[發明專利]一種制備不銹鋼與碳鋼復合板的異溫軋制方法

有效

• 申請號: 201610005016.0
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105598166B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 肖宏;余超;謝紅飆
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;B21B37/74;B21B45/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙)11474
• 代理人: 王冬杰

技術領域

本發明涉及一種金屬復合板制造工藝方法，具體地涉及一種制備不銹鋼與碳鋼復合板的異溫軋制方法。

背景技術

不銹鋼與碳鋼復合板是以碳鋼基層與不銹鋼覆層結合而成的單面不銹鋼與碳鋼復合板或雙面不銹鋼與碳鋼復合板。不銹鋼與碳鋼復合板不僅具有不銹鋼的耐腐蝕性、又具有碳鋼良好的機械強度和加工性能，是新型的工業產品。

不銹鋼與碳鋼復合板工業化生產方法，主要有爆炸復合法和熱軋復合法。

爆炸復合法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。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，產生高溫高壓使兩種材料的界面實現固相焊接。其優點是：易于實現多層材料復合，復合界面呈波紋狀，結合強度高；其缺點是：環境污染嚴重，產品尺寸范圍小，不適于大批量生產。

熱軋復合法是以碳鋼基板和不銹鋼板處于物理純凈狀態，在高度真空條件下進行軋制而成，在軋制過程中兩種金屬擴散實現完全的冶金結合。

現有熱軋復合法生產不銹鋼與碳鋼復合板具體實施步驟是：1.去除不銹鋼和碳鋼待復合面的氧化物并清洗干凈；2.將不銹鋼和碳鋼待復合面正對疊放，對邊緣焊接封嚴并將復合區內部抽成真空狀態，得到單面不銹鋼復合坯或雙面不銹鋼復合坯；3.將復合坯放入加熱爐加熱至1000～1300℃后進行軋制得到復合板；4.對軋制后的復合板切邊處理得到成品。

現有熱軋復合法生產不銹鋼與碳鋼復合板的優點是：設備簡單，產品尺寸范圍大，生產效率高，適合大批量生產；其缺點是：由于相同溫度下，不銹鋼的變形抗力要大于碳鋼的變形抗力，在軋制變形過程中，不銹鋼和碳鋼變形不協調，導致單面不銹鋼與碳鋼復合坯會在軋制后易發生翹曲，對于雙面不銹鋼與碳鋼復合坯則會在軋制后內部留有較大的殘余應力。

發明內容

基于以上所述的現有的熱軋復合法生產不銹鋼與碳鋼復合板存在的缺點，本發明的目的在于提供一種使不銹鋼與碳鋼復合坯在軋制過程中不銹鋼層和碳鋼層變形更協調，以減小甚至杜絕單面不銹鋼與碳鋼復合坯軋制后的翹曲，對于雙面不銹鋼與碳鋼復合坯則可以減小其軋制后內部的殘余應力的電磁感應加熱異溫軋制制備不銹鋼/碳鋼復合板的方法。

本發明的技術方案如下：

一種制備不銹鋼與碳鋼復合板的異溫軋制方法，其包括以下步驟：

S1、準備坯料：選取長寬尺寸相同的不銹鋼坯料和碳鋼坯料，去除不銹鋼坯料和碳鋼坯料待結合面的氧化層并清洗干凈，將不銹鋼坯料的待結合面與碳鋼坯料的待結合面抵靠在一起形成待復合面，在待復合面的周緣上進行封焊抽真空處理獲得復合坯，所述復合坯包括不銹鋼層和碳鋼層；

S2、復合坯預加熱：用加熱裝置將所述復合坯整體預加熱至1000～1250℃；

S3、復合坯感應加熱：用感應加熱器對所述預加熱后的復合坯的不銹鋼層進行二次加熱，感應加熱頻率fkHz依據所述不銹鋼層的厚度h按f＝40～140/h^2選定，感應加熱電流調節范圍為800～10000A，使所述不銹鋼層的溫度比所述碳鋼層的溫度整體高100～250℃，其中；以及

S4、異溫軋制：利用軋機對所述二次加熱后的復合坯進行異溫軋制，首道次壓下率≥15％，總壓下率≥50％，碳鋼層開軋溫度為980～1230℃，不銹鋼層開軋溫度比碳鋼層開軋溫度整體高100～250℃，軋制得到不銹鋼與碳鋼復合板。

優選地，步驟S1中所述的不銹鋼坯料和碳鋼坯料表面的氧化層用鋼絲刷進行清理，并用丙酮和酒精擦拭干凈。

優選地，步驟S1中所述的封焊是在真空電子束焊機真空室中進行，用真空電子束進行焊接。

優選地，步驟S2中所述的加熱裝置選自高溫箱式電阻爐、高溫臺車式電阻爐或箱式氣氛爐。

優選地，步驟S2加熱完成后需要對所述復合坯進行保溫，保溫時間0.5～2h。

優選地，步驟S3中復合坯與感應加熱器相對移動，所述相對移動的速度的調節范圍為0.05～0.5m/s。

優選地，步驟S4中所述的軋機選自單機架可逆軋機、四機架連軋機組、五機架連軋機組或六機架連軋機組。

優選地，步驟S4中所述的首道次軋制速度為0.05～2m/s。