CN101104178A - 木工刀片用复合带钢的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种木工刀片用复合带钢的制造方法，是以刃口钢作为钢芯，以本体钢作为浇钢，采用浇铸复合的方法制造，主要包括钢芯准备、浇铸复合钢锭、复合钢锭的精整、轧制开坯、对剖成二层复合钢坯、轧制成带钢等步骤。本发明木工刀片用复合带钢的制造方法工艺简单、加工成本低、成材率高、粘合好、钢铁分明，特别适合需短时期内交付外贸订单刀片的大批量生产。

Description

木工刀片用复合带钢的制造方法
技术领域
本发明涉及一种复合钢的制造方法，尤其涉及一种木工刀片用复合带钢的制造方法。
背景技术
复合钢是一种复合材料，属金属与金属复合范围，主要用于制造各类刀具。目前，国内外生产复合钢的方法主要采用爆炸复合和热轧复合两种工艺，其特点分别为：
1、爆炸复合：复合强度较好，但成本昂贵，需在特殊山区进行，成材率低，还需进行多道热加工，冷加工。主要应用于国家重大项目工程，如航天、军工等。在一般民用产品和工业产品中，价格上没有优势，而且爆炸复合的材料长度有限，使用有局限性。
2、热轧复合：工艺相对简单。但二种材料热轧的压缩比很小，其产品只适用于用砂轮切割成型的机械刀片，不能在冲压上制造另部件，复合二层容易开裂。另外，热轧复合对有些特殊钢(如高速钢)和普通钢的复合有一定难度，粘合不是很理想，合格率较低。
3、现有的木工刀片采用传统的“锻打、轧制”的加工工艺，劳动强度大，生产效率低，成材率较低，粘合质量不理想。随着时代的进步，这种生产工艺不适应大规模生产，成为制约木工刀片生产发展的瓶颈，正在逐步淘汰。
发明内容
本发明的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种采用新工艺的木工刀片用复合带钢的制造方法。
本发明的目的是这样实现的：一种木工刀片用复合带钢的制造方法，以刃口钢作为钢芯，以本体钢作为浇钢，采用浇铸复合的方法制造，具体步骤主要包括：
A、钢芯的准备
将选定的刃口钢钢锭先切去头尾，再根据对复合钢中刃口钢的要求切割成所需大小形成钢芯坯体，然后对钢芯坯体进行表面处理，使其成为适于与钢水粘合的钢芯；
B、浇铸复合钢锭
将钢芯预热到一定温度后定位在专用钢模内，用浇钢钢水采用下铸法进行浇铸，得到由本体钢夹合刃口钢形成的三层复合钢锭或单边中心复合钢锭或中心复合钢锭；
C、复合钢锭的精整
复合钢锭脱模后，除去残余毛边，并对表面有缺陷的部位用悬挂砂轮进行精整；
D、轧制开坯
将精整后的三层复合钢锭或单边中心复合钢锭认向轧制开坯成所需厚度的钢坯；将精整后的中心复合钢锭轧制开坯成所需厚度的钢坯；
E、对剖成二层复合钢坯
将步骤D所得钢坯经退火处理消除应力后切去头尾，露出钢芯，对剖切割成二层复合钢坯；
F、轧制成带钢；
将步骤E所得二层复合钢坯按规格轧制成热轧带钢，然后进行必要的后续处理，得到木工刀片用复合带钢产品。
所述的刃口钢选自合金工具钢或高速工具钢中的一种。
所述的本体钢选自Q195-Q235中的一种。
所述的专用钢模内设有定位棒，该定位棒采用CO2保护焊或氩弧焊焊接在钢模内的设定位置。
步骤B中所述的钢芯的预热温度控制在200-400℃，浇钢钢水的温度控制在1550-1650℃。
步骤B中所述的三层复合钢锭包括两层本体钢和一层钢芯，两层本体钢将一层钢芯夹在中间；所述的单边中心复合钢锭包括两层本体钢和一层复合钢，两层本体钢将一层复合钢夹在中间，复合钢的一端为钢芯，另一端为本体钢；所述的中心复合钢锭包括两层本体钢和一层复合钢，两层本体钢将一层复合钢夹在中间，复合钢的中间为钢芯，四周为本体钢。
