CN114850217B - 一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，属于复合板成型技术领域。针对波纹钢板生产工艺过程需要卷轧弯曲工序以及镀锌，沥青防腐高污染工序的技术问题，本发明通过采用纵波组合式轧辊轧制不锈钢/碳钢复合板，利用组合式上、下纵波轧辊的转速不同或直径不同或两者均不同或两者均相同但两层或三层复合板中碳钢基板与不锈钢复板厚度的不同，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为10~80°的不锈钢/碳钢波纹复合板。本发明制得的复合板可以发挥各组元金属的优点，实现单一金属所不能满足的要求。而且制备过程无需额外卷轧弯曲工艺以及镀锌、沥青防腐等高污染防腐工序，制备效率高且经济环保。
Description
技术领域
本发明属于复合板成型技术领域，具体涉及一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法。
背景技术
将平钢板弯曲加工成波纹状作为梁的腹板，是一种非常独特的构思。早在60年代初，瑞典人就开始将波纹钢腹板应用于小型钢屋顶；70年代，日本将波纹腹板钢用于吊车梁；80年代开始，日本与法国相继建成了不少座波纹钢腹板桥梁；由于波纹钢桥涵变形适应能力强以及疲劳寿命高，在美国等一些发达国家已经广泛应用于公路工程。随着波纹钢结构的发展，近年来出现了采用波纹钢板对危桥进行加固以及替代。
21世纪以来，在社会经济和交通运输的快速发展的背景下，至2011年我国公路桥梁达到了68.94万座（特大桥2341座、大桥55229座）这说明有交通咽喉之称的桥梁的地位举足轻重。而我国大多数服役桥梁在经历过历史岁月的洗礼和沉重的交通载荷后，许多桥梁存在严重破损与老化现象。维护加固费用成本以及维护期间造成的交通中断所产生的经济损失都是十分巨大的，所以研究旧桥的加固改造技术就显得十分重要。而常见的桥梁加固法如增大截面保护法、体外预应力加固法等并不能真正解决桥梁的问题。采用波纹钢板加固后的桥梁承载能力可以与新建桥梁设计承载能力相当，并且在加固过程中无需对桥梁上部进行改变，可大大缩短工期且施工简单，加固完毕即可通车。此外波纹钢结构具有质量轻、安装运输快捷便利等优点，尤其是经济性以及耐久性的优势尤为突出。所以相比于传统的加固方法，采用波纹板加固前景十分广阔。
目前市场上大多采用镀锌以及覆盖沥青等工艺来提高波纹钢板的耐腐蚀性，然而镀锌或沥青防腐都是高污染工序，势必会对环境造成巨大破坏，这不符合我国资源节约型、环境友好型社会的发展理念。为进一步提高波纹钢板抗弯强度以及耐久性，以及进一步满足可持续发展的战略需求，本发明提出了采用金属复合技术提高波纹钢板的服役性能。
发明内容
针对波纹钢板生产工艺过程需要卷轧弯曲工序以及镀锌，沥青防腐高污染工序的技术问题，本发明提供了一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法。
为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括如下步骤：
步骤1，表面清理：选取尺寸相同的碳钢材料和不锈钢材料，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板叠放、固定并抽真空，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到预定温度的加热装置中保温；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，通过调整上、下纵波轧辊的轧辊直径、轧辊转速以及两层或三层复合板中碳钢基板与不锈钢复板厚度的不同，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为10~80°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
进一步，所述组合式轧辊的轧机上、下轧辊都为纵波轧辊，且在轧制时，上纵波轧辊的波峰对应下纵波轧辊的波谷，保证轧制出的不锈钢复合板为波浪状。
进一步，采用上、下纵波轧辊的轧辊直径相同，调整上、下纵波轧辊的转速比为1 :1.05~1.4，进行轧制。采用两个轧辊转速不同从而实现波纹复合板的弯曲，且实现控制其弯曲方向远离地面。
进一步，采用上、下纵波轧辊的轧辊转速相同，调整上、下纵波轧辊的直径比为1 :1.05~1.4，进行轧制。采用两个轧辊直径不同从而实现波纹复合板的弯曲，且实现控制其弯曲方向远离地面。
进一步，采用上、下纵波轧辊的轧辊转速与直径均相同，调整三层复合板中上、下不锈钢复板厚度比为1 : 1.5~2，或两层复合板中不锈钢复板与碳钢基板厚度比为1:4~7进行轧制。从而实现波纹复合板的弯曲，且实现控制其弯曲方向远离地面。
进一步，调整上、下纵波轧辊的轧辊转速不同、直径不同、三层复合板中上下不锈钢复板的厚度不同、两层复合板中基板与复板厚度不同且要求上轧辊转速小于下轧辊转速和上轧辊直径小于下轧辊直径，下复板厚度大于上复板厚度或基板厚度大于复板厚度，进行轧制。
进一步，所述步骤4中轧制压下率为40%~70%，轧制速度为10 r/min~25 r/min。
进一步，所述步骤1中碳钢的表面粗糙度达到0.9 μm ~1.3 μm；不锈钢的表面粗糙度达到5 μm ~7 μm；目的使不锈钢与碳钢结合界面复合良好；所述步骤2中碳钢基板和不锈钢复板叠放的顺序为不锈钢/碳钢/不锈钢或不锈钢/碳钢；所述步骤2中复合板在抽取真空后的真空度小于15 Pa，且在轧制前焊缝良好无漏气、破损等问题。
进一步，所述步骤3中，复合板坯加热至1100℃~1200℃，保温20 min ~40 min，然后进行轧制。
进一步，所述组合式轧辊的轧机包含辊轴、纵波辊套、弹性挡圈、平键；纵波辊套采用平键轴向固定，采用轴肩与弹性挡圈进行轴向固定。弹性挡圈有结构紧凑、简单，拆装方便的优点；轴肩的特点是结构简单，定位可靠的优点。
进一步，所述碳钢选自Q235、45钢、Q275、Q345、15MnVNq、14MnNbq、Q370q、Q420q等其中的一种。
进一步，所述不锈钢选自202、304L、316、2205双相不锈钢等其中一种。
与现有技术相比本发明具有以下优点：
1.本发明采用通过加压、加热的形式获得波纹不锈钢/碳钢金属复合板，使其结合界面达到冶金结合。该复合板可以发挥各组元金属的优点，实现单一金属所不能满足的要求。提高了钢板的抗弯强度，同时利用不锈钢的防腐蚀特点，加强了材料的耐久性。而且制备过程无需额外卷轧弯曲工艺以及镀锌、沥青防腐等高污染防腐工序，经济环保。
2.本发明采用纵波组合式轧辊轧制不锈钢/碳钢复合板。通过纵波轧制得到的界面是波纹界面，它可以使结合界面的硬化层与氧化层破裂从而大大提升其结合强度。
3.本发明中纵波轧制不锈钢/碳钢复合板的制备方法在热轧机上可以实现连续高效、批量生产且得到具有波纹结合界面的复合板。
附图说明
图1组合式轧辊装配结构示意图；
图2为辊轴的结构示意图；
图3为轴用弹性挡圈结构示意图；
图4为本发明三层复合板组坯示意图；
图5为本发明轧制波纹不锈钢/碳钢复合板的过程示意图；
图6为本发明轧制后波纹不锈钢/碳钢复合板示意图；
图7、图8为本发明组合式轧辊轧制实施例1复合板实物图；
图9为本发明纵波轧制复合板放大35倍的SEM图；
图10为本发明纵波轧制复合板位置8结合界面处处放大800倍的SEM图；
图11为本发明纵波轧制复合板位置9结合界面处处放大800倍的SEM图；
图12为本发明纵波轧制复合板位置8结合界面处EDS线扫图；
图13为本发明纵波轧制复合板位置9结合界面处EDS线扫图；
图14为本发明平辊轧制复合板结合界面的EDS线扫图；
图15为本发明纵波轧制与一般平辊轧制应力应变图；
图中符号：1、辊轴；2、纵波辊套；3、轴用弹性挡圈；4、平键；5、轴肩；6、不锈钢复板；7、碳钢基板；8、波峰；9、波谷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明
实施例中采用组合式轧辊的轧机，上、下轧辊都为纵波轧辊，且在轧制时，上纵波轧辊的波峰对应下纵波轧辊的波谷，保证轧制出的不锈钢复合板为波浪状。组合式轧辊的轧机包含辊轴1、纵波辊套2、弹性挡圈3、平键4；纵波辊套采用平键轴向固定，采用轴肩与弹性挡圈进行轴向固定。
实施例1
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150 mm×50 mm×2 mm的Q235碳钢基板7和两块尺寸为150 mm×50 mm×1 mm的316L不锈钢材料6，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，厚度比为1:2:1，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到1 μm，不锈钢的表面粗糙度达到5 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢/不锈钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯，如图4；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1150℃的加热炉中，保温30 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，如图5 用上、下纵波轧辊的轧辊直径相同，调整上、下纵波轧辊的转速比为1 : 1.1，进行轧制；轧制压下率为50%，轧制速度为15 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为34~36°的不锈钢/碳钢波纹复合板，如图6本发明轧制后波纹不锈钢/碳钢复合板示意图所示，实物图如图7、图8本发明组合式轧辊轧制实施例1复合板实物图所示。
实施例2
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150mm ×50mm ×0.8mm的Q275碳钢基板7和两块尺寸为150mm ×50mm ×0.4mm的316L不锈钢材料，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，厚度比为0.4: 0.8: 0.4，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到0.9 μm，不锈钢的表面粗糙度达到5 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢/不锈钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1100℃的加热炉中，保温20 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，用上、下纵波轧辊的轧辊直径相同，调整上、下纵波轧辊的转速比为1 : 1.2，进行轧制；轧制压下率为60%，轧制速度为25 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为39~41°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例3
