[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于生產(chǎn)不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410040004.2
• 申請(qǐng)日: 2014-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104801926A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郄應(yīng)文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海卻塵科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P15/00
• 分類(lèi)號(hào): B23P15/00;B23K9/32
• 代理公司: 上海東信專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術(shù)領(lǐng)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?gòu)?fù)合板的坯料的制造方法。

背景技術(shù)

不銹鋼-碳鋼復(fù)合板是一種以碳鋼為基板，單面或雙面以不銹鋼為復(fù)層的復(fù)合板材。它的主要特點(diǎn)是碳鋼和不銹鋼形成牢固的冶金結(jié)合,可以進(jìn)行熱壓、冷彎、切割、焊接等各種加工。不銹鋼-碳鋼復(fù)合板不僅具有不銹鋼的耐腐蝕性、又具有碳鋼良好的機(jī)械強(qiáng)度和加工性能，是新型的工業(yè)產(chǎn)品，廣泛用于石油、化工、鹽業(yè)、水利電力、食品加工等行業(yè)。

現(xiàn)有的不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的生產(chǎn)方法主要是爆炸復(fù)合法和熱軋復(fù)合法。其中，爆炸復(fù)合法的生產(chǎn)工藝是將不銹鋼板重疊置于碳鋼基板上，不銹鋼板和碳鋼基板之間用墊子間隔出一定的距離，在不銹鋼板上面平鋪炸藥，炸藥爆炸的能量，使不銹鋼板高速撞擊碳鋼基板，產(chǎn)生高溫高壓使兩種材料的界面實(shí)現(xiàn)固相焊接。理想狀態(tài)下，界面的每平方毫米的剪切強(qiáng)度可以達(dá)到400MPa。然而，爆炸復(fù)合法對(duì)環(huán)境會(huì)造成振動(dòng)、噪聲和煙塵污染，而且爆炸復(fù)合法的生產(chǎn)效率也較低。熱軋復(fù)合法工藝是以碳鋼基板和不銹鋼板處于物理純凈狀態(tài)，在高度真空條件下進(jìn)行軋制而成，在軋制過(guò)程中兩種金屬擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)完全的冶金結(jié)合，但由于受目前不銹鋼復(fù)合板組坯工藝方法以及軋鋼壓縮比的限制，熱軋生產(chǎn)尚不能批量生產(chǎn)厚度50mm以上的復(fù)合鋼板。

此外，公開(kāi)號(hào)為CN102553918，公開(kāi)日為2012年7月11日，名稱(chēng)為“一種不銹鋼與普碳鋼復(fù)合帶材的軋制方法”的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的制造方法，其包括步驟：備料；預(yù)處理；疊坯；加熱并且熱軋；開(kāi)卷；冷軋和熱處理，將初卷板引入冷軋機(jī)冷軋，得到冷軋復(fù)合卷板，再將冷軋復(fù)合卷板送入熱處理爐熱處理，并且控制熱處理溫度，得到冷復(fù)合卷板；精整，對(duì)冷復(fù)合卷板進(jìn)行精整，得到不銹鋼與普碳鋼復(fù)合帶材。由此可見(jiàn)，這種制造方法也是一種軋制復(fù)合方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于生產(chǎn)不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料的制備方法，該方法生產(chǎn)效率高，適應(yīng)加熱設(shè)備、軋機(jī)設(shè)備的能力強(qiáng)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)之不足。金屬材料軋制、鍛造企業(yè)可批量使用該方法制得不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料，并可以基于已公開(kāi)的金屬擴(kuò)散焊機(jī)理，根據(jù)自有加熱、軋制、熱處理設(shè)備靈活確定軋制工藝，進(jìn)一步制造出企業(yè)設(shè)備能力極限范圍內(nèi)的不銹鋼-碳鋼復(fù)合板、不銹鋼-碳鋼-不銹鋼復(fù)合板以及不銹鋼-碳鋼鍛件、不銹鋼-碳鋼-不銹鋼鍛件。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出了一種用于生產(chǎn)不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料的制備方法，其包括步驟：

（1）坯料表面處理：將待復(fù)合的鋼坯料和不銹鋼坯料進(jìn)行表面預(yù)處理；

（2）組坯：在碳鋼坯料的上表面和/或下表面放置與其接觸的不銹鋼坯料，所述不銹鋼坯料的外邊沿與碳鋼坯料平齊；

（3）點(diǎn)焊定型：可采用手工焊接、氣體保護(hù)焊、氬弧焊對(duì)組坯完成的坯料進(jìn)行點(diǎn)焊定型，確保坯料相對(duì)位置在吊運(yùn)進(jìn)入下一道工序前不會(huì)發(fā)生移動(dòng)；

（4）焊接：將定型后的組坯坯料的所有結(jié)合面邊緣焊接密封。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料的制備方法的步驟（1）中，經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理的所有坯料的待焊接結(jié)合面的平面度≤1mm/m²，確保密封焊接質(zhì)量滿足要求。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料的制備方法的步驟（1）中，經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理的所有坯料的待焊接結(jié)合面的粗糙度Ra≤12.5μm，確保不銹鋼-碳鋼復(fù)合坯后續(xù)的加熱軋制焊合質(zhì)量。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料的制備方法的步驟（4）中，采用真空電子束焊接。真空電子束焊接可以使不銹鋼-碳鋼焊接實(shí)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(qiáng)度，避免復(fù)合表面在后續(xù)加工過(guò)程中因焊縫漏氣而被氧化。

更進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料的制備方法的步驟（4）中，焊接真空度≤1.0Pa。該真空度數(shù)值可有效防止不銹鋼-碳鋼表面氧化層的形成，同時(shí)降低了真空抽氣時(shí)間，提高了加工效率，降低了加工成本。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)不銹鋼-碳鋼復(fù)合板的坯料的制備方法的步驟（4）中，焊接深度為10-80mm，即自坯料的外邊沿向內(nèi)的被焊接密封的尺寸為10-80mm。該焊接深度能保證焊接強(qiáng)度達(dá)到后續(xù)加熱軋制所需的焊合強(qiáng)度要求。