[發明專利]層狀結構復合板材的生產制備方法

在審

• 申請號: 202210382858.3
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114700365A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 楊軍;南黃河;叱培洲;王文杰;秦嵐;李娜;王雪怡;朱佳博;裴國史
• 申請（專利權）人: 陜西鐵路工程職業技術學院
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;B21C37/02;B23P23/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王奇

1.層狀結構復合板材的生產制備方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟1，制作單張復合板坯(5)；

步驟2，采用單張復合板坯(5)制作多層復合板坯；

步驟3，對多層復合板坯依次進行連續熱軋、熱處理、初步精軋、環切處理、對稱分離得到雙金屬復合板材；

步驟4，對雙金屬復合板材依次進行校平、表面處理、納米化、最終精軋后得到成品。

2.如權利要求1所述的層狀結構復合板材的生產制備方法，其特征在于，所述步驟1包括：

步驟1.1，基材板坯兩端面對稱位置鉆小孔；

步驟1.2，基材板坯(3)、復材板坯(1)表面精細化處理并疊層放置；其中基材板坯(3)為Q235、Q345、X52、X60、X65、X70、X80、X90或X100碳素結構鋼中的一種、壓力容器鋼或高強韌性管線鋼，復材板坯(1)使用304、304L、316、316L、N08825、N06625奧氏體不銹鋼的一種；

步驟1.3，采用機械式壓力機均勻作用于疊層復合板坯上，壓力≥50噸；

步驟1.4，采用熔化極氣體保護焊對疊層坯料復合界面外圍實施周向封焊；

步驟1.5，通過預留小孔通過抽真空管路(4)進行層間抽真空同時增大壓力機壓力≥60噸并保持時間≥10min。

3.如權利要求1所述的層狀結構復合板材的生產制備方法，其特征在于，所述步驟2中的多層復合板坯為成對真空復合板坯(7)或組合式疊層復合板坯，其中成對真空復合板坯(7)的制作方式為：

步驟2.1，將兩塊規格尺寸相同、基/復材匹配相同的真空復合板坯按照復層在里基層在外的方式疊放在一起，并在兩復層之間整面鋪設專用耐高溫薄膜；

步驟2.2，采用機械式壓力機均勻作用于疊層復合板坯上，壓力≥60噸；

步驟2.3采用熔化極氣體保護焊將組合好的兩塊真空復合板坯在界面處周向封焊，將中間的兩復層板坯料完全包裹在里面，待封焊完畢就制成了一副成對真空復合板坯(7)；

若將制作好的一副成對真空復合板坯(7)再兩兩組合中間界面用耐高溫薄膜隔離，周向封焊后就可以制作得到一副擁有四張真空復合板坯的組合式疊層復合板坯。

4.如權利要求1所述的層狀結構復合板材的生產制備方法，其特征在于，所述步驟3包括：

步驟3.1，連續熱軋：經過連續控熱、控軋，使得復合板坯在長、寬、厚三個方向發生不同程度變形，實現復層與基層的復合，界面間結合率≥98％，單個不結合區尺寸≤20mm²，單張復合板壁厚尺寸與目標規格尺寸的總厚度誤差≤3.0mm；

步驟3.2，熱處理，將連續控熱、控軋后的復合板整體置于850～900℃的熱處理房內，持續保溫20～30min，確保基、復層的冶金結合，剪切強度≥260MPa；

步驟3.3，初步精軋，采用在線中低溫連續軋制對復合板厚度尺寸進行初始精度控制，使總厚度誤差≤2.0mm；

步驟3.4，環切處理，采用高能電子束沿著距離邊部200mm位置處環向切割；

步驟3.5，對稱分離，從耐高溫薄膜處分離開得到雙金屬復合板材。

5.如權利要求1所述的層狀結構復合板材的生產制備方法，其特征在于，所述步驟4包括：

步驟4.1，校平，采用中低溫連續輥壓校平法對雙金屬復合板材進行校平；溫度300℃；

步驟4.2，表面處理，外表面進行去毛刺、去雜物處理同時進行外表面研磨，表面粗糙度要求達到10級，復層壁厚誤差≤0.5mm；

步驟4.3，納米化，采用激光沖擊強化技術進行基層材料外表面納米化處理，表層納米晶層深度≤0.5mm，基層壁厚誤差≤0.5mm；

步驟4.4，最終精軋，采用在線連續冷軋對復合板規格尺寸進行最終精度控制，使得復合板總厚達到產品壁厚規格要求，總壁厚誤差0.1mm。