CN106363361A - 一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法 - Google Patents

一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106363361A
CN106363361A CN201610961068.5A CN201610961068A CN106363361A CN 106363361 A CN106363361 A CN 106363361A CN 201610961068 A CN201610961068 A CN 201610961068A CN 106363361 A CN106363361 A CN 106363361A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blank
steel plate
super
thick steel
mesh
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610961068.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106363361B (zh
Inventor
原思宇
李文斌
李广龙
金耀辉
王佳骥
王长顺
曲星兆
杜天容
王莹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anshan iron and steel research institute
Original Assignee
Anshan iron and steel research institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anshan iron and steel research institute filed Critical Anshan iron and steel research institute
Priority to CN201610961068.5A priority Critical patent/CN106363361B/zh
Publication of CN106363361A publication Critical patent/CN106363361A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106363361B publication Critical patent/CN106363361B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/02—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of sheets

Abstract

本发明公开一种真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法。降低真空轧制复合钢板对表面光洁度、粗糙度的依赖；提高复合界面结合能力和强度，提高钢板性能及复合界面稳定性；可在采用更低的压缩比情况下，生产更厚规格特厚板，探伤合格率有效提高。

Description

一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法
技术领域
本发明属于金属材料加工技术领域，特别涉及到一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法。
背景技术
近年来，随着超高层、大跨度钢结构建设项目的不断增加，能源、交通、建筑、造船、机械制造等行业对特厚钢板的需求量日益增加，对特厚钢板的性能要求、厚度需求也同时提高，由于是150mm以上厚度钢板需求越来越多。随着钢企制造技术、设备的快速发展，热轧钢板已经远远突破原有成品厚度范围，逐渐取代了铸态和锻造产品，达到400mm甚至更多。热轧方法生产特厚钢板，传统主要以扁钢锭、电渣重熔钢锭、多角锭为原料，少数为连铸坯，现已发展了以两个或多组坯料通过真空焊接的方式得到复合钢坯为原料。采用真空复合技术生产特厚钢板具有生产成本低、工艺简单、成材率高等特点。对于采用真空复合方法生产特厚钢板，一般需要将坯料进行表面加工，达到一定光洁度、保证表面干燥、清洁，组坯后进入真空室完成坯料焊接。
如济南钢铁股份有限公司申请的名为“一种生产特厚钢板的工艺方法”的专利，专利申请号为200810249817.7，公开号为CN 101363101A，提供一种生产特厚钢板的方法：将两块板坯经过切割、平正、清洁，通过抽真空并焊合成一块新的板坯，然后进行加热、轧制，以解决大型模铸心部偏析和疏松的问题。
东北大学申请的名为“一种特厚合金钢板的制备方法”的专利，专利申请号为201310707559.3，公开号为CN 103692166A，提供了一种特厚合金钢板的制备方法：将两块长宽尺寸相匹配的合金钢连铸板坯进行表面处理，然后进行组坯、焊接，获得特厚合金钢板坯料。
