CN104624702A - 一种不锈钢双面复合板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢双面复合板的制备方法，该方法包括一次坯制备以及二次坯制备两个步骤，在一次坯的制备过程中：首先进行原材料的选择以及矩形框的制作，然后将原材料在矩形框中叠加；最后经过压合，焊接，检漏、抽真空后，进行轧制，从而获得一次坯，将一次坯分割成2块单面复合板；在二次坯的制备过程中：将2块单面复合板进行叠加，焊接，检漏、抽真空，轧制，最后进行轧制后的处理，以获得表面性能良好的双面复合板。通过本发明所述的方法，基板以及复板均被轧制过，获得的双面复合板表面质量高，外表面光滑、平整；生产简单，容易匹配；提高了产品质量，以及生产效率。

Description

一种不锈钢双面复合板的制备方法
技术领域
本发明属于复合板制作领域，具体涉及一种不锈钢双面复合板的制作方法。
背景技术
双面复合板作为一种性能优异，节约能源的板材，在建筑以及日常生活用品领域，获得越来越广泛的应用。
在双面复合板的制作过程中，通常采用的方法为：将2块单面复合板与1块双面复合板叠加，轧制结束后，分切后得到两块单面复合板和一块双面复合板，利用此方法获得的双面复合板具有以下缺点：1、复板被包裹在基板中间，在轧制时复板未与轧辊接触，其表面质量难以保证，甚至有时会出现折皱，影响产品质量，以及后续产品的使用性能；2、组坯时要和2块单面复合板进行匹配，生产组织比较困难，生产效率较低。
发明内容
本发明旨在提供一种生产效率高的不锈钢双面复合板的制作方法，制作得到的双面复合板表面质量良好。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种不锈钢双面复合板的制备方法，本发明的创新之处在于，依次包括一次坯制备和二次坯制备两个步骤，具体步骤如下：
一、一次坯制备依次包括如下步骤：
（1.1）原材料选取：选择2块基板以及2块复板；
（1.2）原材料的外表面处理：去掉基板以及复板表面的氧化层以及污垢，使其呈现出金属光泽；
（1.3）制备挡条：首先，将厚度为12-16mm的普通碳素钢板切成挡条，挡条的宽度为步骤（1.1）中选取的2块复板的厚度之和加0.3mm；然后，对挡条的外表面进行处理，处理的目的为除去外表面的氧化层以及污垢，使其呈现出金属光泽；
（1.4）制备矩形框：选取1块基板，4个挡条，4个挡条首尾相接垂直焊接于基板上，形成矩形框，矩形框的高度即为挡条的宽度，挡条的外沿与基板边沿之间的距离为25~30mm；
（1.5）涂抹隔离剂：首先，2块复板均选取任意一个面，在其上涂抹隔离剂，隔离剂的涂抹量为15g/㎡×轧制压缩比；然后，进行隔离剂的烘干：在恒温110℃的条件下烘30~40分钟，从而彻底干燥、排除游离水；
（1.6）组装坯的制备：将2块复板依次放入矩形框内，剩余的1块基板放置于矩形框上部，2块复板的涂有隔离剂的面相贴合，2块复板处于2块基板之间，放置复板的过程中，保证复板与挡条之间设置有3-5mm的膨胀间隙；
（1.7）压合：将组装好的复板以及基板移至压力平台，施压使2块复板的外侧面与2块基板紧密贴合；
（1.8）焊接：首先将矩形框的上沿与最上层的基板密封焊接，然后再用埋弧焊将矩形框外侧，2块基板间的间隙满焊，形成连接2块基板的焊肉；
（1.9）放置钢管：首先，在焊肉上钻出穿过挡条的一次孔，然后在一次孔中***一次钢管，将一次钢管与焊肉焊接牢固；
（1.10）检漏：首先将肥皂水均匀涂刷于焊肉上，在一次钢管中通入压力在0.5Mpa以上的惰性气体，然后观察是否漏气；如有漏气，则挖掉泄漏部位的焊肉，然后重新补焊至不漏；
