CN104550233B - 一种热轧复合坯的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热轧复合坯的生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：（1）清洁基层金属板和复层金属板，用铣床对待复合面表面清理，使得表面洁净；（2）将两块复层金属板之间放置高温防粘剂，将两块叠置的复层金属板置于两块基层金属板中间；（3）在两块基层金属板之间的空隙、近边缘处放置基板金属条，将基层金属板与基板金属条点焊，使金属板固定组坯；（4）将坯料通过真空电子束焊接把坯料四周边缘焊接密封，形成双金属复合钢板的坯料；（5）将双金属复合钢板的坯料在加热炉中加热，出炉后将坯料通过强力中厚板轧机轧制，轧制后经矫直、切边成材。本发明工艺简单、复合质量好、效率高、生产成本较低、周期短、易于生产组织、损耗小。

Description

一种热轧复合坯的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种热轧复合坯的生产工艺，属于金属材料生产领域。
背景技术
金属复合板已广泛应用于能源、石油、化工、海洋、采矿等行业。随着对金属复合板认识的加深，人们对复合板制品的需求日益增加，为了提高效率、降低生产成本，复合坯生产工艺随之不断改进，以适应复合板需求量的不断提高。
***复合组坯受气候影响较大，能耗大、不符合环境友好要求，而且受天气等因素影响批量生产难以保证。专利200510033984.4提供了一种钎焊热轧复合坯的加工方法，该方法焊接密封后钻孔抽真空，真空度不易保证；该专利还在基层金属板和复层金属板之间放置钎焊料，抽真空后将复合坯加热至钎焊料的熔点以上，在压机上热压成型后冷却。本发明的方法与之相比复层材料和基层料之间不含钎焊料，在真空环境下焊接，具有工艺简单、复合质量好、效率高、生产成本较低、周期短、易于生产组织、损耗小的优点，可广泛应用于各种金属复合坯的生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热轧复合坯的生产工艺，具体涉及一种真空条件下焊制的工艺简单、复合质量好、效率高、生产成本较低、周期短、易于生产组织的热轧复合坯的生产工艺。
本发明的技术方案如下：
一种热轧复合坯的生产工艺，所述热轧复合坯包括两块基层金属板、两块复层金属板、高温防粘剂和基板金属条，复层金属板的边长均小于基层金属板的边长，生产工艺包括以下步骤：
（1）清洁基层金属板和复层金属板，用铣床对待复合面表面清理，使得表面洁净；
（2）将两块复层金属板间放置高温防粘剂，并将叠放的复层金属板置于两块基层金属板中间，并且复层金属板的四边到基层金属板对应四边的距离相等；优选的，所述高温防粘剂选自高纯度金属氧化物超细粉；更优选的，所述高温防粘剂为氧化镁超细粉。
（3）将两块基层金属板之间的空隙，近边缘处放置基板金属条，且复层金属板的边至基板金属条的距离为10-20mm，在100-200T/m2压力条件下，将基层金属板与基板金属条点焊，获得复合坯的坯料；
（4）在真空条件下，将坯料通过真空电子束焊接把坯料四周边缘焊接密封，形成双金属复合钢板的坯料；
（5）将双金属复合钢板的坯料在加热炉中加热，加热温度为700-1250℃，出炉后将坯料通过中厚板轧机轧制，轧制后经矫直、切边成材；优选的，所述的加热温度为900-1150℃。
进一步的，所述基层金属板的厚度与复层金属板的厚度的比例为20：1-3:1，复层金属板长度比基层金属板长度小70-90mm，复层金属板宽度比基层金属板宽度小70-90mm。
所述基层金属板选自Q235B、Q245R、Q345B等钢中的一种；复层金属板选自不锈钢、钛钢等金属中的一种。基板金属条与基层金属板同材质。