北京科技大学申请的名为“一种叠轧焊工艺生产特厚板的方法”的专利，专利申请号为201010283917.9，公开号为CN 102009332A，提供了一种叠轧焊工艺生产特厚板的方法，其主要步骤是：连铸坯切取，坯块表面清理，同尺寸坯块对正叠置，紧固后结合面四周焊接，结合间隙真空处理，密封及轧制。
但以上现有技术存在以下问题：坯料表面加工时由于铣床加工精度限制，无法保证加工面紧密贴合，同时又有可能产生密闭空穴，导致轧后钢板探伤不合。另外，刨床或铣床的加工方式无法精确控制坯料表面粗糙度，而适合的粗糙度是生产合格钢板的必要条件。
发明内容
针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题提供一种改善复合坯料接触面间接触状态，提高复合钢板结合性能的组坯方法。目的是改善复合坯料接触面之间的接触状态，提高轧制复合面的结合强度，该方法生产的特厚钢板内部质量稳定性显著提升、能够满足较小轧制压缩比的要求，且操作简单。
为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)选取尺寸相当的待组坯坯料；
(2)对坯料待接触表面进行加工，去除待接触面的锈层和氧化层；
(3)对加工后表面进行去油污和吹扫处理；
(4)将铁粉和镍粉按比例均匀混合，铁粉和镍粉质量比为10:1～1:1；
(5)使处于最下层的坯料呈水平放置，将混合后的金属粉均匀铺撒在待接触面上，铺撒厚度范围在0.10～0.5mm；镍粉纯度在99.5％以上；镍粉粒度在1000目～10000目；铁粉纯度在99.9％以上；铁粉粒度在200目～3000目；
(6)将经过步骤(2)、(3)处理后的上层坯料与经过步骤(5)处理后的坯料对正叠放在一起，如采用3层及以上层数坯料组坯则重复步骤(5)和(6)；
(7)将组坯后的坯料抽取真空后进行密封焊接；
(8)将真空处理后的组合坯料加热至1150～1280℃保温，在850～1250℃进行轧制，得到目标厚度特厚钢板。
所述步骤(1)中坯料为连铸坯或板坯，板坯为经过锻造、轧制等加工获得的中间坯料或成品钢板；
所述步骤(2)中通过刨床或铣床等机加工方式对坯料表面进行打磨；
本发明选择以上适用范围及工艺参数的原因是因为：
本发明所采用的过渡材料为铁粉和镍粉的混合粉材，在加热、轧制过程中铁粉和镍粉会向上、下复合面进行扩散，并与基体形成冶金结合，有利于复合面的稳定性和钢板性能的均匀性；
本发明的组坯材料可以选择连铸坯，也可以选择经过加工的板坯，这是由于本专利能够适应不同坯料组坯的要求，实现高性能钢板的轧制生产；
本发明镍粉纯度达到99.5％以上，铁粉纯度达到99.9％以上，目的是为了有效控制过渡材料成分及轧后过渡层性能，较高的纯度能够保证粉材的自身性能的稳定性，有利于精确控制金属粉在后续使用过程中的效果；
本发明金属粉选取200目～10000目区间粒度，这是由于较大粒度金属粉其性能趋于普通钢铁材料(熔点较高)，加热和轧制过程不会在复合界面处形成熔融状态而是保留固态颗粒，导致钢板存在颗粒状夹层而使得钢板分层、探伤不和；过小粒度金属粉(纳米级别时)由于其表面积较大，性能活跃，常温状态即能和氧气、水等发生反应，光照下甚至能够发生自燃，不能满足大生产对其稳定性、安全性的要求；本专利所选粒度范围具有亚稳的性能，加热到一定温度在一定压力的条件下其能够形成熔融状态，在不同粒度的组合条件下能够获得理想的金属状态，随着后续轧制过程的进行与上下两块复合金属发生物理反应，进行化学元素的扩散，而在后续的冷却过程中与上下复合金属形成一个完整的整体；利用其能够形成熔融状态的特性，能够对加工过程在金属表面残存的异物能够实现有效的包裹，降低其对结合强度的影响；金属粉的粒度区间有利于填充到机械加工在金属表面形成的凹槽、孔洞等位置，有效改善钢板的不平度，提高复合效率；金属粉较小的粒度区间有利于在真空条件下减少可能残余空气；
本发明选取颗粒状金属粉，能够利用形状特性在钢板表面增加其接触面积，提高摩擦力，进而提高轧制过程钢板的相对稳定性，有利于在较低压缩比条件下生产优异复合性能的钢板；
本发明中金属粉铺撒厚度范围在0.10～0.5mm之间，较厚的过渡层不利于焊接过程的稳定性及后续焊接过程熔深的获得；较薄的厚度不利于保证金属粉的均匀性，无法达到获得理想性能的所需金属粉的数量；0.10～0.5mm的厚度范围有利于形成一定厚度的过渡层，使其均匀地在复合表面形成过渡层，是满足实现提高复合面结合强度要求的金属粉最佳厚度范围。
本发明生产的特厚钢板具有以下有益效果：1、降低真空轧制复合钢板对表面光洁度、粗糙度的依赖；2、提高复合界面结合能力和强度，提高钢板性能及复合界面稳定性；3、可在采用更低的压缩比情况下，生产更厚规格特厚板，探伤合格率有效提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明。
本发明的实际工艺参数如表1所示，实际效果对比如表2。
表1本发明实施例工艺参数
编号 铁粉尺寸 镍粉尺寸 混合比例 金属粉厚度
实施例1 500目 2000目 3：1 0.10mm
实施例2 1000目 3000目 4：1 0.20mm
实施例3 2000目 1000目 1：1 0.48mm
实施例4 800目 2000目 3：1 0.20mm
实施例5 500目 9000目 5：1 0.20mm
表2实施例钢板信息

Claims (3)

