CN108453510A - 一种复合板的低成本高效组坯生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合板的低成本高效组坯生产方法，包括基层钢板和复层钢板铣磨、叠放、预热、组坯焊接、充惰性气体、封口焊接、加热、轧制，具体为：分别对复层钢板和基层钢板的一个表面进行铣磨处理，将铣磨面相对叠放在一起的后经预热到150～200℃，再将接触面的四周进行焊接，焊接封口处留有φ5‑30mm孔洞，通过孔洞向内充氩气等惰性气体，最后再用铝条将孔洞封堵，当加热660℃以上时铝条融化，内部高压气体通过孔洞排除，可以防止钢板鼓包变形和轧制过程中发生爆裂。本发明无需在真空室中焊接，也无需在焊后抽真空，极大的增加了工作效率，降低设备投入和占地面积。

Description

一种复合板的低成本高效组坯生产方法
技术领域
本发明属于金属材料加工技术领域，特别涉及到一种复合板的低成本高效组坯生产方法。
背景技术
桥梁用钢是桥梁建设的重要构件，随着社会和经济的发展，桥梁用钢不仅要求载重、抗震，对耐蚀性和美观性的要求越来越高，因而，要求桥梁用钢不仅要有优异的强度和韧性、良好的可焊性、低的屈强比以保证大载荷下桥梁的抗断裂性能，而且要有良好的耐大气腐蚀性能以达到免涂装、提高桥梁的使用寿命和美观性，因此不锈钢复合板成为桥梁应用的发展趋势。
太原钢铁有限公司申请的专利“一种复合钢板及其制造方法”，其专利申请号为：201110347172.2，将需要复合的基板、复板打磨，然后在复板上铺放***，通过******产生的冲击力将复板和基本进行复合，这种***复合的生产工艺生产的复合钢板结合率和强度较低，且具有高噪音污染，目前已处于逐步淘汰的状态。
首钢公司申请的专利“一种马氏体不锈钢复合钢板及其生产方法”，其专利申请号为：201610180116.7，通过钢坯组坯、加热、控轧、热处理工艺路线完成，采用双坯叠轧，即上下两层为A516Gr70碳钢，中间两层为410S马氏体不锈钢，在两层马氏体不锈钢之间加入隔离剂后对组合坯进行四边焊接封边并利用真空泵抽真空，具有优良的强韧性及力学性能；但其对称组坯的工艺相对复杂，且需要进行真空处理。首钢公司申请的另一个专利“一种碳钢与奥氏体不锈钢复合钢板及其生产方法”，其专利申请号为：201510162301.9，也采用上述工艺，中间两层为316L奥氏体不锈钢，在两层奥氏体不锈钢之间加入隔离剂后对组合坯进行四边焊接封边并利用真空泵抽真空，同样其对称组坯的工艺相对复杂，且需要进行真空处理。
《一种用于生产钢镍镍基合金复合坯料的生产方法》(公开号：CN104801562A)介绍了一种用于轧制法制备镍基合金复合板的复合坯料的制备方法，其中，碳钢层的含碳量在0.01-0.10％，生产效率高，适应设备能力强，可以由该坯料进一步制得钢镍/镍基合金复合板。但是该方法也是需要进行真空处理，增大了处理难度和时间。
发明《镍基合金复合钢板的***焊接方法》(公开号：CN101559527A)”采用***法制备的镍基合金复合板，有效的将镍基合金板与普通钢板复合，从而在保证复合钢板具有镍基合金所有的优点的前提下，拥有了需要的强度，从而节约了昂贵金属的使用量。但是***焊接生产的复合板过程中对周边环境形成严重的噪音污染，已逐渐退出历史舞台。
由以上对比专利可知，目前可用于桥梁建设的钢板或复合板存在如下不足：
1、坯料制备中均需要真空处理，增加工序，降低效率；
2、***法无需真空，但效率低，污染严重。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种生产工艺简单，清洁环保，无需真空处理的复合板的低成本高效组坯生产方法。
本发明提供的技术方案为一种复合板的低成本高效组坯生产方法，包括基层钢板和复层钢板铣磨、叠放、预热、组坯焊接、充惰性气体、封口焊接、加热、轧制，具体为：分别对复层钢板和基层钢板的一个表面进行铣磨处理，将铣磨面相对叠放在一起后经预热到150℃～200℃，以去除接触面的水汽、降低缝隙中空气密度和氧含量，再将接触面的四周进行焊接，焊接封口处留有φ5-30mm孔洞，通过孔洞向内充氩气等惰性气体，最后再用铝条将孔洞封堵，可以防止660℃以下加热过程中接触面被氧化，当加热660℃以上时铝条融化，内部高压气体通过孔洞排除，可以防止钢板鼓包变形和轧制过程中发生爆裂。该方法无需在真空室中焊接，也无需在焊后抽真空，极大的增加了工作效率，降低设备投入和占地面积。
进一步的，复层钢板和基层钢板铣磨后铣磨面粗糙度Ra不大于10μm；轧制时复层钢板在下，基层钢板在上，钢坯加热温度控制在1150～1280℃；钢坯开轧温度控制在1100～1250℃；道次压下率大于等于20％，最终得到复合面剪切强度大于等于350MPa的复合钢板。
按上述方案生产的镍基合金复合板具有以下有益效果：
1、组坯不需要真空环境焊接，生产工艺简单，经济成本较低；
2、复合界面力学性能优异，其剪切强度均达到350MPa以上。
具体实施方式
实施例1：
基层钢板采用Q235B，复层钢板采用不锈钢304。首先分别对复层钢板和基层钢板的一个表面进行铣磨处理，复层钢板和基层钢板铣磨后铣磨面粗糙度Ra为5μm；，将铣磨面相对叠放在一起的后经预热到150℃，以去除接触面的水汽、降低缝隙中空气密度和氧含量，再将接触面的四周进行焊接，焊接封口处留φ5mm孔洞，通过孔洞向内充氩气，最后再用铝条将孔洞封堵。将板坯加热到1150℃；板坯开轧温度控制在1100℃；道次压下率20％，最终得到复合面剪切强度350MPa的复合钢板。
实施例2：
基层钢板采用Q345D，复层钢板采用不锈钢321。首先分别对复层钢板和基层钢板的一个表面进行铣磨处理，复层钢板和基层钢板铣磨后铣磨面粗糙度Ra为8μm；，将铣磨面相对叠放在一起的后经预热到200℃，以去除接触面的水汽、降低缝隙中空气密度和氧含量，再将接触面的四周进行焊接，焊接封口处留φ30mm孔洞，通过孔洞向内充氩气，最后再用铝条将孔洞封堵。将板坯加热到1280℃；板坯开轧温度控制在1250℃；道次压下率25％，最终得到复合面剪切强度360MPa的复合钢板。
实施例3：
基层钢板采用Q370C，复层钢板采用不锈钢316L。首先分别对复层钢板和基层钢板的一个表面进行铣磨处理，复层钢板和基层钢板铣磨后铣磨面粗糙度Ra为6μm；，将铣磨面相对叠放在一起的后经预热到180℃，以去除接触面的水汽、降低缝隙中空气密度和氧含量，再将接触面的四周进行焊接，焊接封口处留φ15mm孔洞，通过孔洞向内充氮气，最后再用铝条将孔洞封堵。将板坯加热到1180℃；板坯开轧温度控制在1130℃；道次压下率22％，最终得到复合面剪切强度405MPa的复合钢板。
实施例4：
基层钢板采用Q345C，复层钢板采用耐磨钢NM550。首先分别对复层钢板和基层钢板的一个表面进行铣磨处理，复层钢板和基层钢板铣磨后铣磨面粗糙度Ra为5μm；将铣磨面相对叠放在一起的后经预热到180℃，以去除接触面的水汽、降低缝隙中空气密度和氧含量，再将接触面的四周进行焊接，焊接封口处留φ20mm孔洞，通过孔洞向内充氩气，最后再用铝条将孔洞封堵。将板坯加热到1250℃；板坯开轧温度控制在1200℃；道次压下率25％，最终得到复合面剪切强度450MPa的复合钢板。

Claims (2)

1.一种复合板的低成本高效组坯生产方法，其特征在于：包括基层钢坯和复层钢坯铣磨、叠放、预热、组坯焊接、充惰性气体、封口焊接、加热、轧制，具体为：分别对基层钢坯和复层钢坯的一个表面进行铣磨处理，将铣磨面相对叠放在一起后预热到150～200℃，再将接触面的四周进行焊接，焊接封口处留有φ5～30mm孔洞，通过孔洞向内充惰性气体，最后再用铝条将孔洞封堵，当加热660℃以上时铝条融化，内部高压气体通过孔洞排除。
2.根据权利要求1所述的一种复合板的低成本高效组坯生产方法，其特征在于：基层钢坯和复层钢坯铣磨后铣磨面粗糙度Ra不大于10μm；轧制时复层钢坯在下，基层钢坯在上，钢坯加热温度控制在1150～1280℃；钢坯开轧温度控制在1100～1250℃；道次压下率大于等于20％，最终得到复合面剪切强度大于等于350MPa的复合钢板。
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