步骤D中所述的认向轧制开坯是先将精整后的复合钢坯按三层并排竖立的方向送入加热炉内加热，出炉后翻转90度按三层并排横置的方向送入轧机进行轧制开坯。
本发明木工刀片用复合带钢的制造方法相对于现有技术的爆炸复合和热轧复合两种方法，具有以下的优点和特点：
1、工艺简单，成本低，用一般型钢热轧机、带钢轧机和开坯轧机都能生产；
2、可摆脱长期来按传统方法手工锻造人工轧制木工刨刀复合钢的生产工艺；
3、成材率高，从锭到材可达85-90％；带钢冲片成材率可达100％，正品可达98％；
4、钢铁分明，容易看出刃口；
5、特别适合需短时期内交付外贸订单刀片的大批量生产。
附图说明
图1是本发明中的三层复合钢锭的结构示意图；
图2是本发明中的单边中心复合钢锭的结构示意图；
图3是本发明中的中心复合钢锭的结构示意图；
图4为图1所示三层复合钢锭对剖成二层复合钢坯的结构示意图；
图5为图2所示单边中心复合钢锭对剖成二层复合钢坯的结构示意图；
图6为图3所示中心复合钢锭对剖成二层复合钢坯的结构示意图；
图7为图3所示中心复合钢锭两次对剖后形成的二层复合钢坯的结构示意图。
具体实施方式
本发明木工刀片用复合带钢的制造方法，是以刃口钢作为钢芯，以本体钢作为浇钢，采用浇铸复合的方法制造。下面以Q195-GCr15复合带钢为例简要说明本发明的制造方法。
首先冶炼出作为刃口钢的GCr15的12时钢锭，用带锯切去钢锭的头(帽口)尾(浇口)，再根据用户对复合钢中刃口钢的厚度比例，上立式带锯床平均切割成3-9片，形成钢芯坯体。然后将钢芯坯体用铣床进行铣削、打磨，彻底消除表面氧化皮，暴露出金属本色，保持干净。再用抛丸工艺进行表面处理，进一步清除表面不洁物，增加粗糙度，增加其与钢水的接触面，形成有利于与钢水粘合的钢芯。
另外根据钢芯在钢模内的比例，采用CO2保护焊或氩弧焊将定位棒焊接在钢模内的设定位置(根据所要浇铸的钢锭是三层复合钢锭或是单边中心复合钢锭或是中心复合钢锭采用不同的结构模式)，保证钢芯能在钢模内准确定位，并在浇铸时不会发生移动。
将处理好的GCr15钢芯预热到200-400℃后定位在专用钢模内，用Q195钢水(温度控制在1550-1650℃)采用下铸法进行浇铸(钢水在钢模内上升到帽口时，要注意补缩，不能产生明显的缩孔)，得到如图1所示由两层本体钢11夹合一层刃口钢12的三层复合钢锭，或得到如图2所示由两层本体钢21夹合一层复合钢的单边中心复合钢锭(复合钢的一端为钢芯22，另一端为本体钢21)；或得到如图3所示由两层本体钢31夹合一层复合钢的中心复合钢锭(复合钢的中间为钢芯32，四周为本体钢31)。
复合钢锭脱模后，除去帽口边上的残余毛边，并对表面有缺陷的部位用悬挂砂轮进行精整。精整后的复合钢锭对三层复合钢锭和单边中心复合钢锭进行认向轧制开坯，即按三层并排竖立的方向送入加热炉内加热，出炉后翻转90度按三层并排横置的方向送入轧机轧制成厚度为140mm，宽度为210mm的钢坯。对中心复合钢锭不需要认向轧制，可用750可逆式轧机开坯成厚度为300mm，宽度为360mm的钢坯。轧制时，轧制温度控制在1250℃；第一、二道采用平轧，保证在高温高压下，刃口钢和本体钢的接触面形成有效粘合。轧制后钢坯要求平直，不能有明显的弯曲。