进一步的，所述步骤（4）中，真空电子束焊接，焊接电压为30-150KV，真空度为1×10-1-5×10-1Pa，焊接电流为100-500ma，焊接速度为100 -500mm/min，熔深为10-100mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.坯料采用真空电子束焊接，保证了坯料的真空度，从而提高了热轧复合板的结合性能；
2.采用基板金属条与基板焊接，降低了异金属焊接的难度，改善了可焊性能；
3.因膨胀系数不同，基板与复板轧制中延展率不同，金属条与复板金属间预留一定间隙，可以保证板型平整；4.与***制坯相比，本技术更易于批量生产。
附图说明
图1为本发明复合坯的立体结构示意图；
图2为本发明复合坯水平剖面结构示意图；
图3为本发明复合坯横截面结构示意图。
符号说明：
1 基层金属板、2 复层金属板、3高温防粘剂、4 基板金属条。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1 一种热轧复合坯的生产工艺，所述热轧复合坯包括两块基层金属板1、两块复层金属板2、高温防粘剂3和基板金属条4，复层金属板2的边长均小于基层金属板1的边长，生产工艺包括以下步骤：
（1）清洁基层金属板和复层金属板，用铣床进行待复合面表面清理，使得表面洁净；
（2）将两块复层金属板2叠放，复层金属板间放置轻质氧化镁超细粉（高温防粘剂3），并将叠放的复层金属板置于两块基层金属板1中间，并且复层金属板2对应的两边到基层金属板1对应两边的距离相等；
（3）将两块基层金属板1之间的空隙，近边缘处放置基板金属条4，且复层金属板2的边至基板金属条4的距离为10mm，在150T/m2压力条件下，将基层金属板与基板金属条点焊，获得复合坯的坯料；
（4）在真空条件下，将坯料通过真空电子束焊接把坯料四周边缘焊接密封，形成双金属复合钢板的坯料；
（5）将双金属复合钢板的坯料在加热炉中加热，加热温度为1000-1200℃，出炉后将坯料通过2500吨中板轧机轧制，轧制后经矫直、切边成材；
所述基层金属板的厚度与复层金属板的厚度的比例为4：1；
所述基层金属板为Q245R；所述复层金属板为316L；
所述步骤（4）中，真空电子束焊接，焊接电压为80-110KV，真空度为1.1×10-1-1.3×10-1Pa，焊接电流为100-280ma，焊接速度为270mm/min，熔深为45mm。
实施例2 一种热轧复合坯，30mm（5mm+ 25mm）厚304/Q345B不锈钢/碳钢复合板的生产工艺，所述复合板坯料尺寸：240×1620×2500（mm），包括两块基层金属板1、两块复层金属板2、高温防粘剂3和基板金属条4；所述基层金属板1为100mm厚Q235B钢板，尺寸为100×1620×2500mm（mm）；所述复层金属板2为20mm厚304不锈钢板尺寸为20×1500×2380mm（mm）；所述高温防粘剂3为氧化铝超细粉；所述基板金属条4包括两条40×50×2500（mm）Q235B钢板条和两条40×50×1520（mm） Q235B钢板条。
生产工艺包括以下步骤：
（1）清洁基层金属板1和复层金属板2，使得表面洁净；用铣床将两张基层金属板1和复层金属板2待复合表面清理干净；
（2）将两块复层金属板2叠放，复层金属板间放置轻质氧化镁超细粉（高温防粘剂3），并将叠放的复层金属板置于两块基层金属板1中间，并且复层金属板2对应的两边到基层金属板1对应两边的距离相等；
（3）将两块基层金属板1之间的空隙，近边缘处放置基板金属条4，且复层金属板2的边至基板金属条4的距离为10mm，在110T/m2压力条件下，将基层金属板与基板金属条点焊，获得复合坯的坯料；
（4）在真空条件下，将坯料通过真空电子束焊接把坯料四周边缘焊接密封，形成双金属复合钢板的坯料；
