CN101352805A - 一种不锈钢复合钢板的制造方法 - Google Patents

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一种不锈钢复合钢板的制造方法，它包括下述依次的步骤：I.匹配将两块不锈钢板与一块普通碳钢板，按最终成品和轧制要求进行组对；II.复板四周焊接碳钢条：在复板非结合面侧的四周焊接厚度6～8mm、宽度60mm的普通碳钢条；III.打磨：用打磨机清除结合面的氧化物等杂物；IV.爆炸焊接： 先在基板爆炸焊接A面复板，再先爆炸焊接B面复板；V.探伤：用超声波探伤仪进行探伤，复板与基板之间的面积结合率不小于99％；VI.周边缺陷挖补处理；VII.热轧复合钢板：把复合钢板送到热轧机轧制，轧制成厚度不大于3mm的热轧复合钢带；VIII.热轧钢板固溶酸洗，最后精整。本发明的制造方法可制成总厚度0.8mm～2mm的不锈钢复合钢板。

Description

一种不锈钢复合钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢复合钢板的制造方法。
背景技术
不锈钢复合板是一种节能、环保的新型材料，目前国内主要是以直接爆炸法生产不锈钢中厚钢板，主要使用在石油化工、水利、制盐等领域。该生产方法的特点要求复层较厚(≥2mm)，这样限制了不锈钢复合钢板的应用范围。在轻工机械、食品、炊具、建筑、装饰、焊管、铁路客车、医药卫生、环境保护等行业的设备或用具制造领域更需要的是总厚度小于2mm特别是小于1.2mm的不锈复合钢冷轧薄钢板和钢带。现有的爆炸法生产不锈钢中厚钢板的方法制造的不锈钢复合钢板不能满足这些领域的需要，这样限制了不锈钢复合钢板的应用范围。
发明内容
为了克服现有不锈钢复合钢板的制造方法的上述不足，本发明提供一种不锈钢复合钢板的制造方法，用本方法能制造出总厚度为小于2mm的不锈钢复合钢板。
本发明的构思是利用“爆炸+轧制”的复合方法使得基材、复材之间形成冶金原子结合，层间剪切强度大于210MPa，并且可承受反复弯曲、剪切、冲孔等加工而无分层开裂。
本不锈钢冷轧复合钢板的制造方法主要流程为：
Figure A20081007940100041
为了达到复合板要求厚度规格和进一步提高精度，在热轧固溶酸洗后还要进行冷轧和冷轧后固溶酸洗，然后再检验、精整与包装。
本不锈钢冷轧复合钢板的制造方法对原料的要求。
1.基板、复板及其技术要求
基板：为不锈钢复合钢冷轧薄钢板和钢带中起承受结构强度的碳素钢，基板材料为国家标准GB5213中的08Al，10Al；GB700中Q235。
2.复板
不锈钢复合冷轧薄网板和钢带中分别接触工作介质和大气的两个不锈钢表层。复板材料为国家标准GB/T4237中的0Cr18Ni9、1Cr17。
本不锈钢冷轧复合钢板的制造方法包括下述依次的步骤：
I、匹配
将检验符合国家标准及使用技术要求的不锈钢板与普通碳钢板，按最终成品和轧制要求对不锈钢板与钢板进行组对，两块不锈钢复板与一块普通碳钢基板组成一组。
II、复板四周焊接碳钢条
为了加大药框尺寸，减少炸药爆炸爆轰稀疏波对复合钢板四周边的爆炸结合率影响，分别在A面复板与B面复板四周边焊接碳钢条。在复板的四周采用与复板材质相匹配的不锈钢焊条焊接厚度为6～8mm、宽度为60mm的普通碳钢条。焊接时注意应在非结合面侧进行焊接，钢条焊接时要与非爆炸结合面齐平。焊接完后在钢板表面标识清楚A面复板、B面复板、基板面及对应的匹配板号，并分开剁起。
III、打磨
用专用打磨机(如重庆市生产的大型砂带磨床)清除结合面的氧化物等杂物。
IV、爆炸焊接
将普通碳钢板与不锈钢板焊接在一块。爆炸焊接时采用雷管加高爆速TNT起爆炸药进行起爆。
先爆炸焊接A面复板，再先爆炸焊接B面复板。
爆炸焊接时首先采用河沙整理好爆炸焊接用基础，把基板放在平整的土平台上，使基板的A面朝上，铺好基板后清理干净基板结合面上的土等赃物，用铜皮或铝皮做成高12mm-18mm的支点，一般为16mm的支点，把A面复板放置在支点上，复板和基板通过支点支撑，复板与基板之间有12mm-18mm的间隔，炸药放在复板上，点燃引爆。炸药爆炸后，基板与复板通过高速碰撞，爆炸焊接在一起，其结合属于原子间结合。利用爆速稳定在2000m/s-2300m/s之间，密度为0.55～0.6g/cm3且均匀，不易结块的炸药焊接。爆炸焊接选用炸药为低爆速铵油炸药。