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150 mm×50 mm×2 mm的Q345碳钢材料和一块尺寸为150mm ×50mm ×1mm的304L不锈钢材料，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，厚度比为1:2，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到1.3 μm，不锈钢的表面粗糙度达到7 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1200℃的加热炉中，保温40 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，用上、下纵波轧辊的轧辊直径相同，调整上、下纵波轧辊的转速比为1 : 1.4，进行轧制；轧制压下率为40%，轧制速度为10 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为49~51°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例4
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150mm ×50mm ×2mm的Q235碳钢材料和两块尺寸为150mm ×50mm ×1mm的316L不锈钢材料，厚度比为1:2:1，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到0.9 μm，不锈钢的表面粗糙度达到5 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢/不锈钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1100℃的加热炉中，保温20 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，用上、下纵波轧辊的轧辊转速相同，调整上、下纵波轧辊的直径比为1 : 1.3，进行轧制；轧制压下率为45%，轧制速度为20 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为44~46°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例5
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150mm ×50mm ×0.8mm的Q275碳钢材料和两块尺寸为150mm ×50mm ×0.4mm的316L不锈钢材料，厚度比为0.4:0.8:0.4，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到1 μm，不锈钢的表面粗糙度达到6 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢/不锈钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1150℃的加热炉中，保温30 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，采用上、下纵波轧辊的轧辊转速相同，调整上、下纵波轧辊的直径比为1 : 1.05，进行轧制；轧制压下率为70%，轧制速度为15 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为19~21°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例6
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150mm ×50mm ×2mm的Q345碳钢材料和一块尺寸为150mm ×50mm ×1mm的304L不锈钢材料，厚度比为1:2，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到1.3 μm，不锈钢的表面粗糙度达到7 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1200℃的加热炉中，保温40 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，采用上、下纵波轧辊的轧辊转速相同，调整上、下纵波轧辊的直径比为1 : 1.4，进行轧制；轧制压下率为40%，轧制速度为10 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为59~61°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例7
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150 mm×50 mm×2 mm的Q235碳钢板作为碳钢基板7，分别选取尺寸为150 mm×50 mm×1 mm与150 mm×50 mm×1.5 mm的316L不锈钢板作为上、下复板，厚度比实现1:2:1.5；采用钢刷或角磨机对基板和复板的待结合面进行打磨清理，Q235碳钢的表面粗糙度达到0.9 μm，316L不锈钢的表面粗糙度达到6 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的316L不锈钢和Q235碳钢按照不锈钢/碳钢/不锈钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1100℃的加热炉中，保温30 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，采用上、下纵波轧辊的轧辊转速与直径均相同，调整三层复合板中上、下不锈钢复板厚度比为1 : 1.5，进行轧制；轧制压下率为50%，轧制速度为15 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为29~31°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例8
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150 mm×50 mm×2 mm的Q275碳钢材料，将碳钢作为基板，分别选取尺寸为150 mm×50 mm×1 mm与150 mm×50 mm×2mm的316L不锈钢材料作为上、下复板，厚度比实现1:2:2，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到1.1 μm，不锈钢的表面粗糙度达到6 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢/不锈钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1150℃的加热炉中，保温30 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，采用上、下纵波轧辊的轧辊转速与直径均相同，调整三层复合板中上、下不锈钢复板厚度比为1 : 2，进行轧制；轧制压下率为60%，轧制速度为10 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为34~36°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例9
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150mm ×50mm ×6mm的Q345碳钢材料和一块尺寸为150mm ×50mm ×1mm的304L不锈钢材料，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，厚度比为1:6，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到1.3 μm，不锈钢的表面粗糙度达到7 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1200℃的加热炉中，保温40 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，采用上、下纵波轧辊的轧辊转速与直径均相同，调整两层复合板中复板与基板的厚度比为1 : 6，进行轧制；轧制压下率为70%，轧制速度为10 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为49~51°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例10
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150 mm×50 mm×2 mm的Q235碳钢材料和分别选取尺寸为150 mm×50 mm×1 mm与150 mm×50 mm×1.5 mm的316L不锈钢板作为上、下复板，厚度比实现1:2:1.5，将碳钢作为基板，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到0.9 μm，不锈钢的表面粗糙度达到5 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢/不锈钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1100℃的加热炉中，保温20 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，调整上、下纵波轧辊的轧辊转速不同且为1:1.05、直径不同且为1:1.05、上下不锈钢复板的厚度不同且厚比为1:1.5，轧制压下率为40%，轧制速度为25 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为64~66°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例11
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150 mm×50 mm×2 mm的Q275碳钢材料和分别选取尺寸为150 mm×50 mm×1 mm与150 mm×50 mm×2mm的316L不锈钢板作为上、下复板，厚度比实现1:2:2，将碳钢作为基板，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到1.1 μm，不锈钢的表面粗糙度达到6 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢/不锈钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1150℃的加热炉中，保温30 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，调整上、下纵波轧辊的轧辊转速不同且为1:1.1、直径不同且为1:1.1、上下不锈钢复板的厚度不同且厚比为1:2，轧制压下率为60%，轧制速度为20 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为69~71°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
实施例12
一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，包括以下步骤：
步骤1，表面清理：选取一块尺寸为150mm ×50mm ×6mm的Q345碳钢材料和一块尺寸为150mm ×50mm ×1mm的304L不锈钢材料，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，厚度比为1:6，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，碳钢的表面粗糙度达到1.3 μm，不锈钢的表面粗糙度达到7 μm；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板按照不锈钢/碳钢的顺序叠放、固定并抽真空，真空度小于15 Pa，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到1200℃的加热炉中，保温40 min，然后进行轧制；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，调整上、下纵波轧辊的轧辊转速不同且为1:1.15、直径不同且为1:1.15、复板与基板的厚度不同且厚比为1:6，轧制压下率为70%，轧制速度为10 r/min，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为78~80°的不锈钢/碳钢波纹复合板。
综上，本发明通过调整上、下纵波轧辊的轧辊转速比不同、直径比不同、或三层复合板中上下不锈钢复板的厚比不同、两层复合板中基板与复板厚度比不同从而直接获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为10~80°的不锈钢/碳钢波纹复合板，免去波纹钢板生产过程中得卷轧弯曲工序，镀锌以及沥青覆盖工序，大大提高生产效率以及明显减少对环境的污染。从实施例1可以看出本实施例采用的纵波轧制得到的波纹复合板与一般的平辊轧制得到的复合板应力应变结果如图15，纵波轧制的抗弯曲强度为1378.68 MPa，而平辊轧制抗弯曲强度为1134.44 MPa，可见纵波轧制相较于平辊轧制的抗弯曲强度提高了25%左右；实施例1纵波轧制位波峰8与波谷9处EDS线扫图如图12，13所示，其中波峰处的扩散层约为1.7 μm，波谷处的扩散层约为3.9 μm；而平辊轧制结合界面的扩散层约为1.5 μm，如图14所示，结合因此纵波轧制相较于平辊轧制的结合性能要好。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (10)
1.一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，表面清理：选取尺寸相同的碳钢材料和不锈钢材料，将碳钢作为基板，不锈钢作为复板，对基板和复板的待结合面进行打磨清理，达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板；
步骤2，组坯：将步骤1达到需求粗糙度的碳钢基板和不锈钢复板叠放、固定并抽真空，得到复合板坯；
步骤3，将步骤2得到的复合板坯放入已经达到预定温度的加热装置中保温；
步骤4，采用组合式轧辊的轧机对步骤3保温后的复合板坯进行轧制，通过调整上、下纵波轧辊的轧辊直径、轧辊转速以及两层或三层复合板中碳钢基板与不锈钢复板厚度的不同，获得轧制弯曲半径不同、弯曲角度为10~80°的不锈钢/碳钢波纹复合板；
所述步骤1中碳钢的表面粗糙度达到0.9 μm ~1.3 μm；不锈钢的表面粗糙度达到5 μm~7 μm。
2.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：所述组合式轧辊的轧机上、下轧辊都为纵波轧辊，且在轧制时，上纵波轧辊的波峰对应下纵波轧辊的波谷，保证轧制出的不锈钢复合板为波浪状。
3.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：步骤4中采用上、下纵波轧辊的轧辊直径相同，调整上、下纵波轧辊的转速比为1 :1.05~1.4，进行轧制。
4.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：步骤4中采用上、下纵波轧辊的轧辊转速相同，调整上、下纵波轧辊的直径比为1 :1.05~1.4，进行轧制。
5.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：步骤4中采用上、下纵波轧辊的轧辊转速与直径均相同，调整三层复合板中上、下不锈钢复板厚度比为1 : 1.5~2，或两层复合板的不锈钢复板与碳钢基板厚度比为1:4~7进行轧制。
6.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：步骤4中调整上、下纵波轧辊的轧辊转速不同、直径不同、三层复合板中上下复板的厚度不同、两层复合板中基板与复板厚度不同且要求上轧辊转速小于下轧辊转速和上轧辊直径小于下轧辊直径，下复板厚度大于上复板厚度，基板厚度大于复板厚度，进行轧制。
7.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：所述步骤4中轧制压下率为40%~70%，轧制速度为10 r/min~25 r/min。
8.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：所述步骤2中碳钢基板和不锈钢复板叠放的顺序为不锈钢/碳钢/不锈钢或不锈钢/碳钢；所述步骤2中抽真空后的真空度小于15 Pa。
9.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：所述步骤3中，复合板坯加热至1100℃~1200℃，保温20 min ~40 min，然后进行轧制。
10.根据权利要求1所述的一种弯曲半径可控的波纹不锈钢/碳钢复合板轧制方法，其特征在于：所述组合式轧辊的轧机包含辊轴（1）、纵波辊套（2）、弹性挡圈（3）、平键（4）；纵波辊套采用平键轴向固定，采用轴肩与弹性挡圈进行轴向固定。
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