1.一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)选取尺寸相当的待组坯坯料；
(2)对坯料待接触表面进行加工，去除待接触面的锈层和氧化层；
(3)对加工后表面进行去油污和吹扫处理；
(4)将铁粉和镍粉按比例均匀混合，铁粉和镍粉质量比为10:1～1:1；
(5)使处于最下层的坯料呈水平放置，将混合后的金属粉均匀铺撒在待接触面上，铺撒厚度范围在0.10～0.5mm；镍粉纯度在99.5％以上；镍粉粒度在1000目～10000目；铁粉纯度在99.9％以上；铁粉粒度在200目～3000目；
(6)将经过步骤(2)、(3)处理后的上层坯料与经过步骤(5)处理后的坯料对正叠放在一起，如采用3层及以上层数坯料组坯则重复步骤(5)和(6)；
(7)将组坯后的坯料抽取真空后进行密封焊接；
(8)将真空处理后的组合坯料加热至1150～1280℃保温，在850～1250℃进行轧制，得到目标厚度特厚钢板。
2.根据权利要求1所述的一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法，其特征在于：所述步骤(1)中坯料为连铸坯或板坯，板坯为中间坯料或成品钢板。
3.根据权利要求1所述的一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法，其特征在于：所述步骤(2)中通过刨床或铣床机加工方式对坯料表面进行打磨。
CN201610961068.5A 2016-10-28 2016-10-28 一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法 Active CN106363361B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610961068.5A CN106363361B (zh) 2016-10-28 2016-10-28 一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610961068.5A CN106363361B (zh) 2016-10-28 2016-10-28 一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106363361A true CN106363361A (zh) 2017-02-01
CN106363361B CN106363361B (zh) 2018-11-16

Family

ID=57894432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610961068.5A Active CN106363361B (zh) 2016-10-28 2016-10-28 一种应用真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106363361B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS626783A (ja) * 1985-07-02 1987-01-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 圧延によるチタンクラツド鋼板の製造法
JP2002361487A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 Sky Alum Co Ltd アルミニウムろう付け用フラックス封入部材およびブレージングシート
CN101439348A (zh) * 2008-12-29 2009-05-27 济南钢铁股份有限公司 一种生产特厚板的工艺方法
CN101947571A (zh) * 2010-09-06 2011-01-19 杨自芬 一种复合钢的制造方法
JP2013163214A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Kobe Steel Ltd アルミ複合板の製造方法
CN103658175A (zh) * 2013-12-03 2014-03-26 河北钢铁股份有限公司 一种金属复合板的制造方法
CN104741410A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 河北钢铁股份有限公司 一种特厚钢板的制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS626783A (ja) * 1985-07-02 1987-01-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 圧延によるチタンクラツド鋼板の製造法
JP2002361487A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 Sky Alum Co Ltd アルミニウムろう付け用フラックス封入部材およびブレージングシート
CN101439348A (zh) * 2008-12-29 2009-05-27 济南钢铁股份有限公司 一种生产特厚板的工艺方法
CN101947571A (zh) * 2010-09-06 2011-01-19 杨自芬 一种复合钢的制造方法
JP2013163214A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Kobe Steel Ltd アルミ複合板の製造方法
CN103658175A (zh) * 2013-12-03 2014-03-26 河北钢铁股份有限公司 一种金属复合板的制造方法
CN104741410A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 河北钢铁股份有限公司 一种特厚钢板的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106363361B (zh) 2018-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101439348A (zh) 一种生产特厚板的工艺方法
CN102240894A (zh) 一种特厚钢板的复合制造方法
CN105149350B (zh) 轧制制备大波纹结合面金属复合板生产工艺
CN101590596B (zh) 一种累积叠轧焊工艺制造特厚板坯的方法
CN104741499B (zh) 一种夹心层锻模及锻模夹心层堆焊的制备方法
CN105363780A (zh) 一种普碳钢与耐磨钢复合钢板及其生产方法
CN102009332A (zh) 一种叠轧焊工艺生产特厚板的方法
CN101992344A (zh) 一种钛-钢复合板的制备方法
CN108326516A (zh) 一种钛钢复合板的制备方法
CN103962409B (zh) 一种铜线的制造方法
CN107661900B (zh) 一种热连轧机组生产双面不锈钢复合板的制造方法
CN105478476B (zh) 一种轧制金属复合板带的方法
CN104741410B (zh) 一种特厚钢板的制造方法
CN106694549B (zh) 一种特厚碳素模具钢板的生产方法
CN109692873B (zh) 一种薄复层钛钢复合板及其制备方法
CN105521994A (zh) 一种铝钢复合板材及其复合方法
CN107185961A (zh) 一种大规格、薄复层镍基合金/管线钢复合板的制备方法
CN105127205A (zh) 用于生产板带的大型镶套轧辊及其制备方法
CN105880946A (zh) 两复两轧复合板工艺
CN107177793A (zh) 一种厚度400‑610mm的低合金特厚结构钢板及其制造方法
CN109013711B (zh) 一种提高特厚板心部质量和探伤合格率的方法
CN107570547A (zh) 一种船用球扁钢生产工艺
CN104826865B (zh) 一种制备金属复合板的方法及装置
CN110195186B (zh) 一种特厚热轧高合金热作模具钢及其制备方法
CN101099975A (zh) 二层表面复合钢的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 102200 Beijing Changping District Beijing future iron and Technology City North Anshan Iron and Steel Research Institute

Applicant after: Angang future iron & Steel Research Institute Co., Ltd.

Address before: 102200 Changping District, Beijing, the future of science and technology in the North District of the city of Beijing

Applicant before: Anshan Iron and Steel Research Institute

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant