CN104014997A - 一种不锈钢复合板的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种不锈钢复合板的制造方法，属于金属复合板制造工艺技术领域。它按照以下工艺步骤进行：（1）选取长、宽尺寸相同的基层金属和不锈钢复层，对待复合表面进行加工和清洗，开环周倒角坡口；（2）将基层金属和不锈钢复层待复合面正对叠放，四周焊接成一个前置坯；（3）将两个前置坯的不锈钢复层表面进行表面加工和清理，相对叠放，在两层之间涂刷隔离剂后焊接在一起得到复合叠轧坯；（4）复合叠轧坯加热、轧制；（5）对不锈钢复合板进行热处理和其他处理。本发明克服了现有的不锈钢复合板制造工艺中坯料加工工艺复杂、需要真空设备、高真空度的获得和控制难度大等不足，提供了一种工序简单、周期短、效率高、低成本的不锈钢复合板制造方法。

Description

一种不锈钢复合板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种不锈钢复合板的制造方法，属于金属复合板制造工艺技术领域。 

背景技术

金属层状复合材料是由两层或者两层以上不同性质的金属复合而成，它具备原来各单一材料所不具备的优良特性的。通过对层板组分的合理选择以及适当的加工工艺，可以获得满足不同需要的层状金属复合材料，也可以利用廉价基体层金属来替代昂贵复合层金属，以降低成本。包括：不锈钢-钢复合板、铜-钢复合板、铝-钢复合板、钛-钢复合板等。不锈钢复合板是一种最常见的、用途最广泛的金属复合材料，它保留不锈钢的耐腐蚀，耐磨、抗磁等性能以及外表美观的特点又兼具有碳钢良好的可焊性、成形性、拉伸性、导热性的特点，可以广泛应用于冶金、造船、宇航、制药、食品、建筑、电子、化工、机械、国防等领域。 

目前，不锈钢复合板常用的几种生产方法有：钎焊复合法、***复合法、***焊接轧制法和直接轧制法。钎焊复合法是将钎料置于复层金属与基层金属之间，通过加热后施加压力，使复层与基层金属结合起来的方法，该方法操作简单，但制备的复合板结合强度不高，适用于复合强度要求不高的金属复合板；***复合法可以使两种熔点差别很大的金属瞬间完成复合，避免了界面生成金属间化合物，但是该方法生产的复合板尺寸较小且板形较差，产品质量不稳定，能量消耗大，污染环境，成材率低；***焊接轧制法是采用***制坯，再利用热轧机组轧制成型的方法，由于受爆轧复合坯料规格的限制，其产品规格也有限，另外也带来了***工艺能量消耗大，生产效率低、污染环境等缺点。 

最近几年不锈钢复合板的直接轧制法成为研究的热点，中国专利申请号CN201110270155.3公开了的一种金属复合板的真空轧制方法，该方法包括以下主要工艺：（1）基板加工环倒角坡口：不锈钢板周边尺寸小于基板环周倒角坡口尺寸；（2）钻孔：在基板上钻一个直角孔作为抽真空孔；（3）前置对焊：不锈钢叠放在基板倒角一面，在两者之间平铺钎焊剂，放在压力平台上，对基板和不锈钢进行环周密封焊接；（4）抽真空：通过基板上的直角孔抽真空，然后封堵直角孔，形成前置坯；(5)合坯封焊：将两个前制坯不锈钢面对合，中间平铺高温防粘剂，然后在两张不锈钢板四周点焊等周长的分隔板，再在两个倒角坡口及分隔板之间的间隙实施埋弧封焊，形成复合坯；(6)钻孔：在封焊圈及分隔板上对称钻取若干个透气孔；(7)热轧：将复合坯加热到1000℃～1300℃，进热轧机轧制成型；（8）切边精整分离得到成品。该方法中存在的问题是：钻直角孔工艺较复杂；对前制坯抽真空需要精度较高的真空设备；抽完真空后对前置坯实施封焊是一个比较困难的过程，要求前置坯腔体达到较高的真空度并且在后续的生产工中一直保持这个较高的真空度直到轧制工序。因此这种工艺周期长、生产工序复杂，技术难度大。 

随着社会需要的不断增加和生产的发展，对不锈钢复合板的需求量也不断增大，因此，改进目前生产不锈钢复合板的工艺手段、减小制造不锈钢复合板的工艺难度、降低生产成本、提高不锈钢复合板产量是行业内亟待解决的问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的真空热轧复合法制备不锈钢复合板技术上存在的问题，提供一种工序简便、周期更短、效率更高、低成本的不锈钢复合板的制造方法。 

解决上述技术问题的技术方案是： 

一种不锈钢复合板的制造方法，它按照以下步骤进行：

a．坯料准备：选取长、宽尺寸大致相同的基层金属和不锈钢复层，对基层金属和不锈钢复层的待复合面加工环倒角坡口，使用铣、刨或磨的方法去除基层金属和不锈钢复层待复合面上的的氧化层，先后用无水酒精和丙酮清洗基层金属和不锈钢复层的待复合面，用温度低于30℃的凉风吹干；

b．前置坯焊接：将清洗后吹干的基层金属和不锈钢复层的待复合面相对叠放在一起，然后将沿着坡口进行环周密封焊接；

c．叠轧复合坯制备：将两个前置坯的不锈钢面相对叠放，在两层之间涂刷隔离剂，采用不锈钢焊条对复合坯的相邻不锈钢层头部满焊，两侧边点焊；

d．加热及轧制：将叠轧复合坯放入加热炉中按照复层金属的生产加热制度进行加热控制；对加热后的叠轧复合坯进行轧制，轧制的开轧温度、终轧温度及轧后冷却工艺按照复层金属的生产工艺进行轧制，轧制速度0.5~3m/s，总压下率≥50%。

