CN104001719B - 一种钛轧制复合板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钛轧制复合板的制造方法，属于材料加工领域。该方法是将采用通常方法制成的钛板和钢板组合坯，分两阶段进行加热，首先将其放入加热炉中，加热到500～700℃，保温50～90min后，再加热到800～1000℃，保温10～20min，使内部钛层的温度低于外层钢的温度。第一阶段的加热，由于温度低，可以减轻钛板与钢板之间的元素扩散程度，而第二阶段的加热温度较高，有利于热轧的进行。并且，第二阶段的短时间高温加热，其目的是使内部钛层的温度低于外层钢的温度。采用这种制造方法可以减缓钢板与钛板之间的元素扩散，减轻界面反应的程度，由此可以制造出具有较高的结合强度的钛复合板。

Description

一种钛轧制复合板的制造方法

技术领域

本发明属于材料加工领域，特别涉及层状轧制复合板的应用。

背景技术

复合钢板通常是由两种或两种以上的金属以层状结合的形式复合而成的新材料。一般采用价格低廉、加工性能优良的软钢、低合金钢等作为基板，选择耐腐蚀性、耐热性、耐磨性好的，或者具有某种特殊性能的材料，如不锈钢、铜及铜合金、钛及钛合金等作为复板。工业复合钢板是着眼于提高材料环境特性而开发出来的层状复合材料。目前，复合钢板发展的主流是不锈钢复合板、铜合金复合板以及钛合金复合板，其中不锈钢复合板约占复合钢板产量的90％以上。但不锈钢复合板仅占热轧不锈钢产量的1～2％以下，其原因之一是不锈钢复合板的经济效果并不明显。相比较而言，钛合金复合板属于高附加值产品，钛合金复合板是集钢铁材料所具有的优异的强度、传热性能以及焊接性能与钛合金的耐腐蚀性能为一体的新材料，目前其应用领域不断扩大。

复合钢板的制备有轧制复合、***复合、堆焊等方法。其中，随着轧制技术、轧制装备的发展，采用轧制方法制备工业复合钢板逐渐引起人们的重视，并得到了迅速的发展。

对于钛钢复合板，由于钛的化学活性非常高，易产生金属间化合物，使复合钢板剪切结合强度产生较大的波动。当结合界面产生的金属间化合物层超过一定值时，会使复合板结合强度大幅度降低，为了提高界面结合强度，抑制轧制后复合板界面处的元素扩散，组织阻止界面处金属间化合物的生成是一种有效的方法。因此，控制复合板结合界面元素的扩散是制造高质量轧制复合板的关键技术，目前，尚未有能够起到避免脆性相析出问题的有效方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛轧制复合板的制造方法，解决由于界面元素扩散生成脆性析出相而导致复合板界面结合强度大幅度降低的问题。

一种钛轧制复合板的制造方法，具体工艺步骤为：

(1)轧制复合板的制备

轧制复合板采用通常的制备方法获得，选取两块钛板和两块钢板，并将这些板材切取成具有一定的长度和宽度；所选取的钛板厚度大于2mm；钢板厚度大于5mm，采用通常的表面处理方法对钛板和钢板的表面进行打磨；

(2)板材的封焊

采用通常的方法进行组装，将两块钛板叠放在一起，中间涂敷止焊剂，再将两块钢板放在钛板的外面，形成钛钢-钢钛四层复合板结构，然后采用通常的方法进行抽真空处理和焊接组装；

(3)加热及保温过程

组装好的四层复合板材分两阶段加热，首先将其放入加热炉中，加热到500～700℃，保温50～90min后，再加热到800～1000℃，保温10～20min，使内部钛层的温度低于外层钢的温度；

(4)复合板的轧制

取出保温后的复合板进行常规轧制，保证第一道次压下量超过55％。

(5)复合板的剪裁(切割)

将轧好的钛复合板用水床进行切割，将封焊的位置切开，多余的焊接材料切去，成为两个独立的钛-钢复合板，并将复合板切割成所需要的尺寸。

本发明的特点在于，基板以包套的形式将复板封装在内并将复合板的保温过程分为两个阶段，在低温下保温时，可以减少界面元素的扩散，抑制脆性相的析出，再在高温下保温较短的时间，使外层的钢板达到高温，有利于轧制的进行，而内层的钛板依然是低温，这样，既可以有利于加工，又减轻了界面反应，有利于提高复合板的界面结合强度。

附图说明

图1为一种钛轧制复合板的制造方法工艺流程。

具体实施方式

本发明提供了一种钛轧制复合板的制造方法，具体实施方式如下：

实施例

1、TA1-Q235轧制复合板的制造

TA1和Q235板材采用通常的制备方法获得，TA1板材厚度为5mm，Q235钢板厚度为20mm，切取相同尺寸的TA1和Q235板材各2块，长度为1000mm，宽度为500mm。用砂带对TA1和Q235板材进行打磨后，将两块TA1板中间涂敷止焊剂叠放在一起，Q235钢板放在TA1板的外侧进行焊接组装成Q235-TA1-TA1-Q235四层板结构。将封焊好的复合板放入热处理炉中，先在600℃保温60min，再加热到850℃保温15min后，取出直接进行轧制，一道次压下量为60％。

2、TA2-Q235轧制复合板的制造

TA2和Q235板材采用通常的制备方法获得，TA2板材厚度为5mm，Q235钢板厚度为15mm，切取相同尺寸的TA2和Q235板材各2块，长度为1500mm，宽度为1000mm。用砂带对TA2和Q235板材进行打磨后，将两块TA2板中间涂敷止焊剂叠放在一起，Q235钢板放在TA2板的外侧进行焊接组装成Q235-TA2-TA2-Q235四层板结构。将封焊好的复合板放入热处理炉中，先在500℃保温60min，再加热到850℃保温15min后，取出直接进行轧制，一道次压下量为63％。

3、TA1-304不锈钢轧制复合板的制造

TA1和304不锈钢板材采用通常的制备方法获得，TA1板材厚度为5mm，304不锈钢板厚度为15mm，切取相同尺寸的TA1和304不锈钢板材各2块，长度为1500mm，宽度为1000mm。用砂带对TA1和304不锈钢板材进行打磨后，将两块TA1板中间涂敷止焊剂叠放在一起，304不锈钢板放在TA1板的外侧进行焊接组装成304不锈钢-TA1-TA1-304不锈钢四层板结构。将封焊好的复合板放入热处理炉中，先在700℃保温70min，再加热到900℃保温15min后，取出直接进行轧制，一道次压下量为58％。

Claims (1)

1.一种钛轧制复合板的制造方法，其特征在于具体工艺步骤为：

(1)轧制复合板的制备：

轧制复合板采用通常的制备方法获得，选取两块钛板和两块钢板，并将这些板材切取成具有一定的长度和宽度；所选取的钛板厚度大于2mm；钢板厚度大于5mm，采用通常的表面处理方法对钛板和钢板的表面进行打磨；

(2)板材的封焊：

采用通常的方法进行组装，将两块钛板叠放在一起，中间涂敷止焊剂，再将两块钢板放在钛板的外面，形成钢钛-钛钢四层复合板结构，然后采用通常的方法进行抽真空处理和焊接组装；

(3)加热及保温过程：

组装好的四层复合板材分两阶段加热，首先将其放入加热炉中，加热到500～700℃，保温50～90min后，再加热到800～1000℃，保温10～20min，使内部钛层的温度低于外层钢的温度；

(4)复合板的轧制：

取出保温后的复合板进行常规轧制，保证第一道次压下量超过55％。