CN109304367A - 一种钛-钢-钛复合板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合板技术领域，尤其是一种钛‑钢‑钛复合板材及其制备方法，包括两个钛板和一个碳钢板，两个所述钛板分别固定在碳钢板的上方和底部，S1：首先选择制作复合板的原材料，S2：对处理后的原材料进行加热，S3：在原材料加热完毕后，采用不可逆大轧制力温轧轧机，S4：轧制完毕后，对轧制的复合板进行热处理，S5：将热处理后的复合板进行拉伸矫直平整处理，S6：对复合板进行切边及整形处理，从而得到最后的复合板产品，以供人们进行使用。本发明中，通过对原材料施加相变温度以下预热及加热，获得了具有高抗腐蚀表面和高强度等综合性能的宽幅复合板材，同时节省大量的贵金属消耗。
Description
技术领域
本发明涉及复合板技术领域，尤其涉及一种钛-钢-钛复合板材及其制备方法。
背景技术
钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰富，在所有元素中居第十位。钛的矿石主要有钛铁矿及金红石，广布于地壳及岩石圈之中。钛存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法或亨特法。钛因具备良好的特性，从而被人们广泛的使用，但是现在单纯的钛板已经不能满足人们的需求了，为此我们提出了一种钛-钢-钛复合板材及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种钛-钢-钛复合板材及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种钛-钢-钛复合板材及其制备方法，包括两个钛板和一个碳钢板，两个所述钛板分别固定在碳钢板的上方和底部。
优选的，所述钛板的宽度和碳钢板的宽度相等，并且钛板的厚度和碳钢板的厚度相等。
本发明还提供了一种钛-钢-钛复合板材的制备方法，包括如下步骤：
S1：首先选择制作复合板的原材料，并且对原材料进行处理，通过对原材料进行处理，从而更好的使得复合板进行复合，提高复合板的品质；
S2：对处理后的原材料进行加热，使得原材料在其金属再结晶温度以下充分软化，有利于最大限度的实现大变形量温态轧制复合，达到更好的轧制效果；
S3：在原材料加热完毕后，采用不可逆大轧制力温轧轧机，将轧件在其金属再结晶温度下进行温态复合轧制，使得三层带材复合成为一体，并且在轧制的过程中，以保证复合板的结合牢度、板形、尺寸公差、表面粗糙度要求；
S4：轧制完毕后，对轧制的复合板进行热处理，热处理的步骤如下：
A1：首先将轧制的复合板取出，然后通过风冷的方式，使得复合板的温度降低至200℃-300℃，降低完毕后，对复合板的温度进行降温，时间持续20-30分钟；
A2：再次通过加热器对保温的复合板进行升温，使得复合板的温度控制在500℃-600℃之间，并且对复合板进行保温，保温时间持续20-60分钟，从而达到消除复合板中存在的大部分应力，防止复合板使用的过程中产生变形；
A3：在初次退火完毕后，进行再结晶退火，通过加热器对复合板进行再次升温，再结晶退火的加热温度为680-700℃，加热完毕后，对复合板进行保温，保温时间为30-120分钟，达到完全消除复合板中存在的应力，提高复合板的塑性，得到更好的综合性能；
S5：将热处理后的复合板进行拉伸矫直平整处理，进一步的使得产品板型及表面粗糙度符合国标要求，以及消除产品在实际使用过程中可能出现的不良应力状态；
S6：对复合板进行切边及整形处理，从而得到最后的复合板产品，以供人们进行使用。
优选的，步骤S1中的操作步骤如下：
A1：选取将要复合的钛板和碳钢板，并且对钛板和碳钢板的厚基带带头实现反弯曲矫直，再将钛板和碳钢板叠加的同时，对钛板和碳钢板采用自动对中纠偏、三层带材均为在线进行切尾、切头处理；
