板13上的浇注流道曹内安装有耐火材料制作的浇注流道砖12，外层复合材料管6固定在浇注底板13的上面，在外层复合材料管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，电磁感应加热器5安装在外层复合材料管6外面的耐火材料纤维8的外部，在外层复合材料管6的侧面安装有中注管11，中注管11的下部与浇注流道砖12相连接，浇注流道砖12内有浇注流道14，金属液出口安装在外层复合材料管6底部的中心位置，中注管11的上部安装有浇铸漏斗10，在浇注漏斗10的上面有浇注包9，在外层复合材料管6的上面安装有保温冒口25和测温热电偶15。
[0062] 实施例2: 制备冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢。
[0063] 图19中，冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，产品规格为5# 双金属槽钢，它由碳钢芯部金属7和其沿芯部金属7长度方向包覆的不锈钢覆层6组成，所述不锈钢覆层6与碳钢芯部金属7之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；制备冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，芯部7为生产HRB400 槽钢所用的坯料。不锈钢合金层6的厚度为10mm，不锈钢合金层6选用304奥氏体不锈钢。图19为本发明实施例提供的一种双金属槽钢的基本结构示意图。
[0064] 制备所述冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢的工艺技术方案，包括以下步骤：（a）覆层双金属坯料熔铸；
首先将制造好的所需尺寸的外层304奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的304 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层304 奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层304 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层304 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层304 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的HRB400碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层304 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，HRB400碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当HRB335碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层复合材料304 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为304 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
首先将制造好的所需尺寸的外层304奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的304 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层304 奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层304 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层304 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层304 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的HRB400碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层304 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，HRB400碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当HRB335碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层复合材料304 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为304 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
[0065] 本实施例中所述不锈钢覆层6 和所述碳钢芯7 的结合界面为冶金结合界面，这种冶金结合界面是所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的界面间原子相互扩散而形成的结合，其结合强度以及结构稳定性是机械结合所不能比拟的，有良好的工艺性能。
[0066] 所述的电磁感应电源为中频感应电源，频率为1000Hz。
[0067] 图13所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料的基本结构示意图，图15所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料横向剖剖面结构示意图。
[0068] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料3 采用304 不锈钢，外层的不锈钢钢管坯料6为圆形无缝钢管，其具体尺寸为Φ150×10×2000( 外径×壁厚×长度，mm)，所述304/碳结钢双金属坯料总重量为278公斤，其中所述不锈钢钢管坯料3 的重量为69.7公斤，占所述304/碳结钢双金属坯料总重量的25％。
[0069] （b）型钢成型；将所制备好的304 不锈钢/ HRB400 双金属坯料放入燃气加热炉中加热，出炉温度控制在1200℃，采用现有的轧制工艺轧制，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证型钢产品的尺寸和外形，获得冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢产品，产品结构图如图（19）。
[0070] 将轧制成型后的双金属槽钢，经冷却、收集以及经热锯机锯切成所需要的尺寸等工步后，再经过检验、打捆以及洗去除不锈钢覆层双金属槽钢表面氧化物等工序后称重包装入库。
