Wenn der Kühler voll mit Rostpartikel zugesetzt war, so wie Du schreibst, werden die Kanäle im Zylinderkopf vermutlich ebenfalls ordentlich zugesetzt sein.
„Nur“ den Kühler zu reinigen, war sicherlich ein Schritt auf dem Lösungsweg, aber vielleicht noch nicht alles.
Habt ihr mal versucht den Kopf direkt zu spülen?
Eine andere Möglichkeit ist, dass das Pumpenrad nicht richtig sitzt (Mutter abgefallen), die Welle an der Spitze gebrochen ist (kommt öfters vor), oder aus irgendeinem anderen Grund die Wasserpumpe ihren Dienst versagt. Aber Du schreibst ja, die WaPu wäre ok… von daher stell‘ ich das mal zurück.
Es kann auch sein, dass die mechanische WaPu-Dichtung defekt ist und dadurch Luft ins Kühlsystem gelangt. Das Luftbläschen setzt sich dann meist am Thermofühler oben im Zylinderkopf ab und zeigt damit Werte an, die nicht ganz stimmen.
Check: hinter der Ablassschraube der Kühlflüssigkeit am WaPu-Deckel ist eine kleine Bohrung. Kommt da Kühlflüssigkeit oder Öl raus? Wobei letzteres mit dem eigentlichen Problem zunächst mal nichts zu tun hat.
Ich gehe davon aus, dass ihr die Kühlflüssigkeit aufgrund des Rostbefalls gewechselt habt.
Hattet ihr den Wasserpumpendeckel runter?
Vermutlich nicht.
Also den mal runter und das Beschriebene überprüfen.
Zylinderkopfdichtung kann natürlich auch noch sein, ich würde aber mal bei den vermeintlich einfacheren Dingen anfangen zu suchen.
OT: Die is' aber schööööön
Gruß Chef
Kawasaki KLR 650A
, nach so ungefähr 20 Minuten Fahrt war die Temperaturanzeige in den roten Bereich und Ventilator hat sich eingeschaltet....wir wollten wissen woran das liegt also wir haben der Thermostat ausgebaut und das Kühlwasser direkt laufen lassen....-gleiche Ergebnis 
, dann haben wir in den Kühler hingeschaut war voll verstopft ... voll mit Rost! Ok, wir haben Kühler ausgebaut unten ausgemacht und sehr sorgfältig mit einem Stück Draht gereinigt. Wieder zam geschweisst und richtig entlüftet. Aber leider hat sich nichts geändert . Wasserpumpe arbeitet auch.... 