（1.11）抽真空：检漏完毕后，将一次钢管与真空泵相连，启动真空泵；当真空泵出口压力在12pa以下且维持10分钟不返弹时，用热煅法将一次钢管密封，撤去真空泵；
（1.12）一次轧件的制备：将抽真空后的坯子进行轧制，形成一次轧件；轧制条件为：加热温度：1250~1280℃；加热时间：按坯厚每厘米12~14分钟；开轧温度：1050~1150℃；终轧温度：850~930℃；轧制厚度：140~200mm；
（1.13）轧件处理；将一次轧件堆冷至常温；
（1.14）分切：首先用等离子切割机沿一次轧件的边缘切边，，使得2块复板的端部以及侧部露出，一次轧件的端部以及侧部成为平齐的表面；然后将一次轧件分开：从2块复板处分开，获得2块单面复合板。
二、二次坯制备依次包括如下步骤：
（2.1）2块单面复合板的表面处理：去掉外表面的氧化层以及污垢，使其呈现金属光泽；
（2.2）坡口制备：在2块单面复合板的基板的四个棱上，均打倾角为30°，长度为30mm的坡口；
（2.3）放置盘条：首先，盘条准备：选择直径为6.5的盘条，并将盘条的外表面进行处理：去掉外表面的氧化层以及污垢，使其呈现金属光泽；然后，2块单面复合板的叠放：将2块单面复合板的基板相贴合，进行叠放，使得2块复板处于外侧；在2块基板的贴合处，由于坡口相对，从而形成60°的缺口；最后，放置盘条：将盘条放入缺口内；
（2.4）缺口焊接：将盘条外侧的缺口满焊，形成将2块基板连接起来的焊肉；
（2.5）放置钢管：首先，在焊接好的坯子的端部焊肉上，钻一个能够打穿盘条二次孔；然后，将二次钢管***二次孔中，并将二次钢管与焊肉焊接牢固；
（2.6）检漏：此处需要检测焊接处是否密封焊接，以免有气孔的存在，检查的方法同一次坯制备过程中的步骤（1.10）；
（2.7）抽真空：此处需要将二次钢管与真空泵连接，进行抽真空操作，操作方法同一次坯制备过程中的步骤（1.11）；
（2.8）二次轧件制备：抽过真空后，需要通过轧制获得二次轧件，此处轧制的方法同一次坯制备过程中的步骤（1.12）；
（2.9）轧件处理：热处理，根据产品要求采用固溶、正火、退火或自然冷却。
基板为碳素钢；复板为不锈钢。
步骤（1.2）、（1.3）、（2.3）中外表面的处理方法为酸洗、喷砂、抛光或者抛丸中的任意一种。
步骤（1.5）中，隔离剂选用以下两种中的任意一种：
（1）4~6%浓度的聚乙醇水溶液调和α--Al2O3微粉，α--Al2O3微粉的细度在800目以細，其中聚乙醇水溶液与α--Al2O3微粉的重量比为1：50-60；
（2）4~6%浓度的聚乙醇水溶液调和白刚玉微粉，白刚玉微粉的细度在800目以細，其中聚乙醇水溶液与白刚玉微粉的重量比为1：50-60。
步骤（1.6）中一次孔以及一次钢管的直径均为10mm；步骤（2.5）中二次孔以及二次钢管的直径也均为10mm。
步骤（1.10）中采用手工气保焊，将矩形框的上部与最上层的基板密封焊接，采用自动埋弧焊将挡条以及2块基板围成的间隙满焊。
步骤（2.8）中获得轧件可以为平板或带卷。
步骤（2.8）中获得的带卷经退火酸洗进而冷轧得到表面质量为2B的带卷。
通过以上技术方案，本发明的有益效果为：1、通过2次处理，基板以及复板均与轧棍接触，复板表面光滑平整，表面质量高，如继续冷轧即可达到2B面的质量水平，提高了产品的性能；2、选用的不锈钢材质的基板仅占整个双面复合板的12-20%，降低了产品的成本，提高了经济效益；3、由于本方法获得的双面复合板中含有具有导磁性能的碳素钢，所以可制作各类锅具；不锈钢材质的复板表面，提高了卫生系数，碳素钢的基板提高了导热性能，节约了能源； 4、通过本方法获得的双面复合板，因良好的耐热性能以及可以焊接的特点，可以作为建筑用材料，降低了建筑材料的成本，提高了耐火性能。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2为一次坯制作流程图；