（5）将双金属复合钢板的坯料在加热炉中加热，加热温度为1000-1200℃，出炉后将坯料通过2500吨中板轧机轧制，轧制后经矫直、切边成材；
所述步骤（4）中，真空电子束焊接，焊接电压为50KV，真空度为1×10-1Pa，焊接电流为120ma，焊接速度为120mm/min，熔深为35mm。
实施例3 一种热轧复合坯，13（1+ 12）mm厚TA2/Q235B钛-钢复合板的生产工艺，所述复合板包括两块基层金属板1、两块复层金属板2、高温防粘剂3和基板金属条4，所述基层金属板为120mm厚Q235B钢板，尺寸为：120×1620×2300（mm），所述复层金属板为10mm厚TA2钛板，尺寸为：10×1500×2180（mm），所述高温防粘剂3为轻质氧化镁超细粉，所述基板金属条4为Q235B钢板条，其中尺寸为20×50×2300（mm）两条，尺寸为20×50×1520（mm）两条；
生产工艺包括以下步骤：
（1）清洁基层金属板1和复层金属板2，使得表面洁净；用铣床将基层金属板1和复层金属板2的表面清理干净；
（2）将两块复层金属板2叠放，复层金属板间放置轻质氧化镁超细粉，并将叠放的复层金属板置于两块基层金属板1中间，并且复层金属板2对应的两边到基层金属板1对应两边的距离相等；
（3）将两块基层金属板2之间的空隙，近边缘处放置基板金属条4，且复层金属板2的边至基板金属条4的距离为10mm，在180T/m2压力条件下，将基层金属板与基板金属条点焊，获得复合坯的坯料；
（4）在真空条件下，将坯料通过真空电子束焊接把坯料四周边缘焊接密封，形成双金属复合钢板的坯料；
（5）将双金属复合钢板的坯料在加热炉中加热，加热温度为800-1000℃，出炉后将坯料通过4000吨中厚板轧机轧制，轧制后经矫直、切边成材；
所述步骤（4）中，真空电子束焊接，焊接电压为110KV，真空度为1.5×10-1Pa，焊接电流为350ma，焊接速度为400mm/min，熔深为50mm。
试验例1 对本发明制备的复合坯性能的测定
经检测，本发明实施例1轧制成的复合板结合率为100%，界面剪切强度为380MPa；本发明实施例2轧制成的复合板结合率为100%，界面剪切强度为320MPa；本发明实施例3轧制成的复合板结合率为100%，界面剪切强度为310MPa。

Claims (1)

1.一种热轧复合坯的生产工艺，其特征在于，所述热轧复合坯包括两块基层金属板、两块复层金属板、高温防粘剂和基板金属条，复层金属板的边长均小于基层金属板的边长，生产工艺包括以下步骤：
（1）清洁基层金属板和复层金属板，用铣床进行待复合面表面清理，使得表面洁净；
（2）将两块复层金属板叠放，复层金属板间放置轻质氧化镁超细粉，并将叠放的复层金属板置于两块基层金属板中间，并且复层金属板对应的两边到基层金属板对应两边的距离相等；
（3）将两块基层金属板之间的空隙，近边缘处放置基板金属条，且复层金属板的边至基板金属条的距离为10mm，在150T/m2压力条件下，将基层金属板与基板金属条点焊，获得复合坯的坯料；
（4）在真空条件下，将坯料通过真空电子束焊接把坯料四周边缘焊接密封，形成双金属复合钢板的坯料；
（5）将双金属复合钢板的坯料在加热炉中加热，加热温度为1000-1200℃，出炉后将坯料通过2500吨中厚板轧机轧制，轧制后经矫直、切边成材；
所述基层金属板的厚度与复层金属板的厚度的比例为4：1；
所述基层金属板为Q245R；所述复层金属板为316L；
所述步骤（4）中，真空电子束焊接，焊接电压为80-110KV，真空度为1.1×10-1-1.3×10- 1Pa，焊接电流为100-280ma，焊接速度为270mm/min，熔深为45mm。
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