[實(shí)用新型]一種鈦鋼雙金屬復(fù)合坯料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720057320.X
• 申請(qǐng)日: 2017-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN206464714U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡文彬;肖豐強(qiáng);王東坡;高志明;田保生;鄧彩艷;吳世品
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K28/02
• 分類號(hào): B23K28/02;B23K20/04;B23K20/14;B23K20/16;B23K20/22;B23K20/24
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及金屬材料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鈦鋼雙金屬復(fù)合坯料。

背景技術(shù)

生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合板的主要方法為爆炸復(fù)合法、爆炸-軋制復(fù)合法。爆炸復(fù)合法是用炸藥作能源進(jìn)行金屬間焊接和生產(chǎn)金屬復(fù)合材料的一種技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本低廉，不需要較復(fù)雜的設(shè)備，不足是安全系數(shù)較低，環(huán)境污染嚴(yán)重；采用爆炸復(fù)合方法生產(chǎn)的鈦鋼復(fù)合板由于受工藝技術(shù)的限制，存在成材率相對(duì)低、環(huán)境污染、噪音及安全等方面的不足，尺寸也有很大的局限性，尤其是鈦復(fù)材厚度尺寸≤2.0mm的大面積雙金屬復(fù)合板。爆炸-軋制法，是在爆炸復(fù)合法的基礎(chǔ)上，對(duì)鈦鋼復(fù)合板進(jìn)行軋制，充分利用了爆炸復(fù)合工藝的優(yōu)點(diǎn)，提高了鈦鋼復(fù)合板的表面質(zhì)量和尺寸精度；爆炸-軋制復(fù)合法在一定程度上能夠彌補(bǔ)單獨(dú)采用爆炸復(fù)合法的不足，但是其帶來的安全、環(huán)境污染、復(fù)層尺寸局限性等問題并沒有得到有效解決。

目前，大工業(yè)軋制生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合板材較為鮮見，與爆炸復(fù)合法和爆炸-軋制復(fù)合法生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合板相比，軋制法簡單易行，無噪聲、粉塵、地質(zhì)災(zāi)害等環(huán)境不利因素發(fā)生，產(chǎn)品尺寸規(guī)格靈活，可以生產(chǎn)更寬幅、更薄復(fù)層的復(fù)合板材。同時(shí)，具有性能穩(wěn)定，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，更能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)的要求，屬于國際提倡的綠色環(huán)保生產(chǎn)工藝。

但是，由于鈦和鋼在化學(xué)成分和物理性能上存在較大的差異，且鈦屬于活潑金屬，在高溫下易氧化，與鋼發(fā)生反應(yīng)易形成TiFe和TiFe₂脆性化合物，影響界面結(jié)合強(qiáng)度和界面結(jié)合率，單純依靠普通軋制工藝很難滿足實(shí)際工程服役條件下鈦鋼復(fù)合板的高性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)爆炸復(fù)合法的缺陷，提供了一種鈦鋼雙金屬復(fù)合板的制備方法。

本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在鈦鋼雙金屬復(fù)合板的制備方法中提供鈦鋼雙金屬復(fù)合坯料，以方便利用本實(shí)用新型的制備方法得到鈦鋼雙金屬復(fù)合板。

本實(shí)用新型的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種鈦鋼雙金屬復(fù)合坯料，包括第一基板、第二基板、第一復(fù)板、第二復(fù)板隔離層和密封條，在豎直方向上由下至上依次設(shè)置第一基板、第一復(fù)板、隔離層、第二復(fù)板、第二基板；所述的第一基板和第二基板為鋼板，第一復(fù)板和第二復(fù)板為鈦板，隔離層設(shè)置在第一復(fù)板和第二復(fù)板之間；所述的密封條與第一基板為同一材質(zhì)，密封條設(shè)置在第一基板上表面的四周，密封條的外側(cè)與第一基板的外側(cè)平齊，并且密封條位于第一基板和第二基板之間、第一復(fù)板和第二復(fù)板四周。

而且，所述的隔離層為重量分?jǐn)?shù)1：(0.3～0.5)的粒徑為50～150目氧化鋁與滑石粉粉末加入粘合劑的混合物，所述的氧化鋁和滑石粉的粒徑為100～150目的粉末；所述的粘合劑為乳膠。

而且，所述的密封條寬度為36～49mm，優(yōu)選40～46mm。

而且，所述的密封條高度，與第一復(fù)板、隔離層和第二復(fù)板高度總和的偏差范圍為0～2mm，優(yōu)選0～1mm。

一種鈦鋼雙金屬復(fù)合板的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行：

步驟一，采用手工電弧焊在第一基板的上表面沿四周固定密閉條；

步驟二，在第一復(fù)板與第二復(fù)板的非復(fù)合面設(shè)置隔離層并烘干，所述的隔離層為重量分?jǐn)?shù)1：(0.3～0.5)的氧化鋁與滑石粉粉末加入粘合劑的混合物；所述的氧化鋁和滑石粉是粒徑為100～150目的粉末，所述的粘合劑為乳膠；

步驟三，按照焊有密閉條的第一基板、第一復(fù)板、隔離層、第二復(fù)板、第二基板的順序由下至上依次疊放，組成雙金屬復(fù)合坯料，將雙金屬復(fù)合坯料平移運(yùn)送至真空室內(nèi)抽真空處理，采用真空電子束焊接密閉條與基板形成的兩條焊縫，真空度達(dá)到小于1.5×10^-3Pa后進(jìn)行真空電子束封焊，真空電子束焊接工藝為加速電壓60～150KV，聚焦電流為2210～2330mA，電子束流為291～389mA，焊接速度為4.1～11.1mm/s；所得為真空對(duì)稱復(fù)合坯料；

步驟四，將真空對(duì)稱復(fù)合坯料于加熱爐中，進(jìn)行第一次保溫，然后再將加熱爐的溫度升溫，進(jìn)行第二次保溫；第一次保溫的溫度范圍為790～870℃，保溫時(shí)間為99～119min；第二次保溫的溫度范圍為951～999℃，加熱爐的升溫速度為160～200℃/h，保溫時(shí)間為21～29min；

步驟五，采用雙機(jī)架軋制模式，粗軋開軋溫度910～989℃，終軋溫度為840℃～949℃，中間坯厚度為成品厚度的3～8倍，精軋開軋溫度830～899℃，終軋溫度701～779℃；