图3为二次坯制作流程图；
图4为一次坯制作过程中步骤（1.4）制备矩形框结构示意图；
图5为一次坯制作过程中步骤（1.6）组装坯的结构示意图：
图6为一次坯制作过程中步骤（1.11）抽真空结构示意图；
图7为二次坯制作过程中（2.2）坡口制备结构示意图：
图8为二次坯制作过程中步骤（2.7）抽真空结构示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1、2、3、4、5、6、7、8所示的一种不锈钢双面复合板的制作方法，依次包括一次坯的制备以及二次坯的制备，经过一次坯的制备获得2块单面复合板，再经过二次坯的制备获得复板在外的双面复合板。
其中一次坯的制作依次包括如下步骤：
（1）原材料的选择：选择2块基板和2块复板，其中基板为碳素钢，复板为不锈钢，选用不锈钢作为复板，碳素钢作为基板，扩大了使用本发明所述方法获得的双面复合板的适用范围，以及使用效果。获得的双面复合板既可以作为锅具，该锅具具有良好的导热性能且能够在电磁炉上使用；也可以作为建筑材料，可以焊接同时具有良好的耐火性能。
（2）原材料的外表面处理：选择酸洗、喷砂、抛光、抛丸等方法中的任意一种对原材料的外表面进行处理，从而将氧化层以及污垢清除掉，使基板以及复板呈现出金属光泽，在接下来的处理中，性能更高。
（3）制备挡条：首先选择厚度为12mm的碳素钢板，将其切割成挡条，其中挡条的宽度为上述步骤（1）中选择的2块复板的厚度之和再加0.3mm；然后，对挡条的外表面进行处理，目的是将挡条外表面的氧化层以及污垢去掉，从而使其呈现出金属光泽，提高使用性能，处理的方法同上述步骤（2）。
（4）制备矩形框：任意选取1块基板，4个挡条，将4个挡条首尾相接且垂直焊接于基板上，从而形成矩形框。矩形框的高度即为挡条的宽度，挡条的外沿与基板的边沿之间的距离为25mm，挡条的外沿与基板边沿之间留出的距离可以实现2块基板之间的连接；
（5）涂抹隔离剂：首先，2块复板均选取任意一个面，在其上涂抹隔离剂，隔离剂的涂抹量为15g/㎡×轧制压缩比；然后，在涂抹完成后，需要将隔离剂烘干：将2块复板放置于恒温110℃的条件下30分钟，从而彻底干燥、排除隔离剂中的游离水，从而提高使用效果。涂抹过程中，隔离剂选用以下两种中的任意一种：
第一种：4~6%浓度的聚乙醇水溶液调和α--Al2O3微粉，α--Al2O3微粉的细度在800目以細，其中聚乙醇水溶液与α--Al2O3微粉的重量比为1：50；
第二种：4~6%浓度的聚乙醇水溶液调和白刚玉微粉，白刚玉微粉的细度在800目以細，其中聚乙醇水溶液与白刚玉微粉的重量比为1：50；通过涂抹隔离剂可以有效避免在压合过程中两块复板相互粘结，选用的隔离剂成本低且使用效果较佳。
（6）组装坯的制备：将2块复板依次放入矩形框内，将剩余的1块基板1放入矩形框上部，2块复板的涂有隔离剂的面相贴合，形成组装坯。组装坯的结构为：最下层为1块基板1，在基板1上设置有由挡条5组成的矩形框，基板1上方依次为2块复板2，在2块复板2之间设置有隔离剂层3，从而防止2块复板2相粘合，最上层为剩余的1块基板1，复板2和挡条5之间设置有3mm的膨胀间隙4，从而防止复板受热膨胀与矩形框贴合过紧；
（7）压合：将制备好的组装坯移至压力平台，施压使2块复板的外侧面与基板之间紧密贴合，因复板上涂抹有隔离剂，可防止2块复板粘合；
（8）焊接：首先使用手工气保焊，将矩形框的上部与最上层的基板密封焊接；然后再用自动埋弧焊将矩形框外侧，2块基板1之间的间隙满焊，形成将2块基板1连接起来的焊肉，从而将组装坯焊接起来。
（9）放置钢管：首先，在焊好的组装坯的端部的焊肉6上，钻一个能够打穿挡条且直径为10mm的一次孔；然后在一次孔中***直径为10mm的一次钢管7；最后将一次钢管7与焊肉6焊接牢固；
（10）检漏：首先将肥皂水用毛刷均匀涂刷于焊肉6上，在一次钢管7中通入压力在0.5Mpa以上的惰性气体，然后观察是否漏气；可通过观察是否有气泡来判断是否漏气。如有漏气，则挖掉漏气部位的焊肉6，然后重新补焊至不漏，从而使得组装坯牢固且密封焊接；
（11）抽真空：检漏完毕后，将一次钢管7与真空泵相连，启动真空泵；当真空泵出口压力在12pa以下且维持10分钟不返弹时，则表示组装坯内部无气孔等问题，产品合格。随后，用热煅法将一次钢管7密封，撤去真空泵；
（12）一次轧件的制备：将抽真空后的坯子进行轧制，形成一次轧件。轧制条件为：加热温度：1250℃；加热时间：按坯厚每厘米12分钟；开轧温度：1050℃；终轧温度：850℃；轧制厚度：140mm，通过轧制提高组装坯的性能；
（13）一次轧件处理；将轧制后的一次轧件堆冷至常温；
（14）分切：首先用等离子切割机沿一次轧件的边缘切边，使得2块复板的端部以及侧部露出，轧件的端部以及侧部成为平齐的表面；然后将一次轧件分开，从2块复板处分开，获得2块单面复合板。
二次坯的制备依次包括如下步骤：
（1）2块单面复合板的表面处理：去掉表面的氧化层以及污垢，使其呈现金属光泽，处理的方法与一次坯制备过程中表面处理的方法相同；
（2）坡口制备：在2块单面复合板的基板1的四条棱上分别打倾角为30°，长度为30mm的坡口，此处打上坡口是为了在接下来的步骤中将两块基板连接；
（3）放置盘条：首先，选择盘条选择直径为6.5mm的盘条10，并将盘条10的外表面处理干净，此处处理的目的也是将其表面的氧化层以及污垢去掉，使其呈现金属光泽。处理方法与一次坯制备过程中步骤（2）原材料的外表面的处理方法相同；然后，进行2块单面复合板的叠放：将2块单面复合板的基板1相贴合，进行叠放，使得2块复板2处于外侧。在2块基板1的贴合处，由于坡口相对，从而形成60°的缺口9；最后，将盘条10放入缺口9内；
（4）缺口焊接：将盘条10外侧的缺口9满焊，形成将2块基板1连接起来的焊肉；
（5）放置钢管：首先，在焊接好的坯子的端部焊肉上，钻一个能够打穿盘条且直径为10mm的二次孔；然后，将直径为10mm的二次钢管8***二次孔中，并将二次钢管与焊肉焊接牢固；
（6）检漏：此处需要检测焊接处是否密封焊接，以免有气孔的存在，影响产品质量；检查的方法同一次坯制备过程中的步骤（10）；
（7）抽真空：此处需要将二次钢管与真空泵连接，进行抽真空操作，操作方法同一次坯制备过程中的步骤（11）；
（8）二次轧件制备：抽过真空后，需要通过轧制获得二次轧件，此处轧制的方法同一次坯制备过程中的步骤（12），可轧为平板也可轧为带卷。当轧制为带卷时，可继续进行退火酸洗以及冷轧，形成更薄的带卷，其表面质量可达2B；
（9）二次轧件处理：对二次轧件进行热处理，根据产品要求采用固溶、正火、退火或自然冷却；
经过以上处理，即可制成双面复合板，再将双面复合板切边、精整、检测后即可入库。