A2：对钛板和碳钢板使用专业接带氩弧自动焊机进行随动焊接，焊接卷带，将后续卷带头与前次卷带尾在线连续自动焊接和焊缝处理，实现在线动态变品种、动态变规格的目的；
A3：最后对钛板和碳钢板的待复合面进行处理。
优选的，步骤A3中，待复合面处理的步骤如下：
a：对将要复合的各层钛板和碳钢板表面使用不同直径及材质的钢丝刷辊对基体钢带进行除锈、脱脂、除油、毛化等处理；
b：采用不同粒度和硬度的砂带进行综合毛化处理，达到工艺要求的粗糙度和一定密度的复合表面，进而方便钛板和碳钢板进行复合。
优选的，步骤S3中，轧制完毕后，采用专门为温轧复合轧制设计的VCL曲线的辊型和依据出口侧板型仪调控液压弯辊的方法，以及针对性的轧辊分段控制冷却、轧辊分段控制润滑，使得复合板达到更好的效果。
优选的，步骤S6中，对成品进行精整处理，即依据相应国家标准和用户具体要求对成品进行精整处理，包括使用主动式双刃圆盘剪进行两列切边处理以保证产品宽度精度要求、使用辊式涂油机涂抹深冲油处理、使用静电覆膜机进行表面贴覆塑料防护薄膜或隔离纸等表面防护处理工艺；根据用户不同要求对成品进行包装、保护。
本发明提出的一种钛-钢-钛复合板材及其制备方法，有益效果在于：本发明中，通过对原材料施加相变温度以下预热及加热，继而连续以极大的轧制变形量对超高变形强度材料实施轧制复合，实现钛板带与高强度碳素结构钢的双面的复合，从而获得了具有高抗腐蚀表面和高强度等综合性能的宽幅复合板材，同时节省大量的贵金属消耗。
附图说明
图1为本发明提出的一种钛-钢-钛复合板材的结构示意图。
图中：钛板1、碳钢板2。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种钛-钢-钛复合板材及其制备方法，包括两个钛板1和一个碳钢板2，两个钛板1分别固定在碳钢板2的上方和底部，钛板1的宽度和碳钢板2的宽度相等，并且钛板1的厚度和碳钢板2的厚度相等。
实施例1
本发明还提供了一种钛-钢-钛复合板材的制备方法，包括如下步骤：
S1：首先选择制作复合板的原材料，并且对原材料进行处理，通过对原材料进行处理，从而更好的使得复合板进行复合，提高复合板的品质；
S2：对处理后的原材料进行加热，使得原材料在其金属再结晶温度以下充分软化，有利于最大限度的实现大变形量温态轧制复合，达到更好的轧制效果；
S3：在原材料加热完毕后，采用不可逆大轧制力温轧轧机，将轧件在其金属再结晶温度下进行温态复合轧制，使得三层带材复合成为一体，并且在轧制的过程中，以保证复合板的结合牢度、板形、尺寸公差、表面粗糙度要求；
S4：轧制完毕后，对轧制的复合板进行热处理，热处理的步骤如下：
A1：首先将轧制的复合板取出，然后通过风冷的方式，使得复合板的温度降低至200℃，降低完毕后，对复合板的温度进行降温，时间持续20分钟；
A2：再次通过加热器对保温的复合板进行升温，使得复合板的温度控制在500℃之间，并且对复合板进行保温，保温时间持续20分钟，从而达到消除复合板中存在的大部分应力，防止复合板使用的过程中产生变形；
A3：在初次退火完毕后，进行再结晶退火，通过加热器对复合板进行再次升温，再结晶退火的加热温度为680℃，加热完毕后，对复合板进行保温，保温时间为30分钟，达到完全消除复合板中存在的应力，提高复合板的塑性，得到更好的综合性能；
S5：将热处理后的复合板进行拉伸矫直平整处理，进一步的使得产品板型及表面粗糙度符合国标要求，以及消除产品在实际使用过程中可能出现的不良应力状态；
S6：对复合板进行切边及整形处理，从而得到最后的复合板产品，以供人们进行使用。
步骤S1中的操作步骤如下：
A1：选取将要复合的钛板1和碳钢板2，并且对钛板1和碳钢板2的厚基带带头实现反弯曲矫直，再将钛板1和碳钢板2叠加的同时，对钛板1和碳钢板2采用自动对中纠偏、三层带材均为在线进行切尾、切头处理；