将轧制好的三层钢坯进行退火处理，以消除应力和改善组织。然后用卧式带锯切去头尾，露出钢芯，然后在钢坯二端中心划线，以二个端面作为对剖线，上立式带锯，校正中心，对剖切割成二层复合钢坯(对于中心复合钢锭，还可分别按横向和纵向进行两次对剖)。然后将二层复合钢坯加热到1150-1200℃，在带钢轧机上轧制成厚度为3.4-3.5mm，宽度为195mm的热轧带钢。再在720-740℃下进行光亮退火，以防止表面脱碳，降低硬度，便于冲压。然后经开平、定尺剪切、检验、打捆入库，即得到本发明的木工刀片用复合带钢产品。
图4为本发明中的三层复合钢锭对剖成二层复合钢坯的结构示意图，这种复合形式为表面全复合。
图5为本发明中的单边中心复合钢锭对剖成二层复合钢坯的结构示意图，这种复合形式为表面局部复合。
图6为本发明中的中心复合钢锭对剖成二层复合钢坯的结构示意图，这种复合形式为表面中心复合。
图7为本发明中的中心复合钢锭两次对剖后形成的二层复合钢坯的结构示意图，这种复合形式为表面局部复合，类似于图5所示结构。
上述各种形式的二层复合钢坯可分别用于制造不同用途的木工刀片。

Claims (7)

1.一种木工刀片用复合带钢的制造方法，其特征在于：以刃口钢作为钢芯，以本体钢作为浇钢，采用浇铸复合的方法制造，具体步骤主要包括：
A、钢芯的准备
将选定的刃口钢钢锭先切去头尾，再根据对复合钢中刃口钢的要求切割成所需大小形成钢芯坯体，然后对钢芯坯体进行表面处理，使其成为适于与钢水粘合的钢芯；
B、浇铸复合钢锭
将钢芯预热到一定温度后定位在专用钢模内，用浇钢钢水采用下铸法进行浇铸，得到由本体钢夹合刃口钢形成的三层复合钢锭或单边中心复合钢锭或中心复合钢锭；
C、复合钢锭的精整
复合钢锭脱模后，除去残余毛边，并对表面有缺陷的部位用悬挂砂轮进行精整；
D、轧制开坯
将精整后的三层复合钢锭或单边中心复合钢锭认向轧制开坯成所需厚度的钢坯；将精整后的中心复合钢锭轧制开坯成所需厚度的钢坯；
E、对剖成二层复合钢坯
将步骤D所得钢坯经退火处理消除应力后切去头尾，露出钢芯，对剖切割成二层复合钢坯；
F、轧制成带钢；
将步骤E所得二层复合钢坯按规格轧制成热轧带钢，然后进行必要的后续处理，得到木工刀片用复合带钢产品。
2.如权利要求1所述的木工刀片用复合带钢的制造方法，其特征在于：所述的刃口钢选自合金工具钢或高速工具钢中的一种。
3.如权利要求1所述的木工刀片用复合带钢的制造方法，其特征在于：所述的本体钢选自Q195-Q235中的一种。
4.如权利要求1所述的木工刀片用复合带钢的制造方法，其特征在于：所述的专用钢模内设有定位棒，该定位棒采用CO2保护焊或氩弧焊焊接在钢模内的设定位置。
5.如权利要求1所述的木工刀片用复合带钢的制造方法，其特征在于：步骤B中所述的钢芯的预热温度控制在200-400℃，浇钢钢水的温度控制在1550-1650℃。
6.如权利要求1所述的木工刀片用复合带钢的制造方法，其特征在于：步骤B中所述的三层复合钢锭包括两层本体钢和一层钢芯，两层本体钢将一层钢芯夹在中间；所述的单边中心复合钢锭包括两层本体钢和一层复合钢，两层本体钢将一层复合钢夹在中间，复合钢的一端为钢芯，另一端为本体钢；所述的中心复合钢锭包括两层本体钢和一层复合钢，两层本体钢将一层复合钢夹在中间，复合钢的中间为钢芯，四周为本体钢。
7.如权利要求1所述的木工刀片用复合带钢的制造方法，其特征在于：步骤D中所述的认向轧制开坯是先将精整后的复合钢坯按三层并排竖立的方向送入加热炉内加热，出炉后翻转90度按三层并排横置的方向送入轧机进行轧制开坯。
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