[發明專利]耐腐蝕復合鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 01118865.0
• 申請日: 2001-06-26
• 公開（公告）號: CN1355098A
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發明（設計）人: 鄭珠鏞
• 申請（專利權）人: 鄭珠鏞
• 主分類號: B32B15/18
• 分類號: B32B15/18;B23K11/093
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 顧紅霞,朱登河

本發明涉及耐腐蝕復合鋼板，特別涉及在不同金屬之間具有良好機械接合力的耐腐蝕復合鋼板及其制造方法。

與普通金屬相比，耐腐蝕金屬，如鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和鎳合金不容易焊接并且價格昂貴，因此在工業中不經常使用。然而，這種具有耐腐蝕性的、重量輕的、強度好的金屬可以用于各種不同的領域，但只限于它們所應用的范圍內。在需要優良耐腐蝕材料的領域(如化工廠、環保設施等)，將耐腐蝕材料接合到不昂貴的碳鋼板上的復合鋼板，由于它們的經濟優勢、便于使用和各種效用，因此被廣泛使用。采用很多方法來制造不同復合鋼板。例如，熱軋法適合軋壓復合鋼板，而爆炸焊接法適合于爆炸焊接復合鋼板。另外，電阻縫焊也用于制造復合鋼板。

在用熱軋法制造軋壓復合鋼板的制備技術中，帶有優良耐腐蝕性的耐腐蝕合金層被同時加熱，然后通過一個軋輥在高溫下熱軋。其中，該合金層包括在碳鋼板上作為基底材料的鎳合金或鎳-銅合金或鈦合金。從制造成本的角度看，它并不是一種有利的技術。

與通過熱軋形成軋壓復合板相比，通過爆炸焊接方法來形成復合鋼板的技術由于使用了炸藥的爆炸能量，因此具有比軋壓更高的接合力。然而，該技術的缺點在于：具有更為昂貴的制造成本；需要比軋壓更長的制備時間；并且限制了復合鋼板的尺寸；以及炸藥為工作場所帶來了危險。

為了經濟地并且簡單地解決上面提到的問題，提出了使用電阻縫焊來制造復合鋼板的方法。在該方法中，根據James?Joule發明的原理，當大的電流通過金屬時，利用電阻產生的熱量來焊接金屬。已經提出了利用這種電阻縫焊來接合不同金屬的嘗試。例如，將銅合金和不銹鋼的條帶或網作為接合體嵌入到復合鋼板和耐腐蝕鎳合金的鋼板或鈦鋼板中，然后被縫焊。

因而，為了解決上述問題的本發明的目的是提供一種復合板及其制造方法，它所具有的耐腐蝕材料和碳鋼不但不昂貴，而且在不同金屬之間具有良好的接合力。

通過以下結合附圖的詳細說明，可以更清楚地理解本發明的上述和其它目的、特點和其它優點。附圖中：

圖1是本發明的耐腐蝕復合板的示意圖，該復合板被帶有兩個環形電極的電阻焊接機焊接。

圖2是本發明的復合板的斷面立體圖。

根據本發明，上述目的可以由以下步驟實現：將鐵基非晶合金的薄條帶作為接合體平頭焊接(tack-welding)到碳鋼板的一側或兩側，并將諸如鎳或鈦合金等耐腐蝕金屬板縫焊到接合體上，以生產耐腐蝕復合鋼板。

可選地，也可以通過以下步驟來生產耐腐蝕復合鋼板：將鐵基非晶合金的薄條帶作為第一接合體平頭焊接到碳鋼板的一側或兩側，將鎳或不銹鋼和銅合金的薄條帶作為第二接合體平頭焊接到薄條帶上，并將諸如鎳或鈦合金等耐腐蝕金屬板縫焊到接合體上。

鐵基非晶合金的薄條帶被用作耐腐蝕材料和基底金屬(通常為碳鋼)之間的中間層的接合體。因此，利用非晶合金的特性可以將不同的金屬接合到一起，同時可以制造具有良好接合力的復合鋼板。

將鐵基非晶合金作為第一接合體的原因在于，鐵基非晶合金在通常在結構晶體中發現的滑移系統中是缺乏的，但由于隨機的原子排列而保持了自由體積。它具有高強度和高延展性，并且表現出高電阻以便產生縫焊(一種電阻焊)所需的高熱量，從而帶來優良的接合力。

通常，鐵基非晶薄條帶具有高的電阻并且比普通金屬具有更好的延展性和流動性，從而當進行電阻縫焊時，它可以不依賴于材料的形狀或它們表面的形狀而進行接合。而且，由于鐵基非晶條帶在通常溫度下不穩定但在大約300-500度時結晶，因此當在約1000度或更高溫度下進行縫焊時，它的焊接部分形成了穩定結構，從而形成了具有高接合力和機械強度的復合板。

可選地，為了獲得具有更好接合力和機械強度的復合鋼板，具有高強度的第二接合體(包括鎳或不銹鋼)可以被同時疊層到第一接合體上，然后被縫焊以制造復合鋼板。該復合鋼板包括具有高強度的不同金屬。

參見圖1，本發明的復合鋼板是如下制造的：將薄的鎳條帶3作為第二接合體疊層到作為第一接合體的非晶鐵基薄條帶2上，將該疊層置于耐腐蝕金屬板4與基底金屬1之間，然后利用環形電極5進行縫焊。本發明的方法與常規方法相比具有更高的接合力。在常規方法中僅對鎳合金的薄條帶進行縫焊，或在進行縫焊之前將鐵絲網、銅網、不銹鋼網或類似物疊層到鎳合金薄條帶上。因此，本發明可以根據耐腐蝕材料、接合體和復合鋼板的種類和厚度，對壓制壓力、電流和時間周期進行適當的控制，以實現最佳的縫焊。