实施例2：一次坯制备过程中，步骤（3）制备挡条时：选择厚度为14mm的碳素钢板，将其切割成挡条。步骤（4）制备矩形框时：挡条的外沿与基板的边沿之间的距离为27mm；步骤（5）涂抹隔离剂时：第一种隔离剂，聚乙醇水溶液与α--Al2O3微粉的重量比为1：55；第二种隔离剂，聚乙醇水溶液与白刚玉微粉的重量比为1：55；涂抹完成后，将2块复板放置于恒温110℃的条件下35分钟，从而彻底干燥、排除隔离剂中的游离水，从而提高使用效果。步骤（6）组装坯的制备时：复板2和挡条5之间设置有4mm的膨胀间隙4，从而防止复板受热膨胀与矩形框贴合过紧。一次坯的制备以及二次坯的制备过程中，轧制条件为：加热温度：1270℃；加热时间：按坯厚每厘米13分钟；开轧温度：1100℃；终轧温度：900℃；轧制厚度：170mm，通过轧制提高组装坯的性能；本实施例其它内容同实施例1。
实施例3：一次坯制备过程中，步骤（3）制备挡条时：选择厚度为16mm的碳素钢板，将其切割成挡条。步骤（4）制备矩形框时：挡条的外沿与基板的边沿之间的距离为30mm；步骤（5）涂抹隔离剂时：第一种隔离剂，聚乙醇水溶液与α--Al2O3微粉的重量比为1：60；第二种隔离剂，聚乙醇水溶液与白刚玉微粉的重量比为1：60；涂抹完成后，将2块复板放置于恒温110℃的条件下40分钟，从而彻底干燥、排除隔离剂中的游离水，从而提高使用效果。步骤（6）组装坯的制备时：复板2和挡条5之间设置有5mm的膨胀间隙4，从而防止复板受热膨胀与矩形框贴合过紧。一次坯的制备以及二次坯的制备过程中，轧制条件为：加热温度：1280℃；加热时间：按坯厚每厘米14分钟；开轧温度： 1150℃；终轧温度： 930℃；轧制厚度： 200mm，通过轧制提高组装坯的性能；本实施例其它内容同实施例1。
通过本发明所述的方法，基板以及复板均被轧制过，获得的双面复合板表面质量高，外表面光滑、平整；生产容易，在二次坯制作过程中，组装容易且容易匹配；提高了产品质量，以及生产效率。

Claims (8)

1.一种不锈钢双面复合板的制备方法，其特征在于：依次包括一次坯制备和二次坯制备两个步骤，具体步骤如下：
一、一次坯制备依次包括如下步骤：
（1.1）原材料选取：选择2块基板以及2块复板；
（1.2）原材料的外表面处理：去掉基板以及复板表面的氧化层以及污垢，使其呈现出金属光泽；
（1.3）制备挡条：首先，将厚度为12-16mm的普通碳素钢板切成挡条，挡条的宽度为步骤（1.1）中选取的2块复板的厚度之和加0.3mm；然后，对挡条的外表面进行处理，处理的目的为除去外表面的氧化层以及污垢，使其呈现出金属光泽；
（1.4）制备矩形框：选取1块基板，4个挡条，4个挡条首尾相接垂直焊接于基板上，形成矩形框，矩形框的高度即为挡条的宽度，挡条的外沿与基板边沿之间的距离为25~30mm；
（1.5）涂抹隔离剂：首先，2块复板均选取任意一个面，在其上涂抹隔离剂，隔离剂的涂抹量为15g/㎡×轧制压缩比；然后，进行隔离剂的烘干：在恒温110℃的条件下烘30~40分钟，从而彻底干燥、排除游离水；
（1.6）组装坯的制备：将2块复板依次放入矩形框内，剩余的1块基板放置于矩形框上部，2块复板的涂有隔离剂的面相贴合，2块复板处于2块基板之间，放置复板的过程中，保证复板与挡条之间设置有3-5mm的膨胀间隙；
（1.7）压合：将组装好的复板以及基板移至压力平台，施压使2块复板的外侧面与2块基板紧密贴合；
（1.8）焊接：首先将矩形框的上沿与最上层的基板密封焊接，然后再用埋弧焊将矩形框外侧，2块基板间的间隙满焊，形成连接2块基板的焊肉；
（1.9）放置钢管：首先，在焊肉上钻出穿过挡条的一次孔，然后在一次孔中***一次钢管，将一次钢管与焊肉焊接牢固；
（1.10）检漏：首先将肥皂水均匀涂刷于焊肉上，在一次钢管中通入压力在0.5Mpa以上的惰性气体，然后观察是否漏气；如有漏气，则挖掉泄漏部位的焊肉，然后重新补焊至不漏；