上述不锈钢复合板的制造方法，所述轧制后的不锈钢复合板，根据用户的要求对不锈钢复合板进行热处理和其他处理获得不锈钢复合板成品。 

上述不锈钢复合板的制造方法，所述隔离剂为氧化镁：水玻璃（wt%）=1:4～2:3的混合溶液，涂刷厚度为0.5～1.5 mm。 

上述不锈钢复合板的制造方法，所述的加热及轧制工序，加热炉加热温度为1100～1250℃，在炉内保温0.5～2小时，开轧温度为1000～1150℃，首道次压下率≥13%，前三道次累积压下率≥32%，终轧温度930～1050℃。 

本发明的有益效果是： 

本发明克服了目前的金属复合板的真空轧制方法的不足，免去了在基板上钻取直角孔复杂工艺，无需对前置坯抽真空，不需要投入资金购买精度较高的真空设备，不需要进行前置坯腔体达到高真空度后的封焊工序。本发明改进了目前生产不锈钢复合板的工艺手段，在很大程度上减小了制作不锈钢复合板的工艺难度，显著降低了生产成本，可以大幅度地提高不锈钢复合板产量，是一种工序简便、周期短、效率高、低成本的不锈钢复合板制造方法，对满足市场对不锈钢复合板的需求做出了贡献，值得在行业内推广应用。

附图说明

图1是本发明的复合坯结构示意图。 

图中标记如下：基层金属1、不锈钢复层2、隔离剂3。 

具体实施方式： 

图中显示，本发明的层次结构依次为：基层金属1，不锈钢复层2，隔离剂3，不锈钢复层2，基层金属1。本发明的制作工序为：坯料准备→前置坯焊接→叠轧复合坯制备→加热及轧制→后续处理。

本发明按照以下步骤进行： 

a. 坯料准备：选取长、宽尺寸相同的基层金属1和不锈钢复层2，基层金属1一般用碳素结构钢。对基层金属1和不锈钢复层2的待复合面加工5～20 mm深，30°角的环周倒角坡口，使用铣、刨或磨的方法去除基层金属1和不锈钢复层2待复合面上的的氧化层，并控制表面粗糙度≤12.5μm；用清水冲洗打磨好的待复合面，除去表面杂物，再用无水酒精和丙酮清洗基层金属1和不锈钢复层2的待复合面，凉风吹干。

b. 前置坯焊接：将基层金属1、不锈钢复层2的待复合面正对叠放后，采用不锈钢焊条电弧焊将两层金属焊接在一起；四周按“长度方向→另一个长边→宽度方向→另一个宽边”的顺序进行密封性焊接，焊缝分三层焊接，上一层焊缝冷却后再进行下一层的焊接，下一起弧点避开上一层起弧位置。 

c. 叠轧复合坯制备：将两个前置坯料的不锈钢复层2面相对叠放，在中间涂刷一层隔离剂3，隔离剂3为氧化镁：水玻璃（wt%）=1:4～2:3的混合溶液，涂刷厚度为0.5～1.5 mm，待隔离剂干燥后再采用不锈钢焊条对复合坯的相邻不锈钢复层2头部满焊，两侧边点焊。 

d.加热及轧制：将叠轧复合坯放入加热炉中，加热到1100～1250℃，在炉内保温0.5～2小时，开轧温度为1000～1150℃，首道次压下率≥13%；前三道次累积压下率≥32%，终轧温度930～1050℃。轧制速度设为0.5～2 m/s。 

e. 后续处理：根据用户的要求对不锈钢复合板进行热处理和其他处理获得不锈钢复合板成品。 

Claims (2)

1.一种不锈钢复合板的制造方法，其特征在于：它按照以下步骤进行：

a．坯料准备：选取长、宽尺寸大致相同的基层金属（1）和不锈钢复层（2），对基层金属（1）和不锈钢复层（2）的待复合面加工环倒角坡口，使用铣、刨或磨的方法去除基层金属（1）和不锈钢复层（2）待复合面上的的氧化层，先后用无水酒精和丙酮清洗基层金属（1）和不锈钢复层（2）的待复合面，再用温度低于30℃的凉风吹干；

b．前置坯焊接：将清洗后吹干的基层金属（1）和不锈钢复层（2）的待复合面相对叠放在一起，然后沿坡口进行环周密封焊接；

c．叠轧复合坯制备：将两个前置坯的不锈钢面相对叠放，在两层之间涂刷隔离剂（3），待隔离剂干燥后再采用不锈钢焊条对复合坯的相邻不锈钢层头部满焊，两侧边点焊；

d．加热及轧制：将叠轧复合坯放入加热炉中按照复层金属的生产加热制度进行加热控制；对加热后的叠轧复合坯进行轧制，轧制的开轧温度、终轧温度及轧后冷却工艺均按照复层金属的生产工艺执行，轧制速度0.5~3m/s，总压下率≥50%。

2.根据权利要求1所述的不锈钢复合板的制造方法，其特征在于：所述加热及轧制工序中加热温度为1100～1250℃，在炉内保温0.5～2小时，开轧温度为1000～1150℃，首道次压下率≥13%，前三道次累积压下率≥32%，终轧温度930～1050℃。