[發(fā)明專利]一種鈦鋼復(fù)合板的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810104517.3
• 申請(qǐng)日: 2018-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN108326516B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾周燏;江姍;黨軍;李東暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種鈦鋼復(fù)合板的制備方法，通過坯料準(zhǔn)備、表面處理、隔離劑涂刷、對(duì)稱組坯、電子束封焊、加熱、軋制、矯直及切割分板等工序制備出高結(jié)合性能的鈦鋼復(fù)合板。通過組坯過程在鈦與鋼待復(fù)合界面上添加疊片，使復(fù)合坯中鈦與鋼不能充分接觸，阻隔其在加熱過程元素的相互擴(kuò)散，從而控制界面碳化物及金屬間化合物等脆性相生成，隨后通過大壓下量軋制，破壞界面氧化膜，實(shí)現(xiàn)鈦鋼新結(jié)合界面形成及充分冶金結(jié)合，加上軋后快速冷卻，抑制脆性相再次形成，從而制備出無脆性相的高結(jié)合性能的鈦鋼復(fù)合板。與添加中間層鎳箔或銅箔相比，本發(fā)明操作更簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本更低，且結(jié)合性能高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雙金屬?gòu)?fù)合制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及復(fù)合板的制備，具體涉及一種鈦鋼復(fù)合板的制備方法。

背景技術(shù)

鈦具有顯著優(yōu)良的耐蝕性，在大部分的腐蝕環(huán)境中，其耐蝕性超過了不銹鋼，因此，在化工裝置、壓力容器、熱交換器、海上作業(yè)平臺(tái)及航空航天等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。但是鈦價(jià)格昂貴，增加了設(shè)備制造的材料成本，這限制了鈦的使用。而鈦鋼復(fù)合板兼具鈦優(yōu)異的耐蝕性及鋼的強(qiáng)韌性，且大幅度降低了鈦的使用量，節(jié)約成本，具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值及良好的應(yīng)用前景。

目前，鈦鋼復(fù)合板的主要制備方法有爆炸復(fù)合法、爆炸-軋制復(fù)合法及真空軋制復(fù)合法。而爆炸復(fù)合法存在噪聲污染及環(huán)境污染，且受天氣影響較大，生產(chǎn)效率低，不是一種綠色、環(huán)保、可持續(xù)的生產(chǎn)方式。而真空軋制復(fù)合法是通過真空焊接組坯，經(jīng)加熱、軋制使基材和覆材實(shí)現(xiàn)良好冶金結(jié)合的生產(chǎn)工藝，具有較高的生產(chǎn)效率、低污染、低能耗且可生產(chǎn)寬幅規(guī)格的金屬?gòu)?fù)合板。因此，采用真空軋制復(fù)合法生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合板將是未來發(fā)展的趨勢(shì)。

然而采用真空軋制法制備鈦鋼復(fù)合板時(shí)，由于鈦與鋼在高溫下存在嚴(yán)重界面反應(yīng)，若將鈦與鋼直接進(jìn)行軋制復(fù)合，復(fù)合界面容易生產(chǎn)Ti-Fe金屬間化合物、TiC等脆性相，極大地影響鈦鋼復(fù)合板的結(jié)合性能。為了抑制界面脆性相生成，通常在鈦與鋼之間添加鎳箔或銅箔等中間層，以阻隔Ti與C或Ti與Fe的結(jié)合，從而增強(qiáng)鈦鋼復(fù)合界面的結(jié)合強(qiáng)度。如公開專利201510249152.X《以鎳為中間層的鈦鋼復(fù)合板的高溫制備方法》和201510247275.X《高結(jié)合強(qiáng)度的鈦鋼復(fù)合板的制備方法》均添加了鎳箔作中間層來軋制鈦鋼復(fù)合板，以獲得良好結(jié)合性能的鈦鋼復(fù)合板。但是，添加中間層不僅使生產(chǎn)工藝變得繁瑣，還增加生產(chǎn)成本。因此，有必要尋找一種合適的生產(chǎn)工藝來制備高結(jié)合性能的鈦鋼復(fù)合板。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有采用真空軋制法制備鈦鋼復(fù)合板時(shí)產(chǎn)生的嚴(yán)重界面反應(yīng)影響復(fù)合板的結(jié)合性能，本發(fā)明提供了一種鈦鋼復(fù)合板的制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述一種鈦鋼復(fù)合板的制備方法，包括以下步驟：

(1)將基材和覆材坯料的待復(fù)合面進(jìn)行表面處理；

(2)將步驟(1)得到的覆材非復(fù)合面涂刷隔離劑，烘干；

(3)選取步驟(1)得到的一塊基材作為下坯，所述下坯待復(fù)合面的四周邊用封條點(diǎn)焊固定，圍成一個(gè)槽，在槽內(nèi)下坯待復(fù)合面上點(diǎn)焊固定若干個(gè)疊片，然后將步驟(2)得到的兩塊覆材的非復(fù)合面疊合放置在槽內(nèi)，再將步驟(1)得到的另一塊基材作為上坯，上坯待復(fù)合面上點(diǎn)焊固定若干個(gè)疊片，將上坯待復(fù)合面朝下蓋在兩塊覆材上，確保上下坯的四周邊外邊緣與所述封條外邊緣平齊，形成對(duì)稱組合坯料；

(4)在真空環(huán)境下，將步驟(3)得到的對(duì)稱組合坯料進(jìn)行焊接；

(5)將步驟(4)得到的對(duì)稱組合坯料加熱；

(6)將步驟(5)得到的對(duì)稱組合坯料進(jìn)行熱軋制和冷卻；

(7)將步驟(6)得到的對(duì)稱組合坯料進(jìn)行矯直與冷卻、切割分板，即得鈦鋼復(fù)合板。