A2：对钛板1和碳钢板2使用专业接带氩弧自动焊机进行随动焊接，焊接卷带，将后续卷带头与前次卷带尾在线连续自动焊接和焊缝处理，实现在线动态变品种、动态变规格的目的；
A3：最后对钛板1和碳钢板2的待复合面进行处理。
步骤A3中，待复合面处理的步骤如下：
a：对将要复合的各层钛板1和碳钢板2表面使用不同直径及材质的钢丝刷辊对基体钢带进行除锈、脱脂、除油、毛化等处理；
b：采用不同粒度和硬度的砂带进行综合毛化处理，达到工艺要求的粗糙度和一定密度的复合表面，进而方便钛板1和碳钢板2进行复合。
步骤S3中，轧制完毕后，采用专门为温轧复合轧制设计的VCL曲线的辊型和依据出口侧板型仪调控液压弯辊的方法，以及针对性的轧辊分段控制冷却、轧辊分段控制润滑，使得复合板达到更好的效果。
步骤S6中，对成品进行精整处理，即依据相应国家标准和用户具体要求对成品进行精整处理，包括使用主动式双刃圆盘剪进行两列切边处理以保证产品宽度精度要求、使用辊式涂油机涂抹深冲油处理、使用静电覆膜机进行表面贴覆塑料防护薄膜或隔离纸等表面防护处理工艺；根据用户不同要求对成品进行包装、保护。
实施例2
本发明还提供了一种钛-钢-钛复合板材的制备方法，包括如下步骤：
S1：首先选择制作复合板的原材料，并且对原材料进行处理，通过对原材料进行处理，从而更好的使得复合板进行复合，提高复合板的品质；
S2：对处理后的原材料进行加热，使得原材料在其金属再结晶温度以下充分软化，有利于最大限度的实现大变形量温态轧制复合，达到更好的轧制效果；
S3：在原材料加热完毕后，采用不可逆大轧制力温轧轧机，将轧件在其金属再结晶温度下进行温态复合轧制，使得三层带材复合成为一体，并且在轧制的过程中，以保证复合板的结合牢度、板形、尺寸公差、表面粗糙度要求；
S4：轧制完毕后，对轧制的复合板进行热处理，热处理的步骤如下：
A1：首先将轧制的复合板取出，然后通过风冷的方式，使得复合板的温度降低至250℃，降低完毕后，对复合板的温度进行降温，时间持续25分钟；
A2：再次通过加热器对保温的复合板进行升温，使得复合板的温度控制在550℃之间，并且对复合板进行保温，保温时间持续40分钟，从而达到消除复合板中存在的大部分应力，防止复合板使用的过程中产生变形；
A3：在初次退火完毕后，进行再结晶退火，通过加热器对复合板进行再次升温，再结晶退火的加热温度为690℃，加热完毕后，对复合板进行保温，保温时间为60分钟，达到完全消除复合板中存在的应力，提高复合板的塑性，得到更好的综合性能；
S5：将热处理后的复合板进行拉伸矫直平整处理，进一步的使得产品板型及表面粗糙度符合国标要求，以及消除产品在实际使用过程中可能出现的不良应力状态；
S6：对复合板进行切边及整形处理，从而得到最后的复合板产品，以供人们进行使用。
步骤S1中的操作步骤如下：
A1：选取将要复合的钛板1和碳钢板2，并且对钛板1和碳钢板2的厚基带带头实现反弯曲矫直，再将钛板1和碳钢板2叠加的同时，对钛板1和碳钢板2采用自动对中纠偏、三层带材均为在线进行切尾、切头处理；
A2：对钛板1和碳钢板2使用专业接带氩弧自动焊机进行随动焊接，焊接卷带，将后续卷带头与前次卷带尾在线连续自动焊接和焊缝处理，实现在线动态变品种、动态变规格的目的；
A3：最后对钛板1和碳钢板2的待复合面进行处理。
步骤A3中，待复合面处理的步骤如下：
a：对将要复合的各层钛板1和碳钢板2表面使用不同直径及材质的钢丝刷辊对基体钢带进行除锈、脱脂、除油、毛化等处理；
b：采用不同粒度和硬度的砂带进行综合毛化处理，达到工艺要求的粗糙度和一定密度的复合表面，进而方便钛板1和碳钢板2进行复合。