（1.11）抽真空：检漏完毕后，将一次钢管与真空泵相连，启动真空泵；当真空泵出口压力在12pa以下且维持10分钟不返弹时，用热煅法将一次钢管密封，撤去真空泵；
（1.12）一次轧件的制备：将抽真空后的坯子进行轧制，形成一次轧件；轧制条件为：加热温度：1250~1280℃；加热时间：按坯厚每厘米12~14分钟；开轧温度：1050~1150℃；终轧温度：850~930℃；轧制厚度：140~200mm；
（1.13）轧件处理；将一次轧件堆冷至常温；
（1.14）分切：首先用等离子切割机沿一次轧件的边缘切边，，使得2块复板的端部以及侧部漏出，一次轧件的端部以及侧部成为平齐的表面；然后将一次轧件分开：从2块复板处分开，获得2块单面复合板；
 二、二次坯制备依次包括如下步骤：
（2.1）2块单面复合板的表面处理：去掉外表面的氧化层以及污垢，使其呈现金属光泽；
（2.2）坡口制备：在2块单面复合板的基板的2个端部上，均打倾角为30°，长度为30mm的坡口；
（2.3）放置盘条：首先，盘条准备：选择直径为6.5的盘条，并将盘条的外表面进行处理：去掉外表面的氧化层以及污垢，使其呈现金属光泽；然后，2块单面复合板的叠放：将2块单面复合板的基板相贴合，进行叠放，使得2块复板处于外侧；在2块基板的贴合处，由于坡口相对，从而形成60°的缺口；最后，放置盘条：将盘条放入缺口内；
（2.4）缺口焊接：将盘条外侧的缺口满焊，形成将2块基板连接起来的焊肉；
（2.5）放置钢管：首先，在焊接好的坯子的端部焊肉上，钻一个能够打穿盘条二次孔；然后，将二次钢管***二次孔中，并将二次钢管与焊肉焊接牢固；
（2.6）检漏：此处需要检测焊接处是否密封焊接，以免有气孔的存在，检查的方法同一次坯制备过程中的步骤（1.10）；
（2.7）抽真空：此处需要将二次钢管与真空泵连接，进行抽真空操作，操作方法同一次坯制备过程中的步骤（1.11）；
（2.8）二次轧件制备：抽过真空后，需要通过轧制获得二次轧件，此处轧制的方法同一次坯制备过程中的步骤（1.12）；
（2.9）轧件处理：热处理，根据产品要求采用固溶、正火、退火或自然冷却。
2.如权利要求1所述的不锈钢双面复合板的制备方法，其特征在于：基板为碳素钢；复板为不锈钢。
3.如权利要求2所述的不锈钢双面复合板的制备方法，其特征在于：步骤（1.2）、（1.3）、（2.3）中外表面的处理方法为酸洗、喷砂、抛光或者抛丸中的任意一种。
4.如权利要求3所述的不锈钢双面复合板的制备方法，其特征在于：步骤（1.5）中，隔离剂选用以下两种中的任意一种：
（1）4~6%浓度的聚乙醇水溶液调和α--Al2O3微粉，α--Al2O3微粉的细度在800目以細，其中聚乙醇水溶液与α--Al2O3微粉的重量比为1：50-60；
（2）4~6%浓度的聚乙醇水溶液调和白刚玉微粉，白刚玉微粉的细度在800目以細，其中聚乙醇水溶液与白刚玉微粉的重量比为1：50-60。
5.如权利要求4所述的不锈钢双面复合板的制备方法，其特征在于：步骤（1.6）中一次孔以及一次钢管的直径均为10mm；步骤（2.5）中二次孔以及二次钢管的直径也均为10mm。
6.如权利要求5所述的不锈钢双面复合板的制备方法，其特征在于：步骤（1.10）中采用手工气保焊，将矩形框的上部与最上层的基板密封焊接，采用自动埋弧焊将挡条以及2块基板围成的间隙满焊。
7.如权利要求6所述的不锈钢双面复合板的制备方法，其特征在于：步骤（2.8）中获得轧件可以为平板或带卷。
8.如权利要求7所述的不锈钢双面复合板的制备方法，其特征在于：步骤（2.8）中获得的带卷经退火酸洗进而冷轧得到表面质量为2B的带卷。
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