[發明專利]一種復合鋼板的感應加熱熱處理工藝方法

在審

• 申請號: 201511008747.2
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105543455A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 何毅;劉會云;張心金;何冰冷;張留軍;祝志超;郭秀斌;李萌蘗
• 申請（專利權）人: 中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: C21D1/42
• 分類號: C21D1/42;C21D9/00
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利事務所 23207
• 代理人: 果浯溪

技術領域

本發明涉及一種復合鋼板的感應加熱熱處理工藝方法，屬于軋鋼熱處理技術領域。

背景技術

復合鋼板一般是將普通碳鋼或容器用鋼作為基材，將不銹鋼、耐磨鋼或其他高合金鋼等作為覆層，通過爆炸、爆炸+熱軋、熱軋等方法結合成一體。復合鋼板綜合利用了覆層的功能性和基材的力學性能，節約了價格昂貴的覆層，降低了設備制造成本，并提高了設備的整體性能，可廣泛應用在化工、石油、海水淡化、造船、冶金等領域。

目前，不銹鋼復合板或耐磨復合板等無論是通過爆炸+熱軋或直接真空封焊熱軋均主要采用內包覆對稱組坯方式，即不銹鋼或耐磨鋼覆層被包裹在碳鋼內部，經過熱軋成形后再切割分離。由于熱軋后復合板鋼板心部冷卻慢，內包覆的不銹鋼在冷卻過程中穿過450-850℃的敏化區用時較長，導致不銹鋼覆層常出現晶間腐蝕性能不合格問題。同樣，耐磨鋼板覆層由于采用內包覆組坯軋制方式，熱軋后冷卻緩慢而不能達到高硬度高耐磨性的要求。因此，這些復合鋼板常需要分離后進行離線固溶或淬火熱處理，以滿足使用要求。現有復合板的熱處理技術主要在加熱爐內整體加熱，出爐后淬火熱處理。然而，基材和覆層的熱處理工藝常常相互矛盾，如對于不銹鋼復合板，不銹鋼覆層的加熱溫度比碳鋼基材高，且進行冷卻時不銹鋼覆層須進行固溶處理，為快冷，而碳鋼基材要求正火或熱軋態，為慢冷；同樣，對于耐磨復合板，耐磨覆層須快冷淬火獲得馬氏體組織，以保證其硬度和耐磨性，而碳鋼基材需慢冷以保證其韌性要求。若對復合鋼板進行整體熱處理，常常難以同時兼顧基材和覆層的性能要求，而必然會犧牲基材或覆層的部分性能；此外，整體加熱熱處理工藝需要消耗大量的能源，推高了復合板的成本，而且整體熱處理后板型翹曲過大，導致特厚復合板整形困難。因此，為解決復合板整體加熱熱處理的這些問題，急需要開發一種高效快捷，性能和板型控制良好，能耗低的新型熱處理工藝。

發明內容

為了克服上述技術上的不足，本發明提供了一種復合鋼板的感應加熱熱處理工藝方法，利用平面磁場感應加熱技術對復合鋼板進行單側覆層快速熱處理，通過調節感應功率和頻率，線圈與覆層距離，移動速度等工藝參數，精確控制對覆層的加熱溫度、深度以及保溫時間，保溫結束立即通過加熱線圈末端對覆層鋼板進行噴水冷卻，以達到使覆層快速冷卻，且較少甚至不影響基材的組織和性能的目的。

本發明解決其技術難題所采用的技術方案是：一種復合鋼板的感應加熱熱處理工藝方法，感應加熱裝置為：傳送機的傳送輥上端設有能上下移動的托架，托架下方水平方向設有數個感應線圈，托架側端垂直設有數排數個排風管，排風管下端設有噴嘴，排風管一側設有數排數個排水管，排水管下端設有噴嘴，所述排風管噴嘴和排水管噴嘴方向與感應線圈方向相背；

本發明的感應加熱熱處理具體步驟：

第一步：復合板坯固定在底板或依靠自身重力安放在傳送輥7上端，調整托架1使感應線圈與復合板坯保持一定距離；

第二步：調節感應線圈的功率、感應線圈與覆層的間隔距離，和感應線圈的移動速度等參數，實現對不同材質和厚度的覆層進行快速固溶處理或淬火熱處理；

第三步：感應加熱熱處理工藝包括感應預熱階段、高溫固溶階段、水冷或風冷淬火處理；

對304/Q345R復合鋼板的感應加熱熱處理

選用熱軋復合鋼板尺寸為：長400mm，寬200mm，總厚度30mm，基材為25mm厚的Q345R，覆層為5mm厚的304不銹鋼的。鋼板豎直放置，將鋼板下端用臺鉗固定，線圈位于覆層一側，置于板坯下端，線圈與覆層表面距離為8.0mm，加熱電壓為420V，磁場頻率為8.2kHz，感應電流為320A，加熱功率為134.4kW。加熱時，線圈首先進行預熱，預熱時間為5s，然后將線圈以80mm/min的速度進行移動，移動方向自下向上，加熱結束后由排水管的噴頭進行噴水冷卻，對覆層進行固溶處理。

對304/Q345R復合鋼板的感應加熱熱處理：

復合鋼板尺寸為長400mm，寬200mm，總厚度30mm，基材為25mm厚的Q345R，覆層為5mm厚的304不銹鋼。鋼板豎直放置，將鋼板下端用臺鉗固定，線圈位于覆層一側，置于板坯下端，線圈與覆層表面距離為8.0mm，加熱電壓為420V，磁場頻率為8.2kHz，感應電流為320A，加熱功率為134.4kW。加熱時，線圈首先進行預熱，預熱時間為5s，然后將線圈以100mm/min的速度進行移動，移動方向自下向上，線圈移動的同時，由排水管3的噴頭進行噴水冷卻，對覆層進行固溶處理。

304/Q345R復合鋼板的感應加熱熱處理：