[0071] 按上述方法生产的冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，横截面的几何形状为5# 双金属槽钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.76mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
[0072] 上述热轧工艺中，电磁熔铸的冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料在高温、高压条件下接触界面处形成更加良好的扩散层，进一步提高了界面结合强度，从而提高其延伸率、抗拉强度。
[0073] （C）后处理：将轧制后的不锈钢包覆层双金属槽钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属型钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
[0074] 其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0075] 实施例3: 制备冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢。
[0076] 图21中，冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，产品规格为150×150×6双金属H型钢，它由碳钢芯部金属7和其沿芯部金属7长度方向包覆的不锈钢覆层6组成，所述不锈钢覆层6与碳钢芯部金属7之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；制备冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，芯部7为生产HRB400 槽钢所用的坯料。不锈钢合金层6的厚度为12mm，不锈钢合金层6选用304奥氏体不锈钢。图19为本发明实施例提供的一种双金属槽钢的基本结构示意图。
[0077] 制备所述冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢的工艺技术方案，包括以下步骤：（a）覆层双金属坯料熔铸；
首先将制造好的所需尺寸的外层304奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的304 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层304 奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层304 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层304 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层304 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的HRB335碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层复合材料304 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，HRB400碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当HRB400碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层料304 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为304 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
首先将制造好的所需尺寸的外层304奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的304 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层304 奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层304 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层304 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层304 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的HRB335碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层复合材料304 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，HRB400碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当HRB400碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层料304 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为304 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
[0078] 本实施例中所述不锈钢覆层6 和所述碳钢芯7 的结合界面为冶金结合界面，这种冶金结合界面是所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的界面间原子相互扩散而形成的结合，其结合强度以及结构稳定性是机械结合所不能比拟的，有良好的工艺性能。
[0079] 所述的电磁感应电源为中频感应电源，频率为1000Hz。
[0080] 图13所示，为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料的基本结构示意图，图15所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料横向剖剖面结构示意图。
[0081] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料3 采用304 不锈钢，外层的不锈钢钢管坯料6为圆形无缝钢管，其具体尺寸为Φ150×12×2000( 外径×壁厚×长度，mm)，所述304/ 碳结钢双金属坯料总重量为298公斤，其中所述不锈钢钢管坯料3 的重量为73.5 公斤，占所述304/ 碳结钢双金属坯料总重量的25％。