步骤S3中，轧制完毕后，采用专门为温轧复合轧制设计的VCL曲线的辊型和依据出口侧板型仪调控液压弯辊的方法，以及针对性的轧辊分段控制冷却、轧辊分段控制润滑，使得复合板达到更好的效果。
步骤S6中，对成品进行精整处理，即依据相应国家标准和用户具体要求对成品进行精整处理，包括使用主动式双刃圆盘剪进行两列切边处理以保证产品宽度精度要求、使用辊式涂油机涂抹深冲油处理、使用静电覆膜机进行表面贴覆塑料防护薄膜或隔离纸等表面防护处理工艺；根据用户不同要求对成品进行包装、保护。
实施例3
本发明还提供了一种钛-钢-钛复合板材的制备方法，包括如下步骤：
S1：首先选择制作复合板的原材料，并且对原材料进行处理，通过对原材料进行处理，从而更好的使得复合板进行复合，提高复合板的品质；
S2：对处理后的原材料进行加热，使得原材料在其金属再结晶温度以下充分软化，有利于最大限度的实现大变形量温态轧制复合，达到更好的轧制效果；
S3：在原材料加热完毕后，采用不可逆大轧制力温轧轧机，将轧件在其金属再结晶温度下进行温态复合轧制，使得三层带材复合成为一体，并且在轧制的过程中，以保证复合板的结合牢度、板形、尺寸公差、表面粗糙度要求；
S4：轧制完毕后，对轧制的复合板进行热处理，热处理的步骤如下：
A1：首先将轧制的复合板取出，然后通过风冷的方式，使得复合板的温度降低至300℃，降低完毕后，对复合板的温度进行降温，时间持续30分钟；
A2：再次通过加热器对保温的复合板进行升温，使得复合板的温度控制在600℃之间，并且对复合板进行保温，保温时间持续60分钟，从而达到消除复合板中存在的大部分应力，防止复合板使用的过程中产生变形；
A3：在初次退火完毕后，进行再结晶退火，通过加热器对复合板进行再次升温，再结晶退火的加热温度为700℃，加热完毕后，对复合板进行保温，保温时间为120分钟，达到完全消除复合板中存在的应力，提高复合板的塑性，得到更好的综合性能；
S5：将热处理后的复合板进行拉伸矫直平整处理，进一步的使得产品板型及表面粗糙度符合国标要求，以及消除产品在实际使用过程中可能出现的不良应力状态；
S6：对复合板进行切边及整形处理，从而得到最后的复合板产品，以供人们进行使用。
步骤S1中的操作步骤如下：
A1：选取将要复合的钛板1和碳钢板2，并且对钛板1和碳钢板2的厚基带带头实现反弯曲矫直，再将钛板1和碳钢板2叠加的同时，对钛板1和碳钢板2采用自动对中纠偏、三层带材均为在线进行切尾、切头处理；
A2：对钛板1和碳钢板2使用专业接带氩弧自动焊机进行随动焊接，焊接卷带，将后续卷带头与前次卷带尾在线连续自动焊接和焊缝处理，实现在线动态变品种、动态变规格的目的；
A3：最后对钛板1和碳钢板2的待复合面进行处理。
步骤A3中，待复合面处理的步骤如下：
a：对将要复合的各层钛板1和碳钢板2表面使用不同直径及材质的钢丝刷辊对基体钢带进行除锈、脱脂、除油、毛化等处理；
b：采用不同粒度和硬度的砂带进行综合毛化处理，达到工艺要求的粗糙度和一定密度的复合表面，进而方便钛板1和碳钢板2进行复合。
步骤S3中，轧制完毕后，采用专门为温轧复合轧制设计的VCL曲线的辊型和依据出口侧板型仪调控液压弯辊的方法，以及针对性的轧辊分段控制冷却、轧辊分段控制润滑，使得复合板达到更好的效果。
步骤S6中，对成品进行精整处理，即依据相应国家标准和用户具体要求对成品进行精整处理，包括使用主动式双刃圆盘剪进行两列切边处理以保证产品宽度精度要求、使用辊式涂油机涂抹深冲油处理、使用静电覆膜机进行表面贴覆塑料防护薄膜或隔离纸等表面防护处理工艺；根据用户不同要求对成品进行包装、保护。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种钛-钢-钛复合板材，包括两个钛板（1）和一个碳钢板（2），其特征在于，两个所述钛板（1）分别固定在碳钢板（2）的上方和底部。
