[發(fā)明專利]一種用于生產(chǎn)鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料的制造方法

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• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN104801562A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 郄應文
• 申請（專利權）人: 上海卻塵科技有限公司
• 主分類號: B21C37/02
• 分類號: B21C37/02
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術領域

本發(fā)明涉及一種金屬坯料的制造方法，尤其涉及一種用于生產(chǎn)金屬復合板的坯料的制造方法。

背景技術

鋼、鎳/鎳基合金復合板是一種以鋼為基板，單面或多面以鎳/鎳基合金為復層的雙金屬新型復合材料,其既有鎳的優(yōu)良特性，又有普通鋼板作為結構物的強度，同時還兼具有良好的延展性等優(yōu)良性能。近年來，鋼、鎳/鎳基合金復合板越多越多的用于諸多工業(yè)領域，因此其市場需求量逐年增長，因此希望提供一種能夠高效生產(chǎn)鋼、鎳/鎳基合金復合板的方法。

現(xiàn)有的鋼鎳/鎳基合金復合板的生產(chǎn)方法主要是爆炸復合法和軋制復合法。其中，爆炸復合法是:首先將欲壓接的兩張金屬板之間保持一定間隔放置,在其上面再放上適量炸藥，由炸藥的一端起爆，爆炸速度每秒數(shù)千米，憑借該爆發(fā)能使鎳板與鋼板碰撞，在碰撞點鋼板與鎳板因非常大的變形速度和超高壓下顯示出的流體行為，兩金屬表面的氧化膜、氣體吸附層會作為金屬噴流而被排除掉，干凈的面與面之間的接合就在瞬間完成，這是一種冷接合方式。而軋制壓接法是將兩種金屬板組裝、加熱軋制成。然而，無論是爆炸復合法還是軋制壓接法，其均面臨工藝復雜，制造周期長，操作人員勞動強度大的問題。

因此，希望提供一種不同于現(xiàn)有制造工藝的鋼鎳/鎳基合金復合板的制造方法，以克服現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于生產(chǎn)鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料的制造方法，該方法生產(chǎn)效率高，適應加熱設備、軋機設備的能力強，彌補了現(xiàn)有生產(chǎn)技術之不足。金屬材料軋制、鍛造企業(yè)可批量使用該方法制得鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料，并可以基于已公開的金屬擴散焊機理，根據(jù)自有加熱、軋制、熱處理設備靈活確定軋制工藝，進一步坯制造出企業(yè)設備能力極限范圍內(nèi)的鋼-鎳/鎳基合金復合板、鋼-鎳/鎳基合金-鋼復合板以及鋼-鎳/鎳基合金鍛件、鋼-鎳/鎳基合金-鋼鍛件。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出了一種用于生產(chǎn)鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料的制造方法，其包括步驟：

（1）坯料表面處理：將待復合的鋼坯料和鎳/鎳基合金坯料進行表面預處理；

（2）組坯：在鎳/鎳基合金坯料的周圍放置鋼坯料，其中與鎳/鎳基合金坯料上表面接觸的為鋼坯料上基料，與鎳/鎳基合金坯料下表面接觸的為鋼坯料下基料，沿鎳/鎳基合金坯料周向方向設置的為鋼坯料封條，所述鋼坯料上基料、鋼坯料下基料與鋼坯料封條形成一相對密閉的空間，所述鎳/鎳基合金坯料設置在該相對密閉的空間內(nèi)，所述鎳/鎳基合金坯料長度方向上的兩端部與鋼坯料封條之間具有間隙，以給予鎳/鎳基合金坯料足夠的橫向延展空間；

（3）點焊定型：可采用手工焊接、氣體保護焊、氬弧焊對完成組坯的坯料進行點焊定型，確保坯料相對位置在吊運進入下一道工序前不會發(fā)生移動；

（4）焊接：將定型后的組坯坯料的所有結合面邊緣焊接密封。

進一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料的制造方法的步驟（1）中，經(jīng)過表面預處理的所有坯料的待焊接結合面的平面度≤1mm/m²，確保密封焊接質量滿足要求。

進一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料的制造方法的步驟（1）中，經(jīng)過表面預處理的所有坯料的待焊接結合面的粗糙度Ra≤6.3μm，確保鋼鎳/鎳基合金復合坯后續(xù)的加熱軋制焊合質量。

進一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料的制造方法的步驟（2）中，鋼坯料封條的寬度為15-80mm，該寬度范圍能保證焊接強度達到后續(xù)加熱軋制所需的焊合強度要求。需要說明的是，由于在組坯時鋼坯料封條的外邊沿與鋼坯料上基料和鋼坯料下基料的外邊沿是平齊的，因此本文中鋼坯料封條的寬度是指自鋼坯料封條的外邊沿（或鋼坯料上基料/鋼坯料下基料的外邊沿）朝著鎳/鎳基合金坯料的方向延伸的尺寸。

進一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料的制造方法的步驟（4）中，采用真空電子束焊接。真空電子束焊接可以使鋼鎳/鎳基合金焊接實現(xiàn)深熔密封焊接（焊縫深寬比可大于20：1），不僅能最大程度地降低坯料的熱影響區(qū)，并且能保證焊接強度，避免復合表面在后續(xù)加工過程中因焊縫漏氣而被氧化。

更進一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鎳/鎳基合金復合板的坯料的制造方法的步驟（4）中，焊接真空度≤0.1Pa。該真空度數(shù)值可有效防止鋼鎳/鎳基合金表面氧化層的形成，同時降低了真空抽氣時間，提高了加工效率，降低了加工成本。