[0082] （b）型钢成型；将所制备好的304 不锈钢/ HRB400 双金属坯料放入燃气加热炉中加热，出炉温度控制在1200℃，采用现有的轧制工艺轧制，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证型钢产品的尺寸和外形，获得冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢产品，产品结构图如图（21）。
[0083] 将轧制成型后的双金属H型钢，经冷却、收集以及经热锯机锯切成所需要的尺寸等工步后，再经过检验、打捆以及洗去除不锈钢覆层双金属H型钢表面氧化物等工序后称重包装入库。
[0084] 按上述方法生产的冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢，横截面的几何形状为150×150×6双金属H型钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.85mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
[0085] 上述热轧工艺中，电磁熔铸的冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料在高温、高压条件下接触界面处形成更加良好的扩散层，进一步提高了界面结合强度，从而提高其延伸率、抗拉强度。
[0086] （C）后处理：将轧制后的不锈钢包覆层双金属H型钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属H型钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
[0087] 其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0088] 实施例4: 制备冶金结合不锈钢覆层双金属弯曲型钢。
[0089] 图16中，冶金结合不锈钢覆层双金属弯曲型钢，它由碳钢芯部金属7和其沿芯部金属7长度方向包覆的不锈钢覆层6组成，所述不锈钢覆层6与碳钢芯部金属7之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；制备冶金结合不锈钢覆层双金属弯曲型钢，芯部7为生产HRB400 弯曲型钢所用的坯料。不锈钢合金层6的厚度为10mm，不锈钢合金层6选用304奥氏体不锈钢。图19为本发明实施例提供的一种双金属槽钢的基本结构示意图。
[0090] 制备所述冶金结合不锈钢覆层双金属弯曲型钢的工艺技术方案，包括以下步骤：（a）覆层双金属坯料熔铸；
首先将制造好的所需尺寸的外层304奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的304 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层304 奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层304 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层304 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层304 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的HRB335碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层复合材料304 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，HRB400碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当HRB400碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层304 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为
304 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图
13和图14）从浇注底板13上面吊出。
首先将制造好的所需尺寸的外层304奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的304 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层304 奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层304 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层304 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层304 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的HRB335碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层复合材料304 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，HRB400碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当HRB400碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层304 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为
304 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图
13和图14）从浇注底板13上面吊出。
[0091] 本实施例中所述不锈钢覆层6 和所述碳钢芯7 的结合界面为冶金结合界面，这种冶金结合界面是所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的界面间原子相互扩散而形成的结合，其结合强度以及结构稳定性是机械结合所不能比拟的，有良好的工艺性能。
[0092] 所述的电磁感应电源为中频感应电源，频率为1000Hz。
[0093] 图13所示，为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料的基本结构示意图，图15所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料横向剖剖面结构示意图。
[0094] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料3 采用304 不锈钢，外层的不锈钢钢管坯料6为圆形无缝钢管，其具体尺寸为Φ150×10×2000( 外径×壁厚×长度，mm)，所述304/ 碳结钢双金属坯料总重量为278公斤，其中所述不锈钢钢管坯料3 的重量为69.7公斤，占所述304/ 碳结钢双金属坯料总重量的25％。
[0095] （b）型钢成型；将所制备好的304 不锈钢/ HRB400 双金属坯料放入燃气加热炉中加热，出炉温度控制在1200℃，采用现有的轧制工艺轧制，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证型钢产品的尺寸和外形，获得冶金结合不锈钢覆层双金属弯曲型钢产品，产品结构图如图（16）。
[0096] 将轧制成型后的双金属弯曲型钢，经冷却、收集以及经热锯机锯切成所需要的尺寸等工步后，再经过检验、打捆以及洗去除不锈钢覆层双金属弯曲型钢表面氧化物等工序后称重包装入库。
[0097] 按上述方法生产的冶金结合不锈钢覆层双金属弯曲型钢，横截面的几何形状为100×100×6双金属弯曲型钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.76mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
[0098] 上述热轧工艺中，电磁熔铸的冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料在高温、高压条件下接触界面处形成更加良好的扩散层，进一步提高了界面结合强度，从而提高其延伸率、抗拉强度。
[0099] （C）后处理：将轧制后的不锈钢包覆层双金属弯曲型钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属H型钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
[0100] 其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0101] 实施例5：制备冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢。
[0102] 图19中，冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，产品规格为300×300 双金属槽钢，它由碳钢芯部金属7和其沿芯部金属7长度方向包覆的不锈钢覆层6组成，所述不锈钢覆层6与碳钢芯部金属7之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；制备冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，芯部7为生产HRB400 H型钢所用的坯料。不锈钢合金层6的厚度为10mm，不锈钢合金层6选用316L奥氏体不锈钢。图21为本发明实施例提供的一种双金属H型钢的基本结构示意图。
[0103] 制备所述冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢的工艺技术方案，包括以下步骤：（a）覆层双金属坯料熔铸；
首先将制造好的所需尺寸的外层316L奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的316L奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层
316L奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层316L 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层316L 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层316L 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的HRB335碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层复合材料316L 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，HRB400碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当HRB400碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层316L 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为316L 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
首先将制造好的所需尺寸的外层316L奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的316L奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层
316L奥氏体不锈钢管6的外部包覆一层耐火材料纤维8，启动升降设备上的传动系统1转动升降螺杆3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层316L 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层316L 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层316L 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的HRB335碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层复合材料316L 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，HRB400碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当HRB400碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层316L 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为316L 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
[0104] 本实施例中所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的结合界面为冶金结合界面，这种冶金结合界面是所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的界面间原子相互扩散而形成的结合，其结合强度以及结构稳定性是机械结合所不能比拟的，有良好的工艺性能。
[0105] 所述的电磁感应电源为中频感应电源，频率为1000Hz。
[0106] 图13所示，为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料的基本结构示意图，图15所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料横向剖剖面结构示意图。
[0107] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料6为矩形管，横截面的几何形状为正方形，其具体尺寸为300×10×2000( 边长× 壁厚×长度，mm)。
[0108] 所述316L/低合金钢双金属坯料总重量为1411公斤，其中所述不锈钢钢管坯料3 的重量为181.2公斤，占所述316L/ 低合金钢双金属坯料总重量的12.8％。
[0109] 所述轧制双金属槽钢成品规格为300×300双金属H型钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.43mm。
[0110] 本实施例与实施例1的不同点为，在图3中，与图2的不同点为安装在中注管11下面的浇铸流道砖12内的浇注流道14为2个金属液出口，浇注时，金属液通过中注管11从浇注流道14的2个金属液出口同时流出，可一次直接浇注2根外层为316L 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的包覆型双金属复合坯料。其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0111] （b）H型钢成型；将所制备好的316L 奥氏体不锈钢/ HRB400 碳钢双金属坯料放入电磁感应加热炉中加热，出炉温度控制在1250℃，采用现有的轧制工艺轧制，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证H型钢的尺寸和外形，获得冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢产品，产品结构图如图（21），产品横向剖面结构示意图如图（22）。
[0112] 将轧制成型后的双金属H型钢，经冷却、收集以及经热锯机锯切成所需要的尺寸等工步后，再经过检验、打捆以及洗去除不锈钢覆层双金属H型钢表面氧化物等工序后称重包装入库。
[0113] 按上述方法生产的冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
[0114] 上述热轧工艺中，电磁熔铸的冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料在高温、高压条件下接触界面处形成更加良好的扩散层，进一步提高了界面结合强度，从而提高其延伸率、抗拉强度。
[0115] C）后处理：将轧制后的不锈钢包覆层双金属H型钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属槽钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
[0116] 其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0117] 实施例6：在图4中，与图2的不同点为安装在中注管11下面的浇铸流道砖12内的浇注流道14为3个金属液出口，浇注时，金属液通过中注管11从浇注流道14的3个金属液出口同时流出，可一次直接浇注3根外层为不锈钢和内层为低合金钢的双金属复合坯料。其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0118] 实施例7：在图5中，与图2的不同点为安装在中注管11下面的浇铸流道砖12内的浇注流道14为四个金属液出口，浇注时，金属液通过中注管11从浇注流道14的四个金属液出口同时流出，可一次直接浇注四根外层为不锈钢和内层为低合金钢的双金属复合坯料。其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0119] 实施例8：在图6中，与图2的不同点为安装在中注管11下面的浇铸流道砖12内的浇注流道14为6个金属液出口，浇注时，金属液通过中注管11从浇注流道14的6个金属液出口同时流出，可一次直接浇注6根外层为不锈钢和内层为低合金钢的双金属复合坯料。其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0120] 实施例9：制备冶金结合不锈钢覆层双金属角钢。
[0121] 图17中，冶金结合不锈钢覆层双金属角钢，其产品规格为边长25mm、厚度3nnn的等边双金属角钢，它由碳钢芯部金属7和其沿芯部金属7长度方向包覆的不锈钢覆层6组成，所述不锈钢覆层6与碳钢芯部金属7之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；制备冶金结合不锈钢覆层双金属角钢，芯部7为碳钢Q235B 钢，不锈钢合金层6的厚度为5mm，不锈钢合金层6选用316 奥氏体不锈钢。图17为本发明实施例提供的一种双金属角钢的横向剖面图结构示意图。
[0122] 制备所述冶金结合不锈钢覆层双金属角钢的工艺技术方案，包括以下步骤：（a）覆层双金属坯料熔铸；
在图7中，与图1的不同点为传动系统1转动液压缸3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度上下移动，在外层复合材料管6的外部安装有石墨加热套19。
在图7中，与图1的不同点为传动系统1转动液压缸3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度上下移动，在外层复合材料管6的外部安装有石墨加热套19。
[0123] 首先将制造好的所需尺寸的外层306L奥氏体不锈钢无缝管6的内壁表面进行除油、除锈处理后，采用丙酮进行清洗，然后在清洗好的306L 奥氏体不锈钢管内表面均匀涂覆一层高温防氧化涂料，将其固定在浇注底板13上面的的金属液出口处的中心位置上，在外层306L 奥氏体不锈钢管6的外部安装有石墨加热套19，启动升降设备上的传动系统1转动液压缸3带动安装在升降立柱2上的升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5下降到外层复合材料306L 奥氏体不锈钢管6的底部，启动电磁感应加热电源，使感应加热器5对外层306L 奥氏体不锈钢钢管6进行表面加热，通过安装在外层304 奥氏体不锈钢管6上面的测温热电偶15进行测温和控制加热温度，待加热到890℃后，将冶炼好的内层HRB400碳钢金属液7倒入浇注包9内，将浇注包9内的Q235B碳钢金属液按照所预定的浇注程序通过浇注漏斗10、中注管11、浇铸流道砖12内的浇注流道14浇入外层304 奥氏体不锈钢管6内，在浇注过程中，电磁感应加热器5不停止加热，Q235B碳钢金属液7浇注完毕后，感应加热器继续进行加热18分钟，使所浇注的金属液在一定的时间内保持液态，以增加液固时间，使界面形成冶金结合，当Q235B碳钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，启动升降装置，通过升降臂4以所设定的速度将安装在升降臂4上面的电磁感应加热器5以一定的速度向上提升，使电磁感应加热器逐步脱离复合层，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求在不同的区域内控制不同的上升速度，经10分钟升到保温冒口处停止，继续对保温冒口处进行加热20分钟，以延迟保温冒口凝固时间，对冒口进行补缩，使复合层金属液中的气体和夹杂物充分上浮，消除复合层金属铸造缺陷，达到预定时间后停止加热，拆除包覆在外层复合材料304 奥氏体不锈钢管6外面的耐火材料纤维8，松开外层304 奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层为304 奥氏体不锈钢和内层为Q235B碳钢的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料7（图13和图14）从浇注底板13上面吊出。
[0124] 本实施例中所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的结合界面为冶金结合界面，这种冶金结合界面是所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的界面间原子相互扩散而形成的结合，其结合强度以及结构稳定性是机械结合所不能比拟的，有良好的工艺性能。
[0125] 所述的电磁感应电源为中频感应电源，频率为1500Hz。
[0126] 图13所示，为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料的基本结构示意图，图15所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料横向剖剖面结构示意图。
[0127] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料6为为矩形无缝钢管，其具体尺寸为160×5×2000( 边长× 壁厚×长度，mm)，所述316/Q235B 钢双金属坯料总重量为400 公斤，其中所述不锈钢钢管坯料5 的重量为49.6 公斤，占所述316/Q235B 钢双金属坯料总重量的
12.4％。
12.4％。
[0128] （b）型钢成型；将所制备好的306L 奥氏体不锈钢/ Q235B 双金属坯料放入燃气加热炉中加热，出炉温度控制在1200℃，采用现有的轧制工艺轧制，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证型钢产品的尺寸和外形，获得冶金结合不锈钢覆层双金属角钢产品，产品结构图如图（17）。
[0129] 将轧制成型后的双金属角钢，经冷却、收集以及经热锯机锯切成所需要的尺寸等工步后，再经过检验、打捆以及洗去除不锈钢覆层双金属角钢表面氧化物等工序后称重包装入库。
[0130] 按上述方法生产的冶金结合不锈钢覆层双金属角钢，横截面的几何形状为边长25mm、厚度3mm 的等边双金属角钢，其中不锈钢层的厚度约为0.18mm，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
[0131] 上述热轧工艺中，电磁熔铸的冶金结合不锈钢覆层双金属圆形复合坯料在高温、高压条件下接触界面处形成更加良好的扩散层，进一步提高了界面结合强度，从而提高其延伸率、抗拉强度。
[0132] （C）后处理：将轧制后的不锈钢包覆层双金属角钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属角钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
[0133] 其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0134] 实施例10：图19中，冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，产品规格为30# 双金属槽钢，它由碳钢芯部金属7和其沿芯部金属7长度方向包覆的不锈钢覆层6组成，所述不锈钢覆层6与碳钢芯部金属7之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；制备冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，芯部7为生产Q235B 低碳钢。不锈钢合金层6的厚度为10mm，不锈钢合金层6选用304奥氏体不锈钢。图19为本发明实施例提供的一种双金属槽钢的基本结构示意图。
[0135] 在图8中，与图9的不同点为在底板13的下面安装有底水箱17，在底水箱17一侧的下部安装有进水管16，在底水箱17一侧的上部安装有出水管18。
[0136] 工作时，打开燃气供气管24的阀门，点燃燃气喷嘴23，通过高温燃气对外层304 奥氏体不锈钢管6进行加热，将冶炼好的所需复合成分的内层料Q235B碳钢液7倒入浇注包9内进行浇注，当浇注完毕后，打开底水箱17的进水管16和出水管18，通过底水箱17产生由下向上的逐层冷却，同时采取由下向上逐层停止燃气喷嘴23的方式使内层材料7，形成逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制燃气喷嘴23在不同的区域内的加热时间和加热量的大小，实现区域定向凝固；松开外层304奥氏体不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层304不锈钢6和内层材料Q235B碳钢7之间的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料（图13）从浇注底板13上面吊出。
[0137] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料6为圆形管，其具体尺寸为Φ200×10×2000(外径×壁厚×长度，mm)。
[0138] 所述304奥氏体不锈钢/ 低合金钢双金属坯料总重量为500公斤，其中所述不锈钢钢管坯料3 的重量为68.2公斤，占所述304不锈钢/低合金钢双金属坯料总重量的13.6％。
[0139] 所述轧制双金属槽钢成品规格为30# 双金属槽钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.41mm。
[0140] 本实施例与实施例1的不同点为，在图3中，与图2的不同点为安装在中注管11下面的浇铸流道砖12内的浇注流道14为2个金属液出口，浇注时，金属液通过中注管11从浇注流道14的2个金属液出口同时流出，可一次直接浇注2根外层为316L 奥氏体不锈钢和内层为Q235B碳钢的包覆型双金属复合坯料。其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0141] （b）槽钢成型；将所制备好的304奥氏体不锈钢/ HRB400 碳钢双金属坯料放入电磁感应加热炉中加热，出炉温度控制在1250℃，采用现有的轧制工艺轧制，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证槽钢型材的尺寸和外形，获得冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢产品，产品结构图如图（19），产品横向剖面结构示意图如图（20）。
[0142] 将轧制成型后的双金属槽钢，经冷却、收集以及经热锯机锯切成所需要的尺寸等工步后，再经过检验、打捆以及洗去除不锈钢覆层双金属槽钢表面氧化物等工序后称重包装入库。
[0143] 按上述方法生产的冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
[0144] 上述热轧工艺中，电磁熔铸的冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料在高温、高压条件下接触界面处形成更加良好的扩散层，进一步提高了界面结合强度，从而提高其延伸率、抗拉强度。
[0145] C）后处理：将轧制后的不锈钢包覆层双金属槽钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属槽钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
[0146] 其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0147] 实施例11：实施例4：制备冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢。
[0148] 图19中，冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，产品规格为40# 双金属槽钢，它由碳钢芯部金属7和其沿芯部金属7长度方向包覆的不锈钢覆层6组成，所述不锈钢覆层6与碳钢芯部金属7之间为通过熔铸形成的冶金结合的熔合界面层；制备冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，芯部7为生产HRB400 槽钢所用的坯料。不锈钢合金层6的厚度为10mm，不锈钢合金层6选用316L奥氏体不锈钢。图19为本发明实施例提供的一种双金属槽钢的基本结构示意图。
[0149] 制备所述冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢的工艺技术方案，包括以下步骤：（a）覆层双金属坯料熔铸；
在图9中，与图1的不同点为采用燃气加热，在外层316L不锈钢管6的外部安装有保温模具20，保温模具20固定在浇注底板13的上面，在保温模具20的内层贴有保温耐火材料21，在保温模具20与外层复合材料管6的中间间隙内安装有燃气供气管24，在燃气供气管24的上面均匀的安装有燃气喷嘴23，在保温模具20的上面安装有保温盖板22。
在图9中，与图1的不同点为采用燃气加热，在外层316L不锈钢管6的外部安装有保温模具20，保温模具20固定在浇注底板13的上面，在保温模具20的内层贴有保温耐火材料21，在保温模具20与外层复合材料管6的中间间隙内安装有燃气供气管24，在燃气供气管24的上面均匀的安装有燃气喷嘴23，在保温模具20的上面安装有保温盖板22。
[0150] 工作时，打开燃气供气管24的阀门，点燃燃气喷嘴23，通过高温燃气对外层316L不锈钢管6进行加热，将冶炼好的所需复合成分的内层HRB400碳钢液7倒入浇注包9内进行浇注，当浇注完毕后，采取由下向上逐层停止燃气喷嘴23的方式使内层材料HRB400碳钢7形成由下向上逐层顺序凝固；松开外层复合材料316L不锈钢管6的固定装置，将铸造好的外层316L不锈钢管6和内层HRB400碳钢7之间的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料（图
13）从浇注底板13上面吊出。
13）从浇注底板13上面吊出。
[0151] 本实施例中所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的结合界面为冶金结合界面，这种冶金结合界面是所述不锈钢层6 和所述碳钢芯7 的界面间原子相互扩散而形成的结合，其结合强度以及结构稳定性是机械结合所不能比拟的，有良好的工艺性能。
[0152] 图13所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料的基本结构示意图，图15所示为本发明实施例提供的一种冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料横向剖剖面结构示意图。
[0153] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料6为矩形管，横截面的几何形状为正方形，其具体尺寸为300×10×2000( 边长×壁厚×长度，mm)。
[0154] 所述316L/低合金钢双金属坯料总重量为1411公斤，其中所述不锈钢钢管坯料3 的重量为181.2公斤，占所述316L/低合金钢双金属坯料总重量的12.8％。
[0155] 所述轧制双金属槽钢成品规格为40# 双金属槽钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.43mm。
[0156] 本实施例与实施例1的不同点为，在图3中，与图2的不同点为安装在中注管11下面的浇铸流道砖12内的浇注流道14为2个金属液出口，浇注时，金属液通过中注管11从浇注流道14的2个金属液出口同时流出，可一次直接浇注2根外层为316L 奥氏体不锈钢和内层为HRB400碳钢的包覆型双金属复合坯料。其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0157] （b）槽钢成型；将所制备好的316L 奥氏体不锈钢/ HRB400 碳钢双金属坯料放入电磁感应加热炉中加热，出炉温度控制在1250℃，采用现有的轧制工艺轧制，逐道次减径，并通过现有的孔形尺寸保证槽钢型材的尺寸和外形，获得冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢产品，产品结构图如图（19），产品横向剖面结构示意图如图（20）。
[0158] 将轧制成型后的双金属槽钢，经冷却、收集以及经热锯机锯切成所需要的尺寸等工步后，再经过检验、打捆以及洗去除不锈钢覆层双金属槽钢表面氧化物等工序后称重包装入库。
[0159] 按上述方法生产的冶金结合不锈钢覆层双金属槽钢，两者之间为冶金结合，表面成形美观。
[0160] 上述热轧工艺中，电磁熔铸的冶金结合不锈钢覆层双金属矩形复合坯料在高温、高压条件下接触界面处形成更加良好的扩散层，进一步提高了界面结合强度，从而提高其延伸率、抗拉强度。
[0161] C）后处理：将轧制后的不锈钢包覆层双金属槽钢进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤；可根据需要将不锈钢包覆层双金属槽钢的表面进行处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色；
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
所述覆层双金属坯料的加热方式可以采用燃气加热、电加热、电磁感应加热、等离子加热其中的一种。
[0162] 其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0163] 实施例12：制备冶金结合不锈钢覆层双金属角钢。芯部7为HRB355碳钢，不锈钢合金层6选用12Cr21Ni5Ti 奥氏体-铁素体双相不锈钢。图17为本发明实施例提供的一种双金属角钢的基本结构示意图，图18为本发明实施例提供的一种双金属角钢产品的横向剖面结构示意图。
[0164] 所述熔铸的不锈钢复合坯料7的几何尺寸为Φ160×2000(外径×长度，mm)。
[0165] 所述轧制双金属槽钢成品规格为35# 双金属槽钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.42mm。
[0166] 在图10中，与图9的不同点为在底板13的下面安装有底水箱17，在底水箱17一侧的下部安装有进水管16，在底水箱17一侧的上部安装有出水管18。
[0167] 工作时，打开燃气供气管24的阀门，点燃燃气喷嘴23，通过高温燃气对外层12Cr21Ni5Ti 奥氏体-铁素体双相不锈钢管6进行加热，将冶炼好的所需复合成分的内层HRB355碳钢液7倒入浇注包9内进行浇注，当浇注完毕后，打开底水箱17的进水管16和出水管18，通过底水箱17产生由下向上的逐层冷却，同时采取由下向上逐层停止燃气喷嘴23的方式使内层材料7，形成逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制燃气喷嘴23在不同的区域内的加热时间和加热量的大小，实现区域定向凝固；松开外层复合材料管6的固定装置，将铸造好的12Cr21Ni5Ti 奥氏体-铁素体双相不锈钢外层复合材料6和内层材料HRB355碳钢7之间的界面呈冶金结合的包覆型双金属复合坯料（图13）从浇注底板13上面吊出。
[0168] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料6为圆形无缝钢管，其具体尺寸为Φ160×8×2000(外径×壁厚×长度，mm)。
[0169] 其它过程及设备与实施例1和10 相同。略。
[0170] 实施例13：制备冶金结合不锈钢覆层双金属角钢，芯部7为碳钢低合金钢，不锈钢合金层6选用12Cr13 马氏体不锈钢。图17为本发明实施例提供的一种双金属角钢的横向剖面图结构示意图。
[0171] 所熔铸的不锈钢复合坯料7的几何尺寸为Φ150×2500(外径×长度，mm)。
[0172] 在图11中，与图1的不同点为采用顶部直接浇注，在浇注包9的下面安装有吊挂卡槽26，浇注管28的上端安装有浇口杯27，浇口杯27通过吊挂卡槽26与浇注包9相连；在底板13的下面安装有底水箱17，在底水箱17一侧的下部安装有进水管16，在底水箱17一侧的上部安装有出水管18。
[0173] 工作时，将浇注包9和浇注管27一起移到外层复合材料管6内孔上方，将浇注包9对准12Cr13 马氏体不锈钢管6内孔中心，开始从浇注管27浇入内层复合材料低碳低合金钢金属液7，低碳低合金钢金属液7浇注到12Cr13 马氏体不锈钢管6内的型腔后，根据浇注速度逐步将浇注包9和浇注管27一起向上提升，当合金钢金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，打开底水箱17的进水管16和出水管18，使底水箱17产生由下向上的逐层冷却，将感应加热器5向上提升，形成由下向上逐层顺序凝固。
[0174] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料6为圆形无缝钢管，其具体尺寸为Φ150×7.5×2500(外径×壁厚×长度，mm)，所轧制双金属角钢成品规格为50# 双金属角钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.45mm。
[0175] 其它过程及设备与实施例1相同。略。
[0176] 实施例14：制备冶金结合不锈钢覆层双金属H型钢，芯部7为碳钢低合金钢，不锈钢合金层6选用10Cr17 铁素体不锈钢。图21为本发明实施例提供的一种双金属H型钢的横向剖面图结构示意图。
[0177] 所熔铸的不锈钢复合坯料7的几何尺寸为Φ180×2300(外径×长度，mm)，所轧制双金属角钢成品规格为125×125双金属H型钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.40mm。
[0178] 在图12中，与图1和图11的不同点为为采用燃气加热，在外层复合材料10Cr17 铁素体不锈钢管6的外部安装有保温模具20，保温模具20固定在浇注底板13的上面，在保温模具20的内层贴有保温耐火材料21，在保温模具20与外层复合材10Cr17 铁素体不锈钢管6的中间间隙内安装有燃气供气管24，在燃气供气管24的上面均匀的安装有燃气喷嘴23，在保温模具20的上面安装有保温盖板22。
[0179] 工作开始时，打开燃气供气管24的阀门，点燃燃气喷嘴23，通过高温燃气对外层10Cr17 铁素体不锈钢管6进行加热，将冶炼好的所需复合成分的内层低合金钢液7倒入浇注包9内，将浇注包9和浇注管27一起移到外层10Cr17 铁素体不锈钢管6内孔上方，将浇注包9对准10Cr17 铁素体不锈钢管6内孔中心，开始从浇注管27浇入内层低合金钢金属液7，金属液7浇注到10Cr17 铁素体不锈钢管6内的型腔后，根据浇注速度逐步将浇注包9和浇注管27一起向上提升，当金属液7浇注到冒口处时采取点注方式浇注以对冒口进行补缩，浇注完毕后，将保温剂加入到保温冒口内，打开底水箱17的进水管16和出水管18，使底水箱17产生由下向上的逐层冷却，将感应加热器5向上提升，形成由下向上逐层顺序凝固，并根据质量要求通过控制燃气喷嘴23在不同的区域内的加热时间和加热量的大小，实现区域定向凝固。
[0180] 本实施例中外层的不锈钢钢管坯料6为圆形无缝钢管，其具体尺寸为Φ150×6×2300(外径×壁厚×长度，mm)。所轧制双金属H型钢成品规格为125×125双金属H型钢，其中外层不锈钢层的厚度约为0.40mm。
[0181] 其它过程及设备与实施例1和9 相同。略。
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