2.根据权利要求1所述的一种钛-钢-钛复合板材，其特征在于，所述钛板（1）的宽度和碳钢板（2）的宽度相等，并且钛板（1）的厚度和碳钢板（2）的厚度相等。
3.一种根据权利要求1所述的钛-钢-钛复合板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：首先选择制作复合板的原材料，并且对原材料进行处理，通过对原材料进行处理，从而更好的使得复合板进行复合，提高复合板的品质；
S2：对处理后的原材料进行加热，使得原材料在其金属再结晶温度以下充分软化，有利于最大限度的实现大变形量温态轧制复合，达到更好的轧制效果；
S3：在原材料加热完毕后，采用不可逆大轧制力温轧轧机，将轧件在其金属再结晶温度下进行温态复合轧制，使得三层带材复合成为一体，并且在轧制的过程中，以保证复合板的结合牢度、板形、尺寸公差、表面粗糙度要求；
S4：轧制完毕后，对轧制的复合板进行热处理，热处理的步骤如下：
A1：首先将轧制的复合板取出，然后通过风冷的方式，使得复合板的温度降低至200℃-300℃，降低完毕后，对复合板的温度进行降温，时间持续20-30分钟；
A2：再次通过加热器对保温的复合板进行升温，使得复合板的温度控制在500℃-600℃之间，并且对复合板进行保温，保温时间持续20-60分钟，从而达到消除复合板中存在的大部分应力，防止复合板使用的过程中产生变形；
A3：在初次退火完毕后，进行再结晶退火，通过加热器对复合板进行再次升温，再结晶退火的加热温度为680-700℃，加热完毕后，对复合板进行保温，保温时间为30-120分钟，达到完全消除复合板中存在的应力，提高复合板的塑性，得到更好的综合性能；
S5：将热处理后的复合板进行拉伸矫直平整处理，进一步的使得产品板型及表面粗糙度符合国标要求，以及消除产品在实际使用过程中可能出现的不良应力状态；
S6：对复合板进行切边及整形处理，从而得到最后的复合板产品，以供人们进行使用。
4.根据权利要求3所述的钛-钢-钛复合板材的制备方法，其特征在于，步骤S1中的操作步骤如下：
A1：选取将要复合的钛板（1）和碳钢板（2），并且对钛板（1）和碳钢板（2）的厚基带带头实现反弯曲矫直，再将钛板（1）和碳钢板（2）叠加的同时，对钛板（1）和碳钢板（2）采用自动对中纠偏、三层带材均为在线进行切尾、切头处理；
A2：对钛板（1）和碳钢板（2）使用专业接带氩弧自动焊机进行随动焊接，焊接卷带，将后续卷带头与前次卷带尾在线连续自动焊接和焊缝处理，实现在线动态变品种、动态变规格的目的；
A3：最后对钛板（1）和碳钢板（2）的待复合面进行处理。
5.根据权利要求4所述的一种钛-钢-钛复合板材的制备方法，其特征在于，步骤A3中，待复合面处理的步骤如下：
a：对将要复合的各层钛板（1）和碳钢板（2）表面使用不同直径及材质的钢丝刷辊对基体钢带进行除锈、脱脂、除油、毛化等处理；
b：采用不同粒度和硬度的砂带进行综合毛化处理，达到工艺要求的粗糙度和一定密度的复合表面，进而方便钛板（1）和碳钢板（2）进行复合。
6.根据权利要求3所述的一种钛-钢-钛复合板材的制备方法，其特征在于，步骤S3中，轧制完毕后，采用专门为温轧复合轧制设计的VCL曲线的辊型和依据出口侧板型仪调控液压弯辊的方法，以及针对性的轧辊分段控制冷却、轧辊分段控制润滑，使得复合板达到更好的效果。
7.根据权利要求3所述的一种钛-钢-钛复合板材的制备方法，其特征在于，步骤S6中，对成品进行精整处理，即依据相应国家标准和用户具体要求对成品进行精整处理，包括使用主动式双刃圆盘剪进行两列切边处理以保证产品宽度精度要求、使用辊式涂油机涂抹深冲油处理、使用静电覆膜机进行表面贴覆塑料防护薄膜或隔离纸等表面防护处理工艺；根据用户不同要求对成品进行包装、保护。
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