把A面复板爆炸焊接在基板的A面后，用同样的方法步骤，在基板的B面爆炸焊接B面复板。
V、探伤
对复合钢板按照JB4730-2005的技术要求，利用超声波探伤仪进行探伤。超标缺陷用标号笔在钢板上注明，并且在探伤记录上标好坐标，复合钢板结合率不低于99％。
VI、周边缺陷挖补处理
对爆炸复合后的复合钢板的边部端头缺陷刨去，采用与复板匹配的焊条按照焊接技术条件焊接缺陷边部。
VII、热轧复合钢板
把复合钢板加热到1250±10℃，在炉内保温2.5小时～3小时。(注炉时间：2.5～3h。)然后把1250±10℃的复合钢板送到2250mm热轧机轧制。轧制成厚度不大于3mm的热轧复合钢带。
VIII、热轧钢板固溶酸洗
把热轧后的复合钢板送到酸洗槽进行酸洗，酸洗温度1050-1080℃，tv＝40-55。
IX、检验
按照国家标准GB/T17102-1997《不锈复合钢冷轧薄钢板和钢带》的要求，对复合钢板进行检验，符合要求的复合钢板送往精整。
IX、精整
精整前先清理七辊矫直机辊面及复合钢板的表面，确保复板表面不产生压坑。将爆炸焊接的复合钢板利用矫直机进行精整两次，在检验平台检测其不平度＜1mm/m
上述的不锈钢冷轧复合钢板的制造方法，其特征是：在步骤VIII热轧钢板固溶酸洗后，还要进行冷轧和冷轧固溶酸洗。即把复合钢板送到森吉米尔冷轧机组进行冷轧，冷轧成成品规格的冷轧复合钢板，再把冷轧后的复合钢板送到酸洗槽进行酸洗，酸洗温度1050-1080℃，tv＝40-55。然后再进行检验和精整。
用本不锈钢复合钢板的制造方法，可制造总厚度小于2毫米的复合钢板，复层单侧最薄0.08mm，最小总厚度0.8mm。可实现连续成卷生产；可制成单面或双面对称、非对称型复合钢板。复层厚度均匀。结合率高，冷成型性能好。可应用于轻工机械、食品、炊具、建筑、装饰、焊管、铁路客车、医药卫生、环境保护等行业的设备或用具制造业。利用“爆炸+轧制”的复合工艺使得基材、复材之间形成冶金原子结合，层间剪切强度大于210MPa，并且可承受反复弯曲、剪切、冲孔等加工而无分层开裂。基层采用深冲钢，使之可以承受较大变形、深拉伸工艺。此复合钢板和钢带不仅导热系数高，冷成型性能好，而且制成品美观豪华、经久耐用。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本不锈钢复合钢板的制造方法的具体实施方式，但本不锈钢复合钢板的制造方法的具体实施方式，不局限于下述的实施例。
实施例一
基板与复板的材料见表1。
表1
编号 材质  厚度mm  长度mm  宽度mm
A面复板 0Cr18Ni9  14  4430  1270
基板 10Al  90  4430  1270
B面复板 0Cr18Ni9  14  4470  1270
本不锈钢冷轧复合钢板的制造方法实施例为下述依次的步骤：
1、匹配
将检验符合国家标准及使用技术要求的不锈钢0Cr18Ni9与普通碳钢板10Al，按最终成品和轧制要求对不锈钢板与钢板进行组对，两块0Cr18Ni9不锈钢复板与一块10Al普通碳钢基板组成一组。
2、复板四周焊接碳钢条
分别在A面复板与B面复板焊接碳钢条。在复板的四周采用与复板材质相匹配的不锈钢焊条焊接厚度为6mm、宽度为60mm的普通碳钢条。焊接时注意应在非结合面侧进行焊接，钢条焊接时要与非爆炸结合面齐平。焊接完后在钢板表面标识清楚A面复板、B面复板及对应的基板，并分开剁起。
3、打磨
用打磨机(如重庆市生产的大型砂带磨床)，清除结合面的氧化物等杂物。
4、爆炸复合
将普通碳钢板与不锈钢板焊接在一块。爆炸复合时采用雷管加高爆速TNT起爆炸药进行起爆。
先爆炸焊接基板的A面复板，再先爆炸焊接基板的B面复板。
爆炸焊接时首先采用河沙整理好爆炸焊接用基础，把基板放在平整的土平台上，使基板的A面朝上，铺好基钢板后清理干净基板结合面上的土等赃物，用铜皮做成高16mm的支点，把A面复板放置在支点上，复板和基板通过支点支撑，复板与基板之间有16mm的间隔，炸药放在复板上，点燃引爆。炸药爆炸后，基板与复板通过高速碰撞，爆炸焊接在一起，其结合属于原子间结合。利用爆速稳定在2000m/s～2300m/s之间，密度均匀，不易结块的炸药。
把A面复板爆炸焊接在基板的A面后，用同样的方法步骤，在基板的B面爆炸焊接B面复板。
5、探伤
对复合钢板按照JB4730-2005的技术要求，利用超声波探伤仪进行探伤。超标缺陷用标号笔在钢板上注明，并且在探伤记录上标好座标，复合钢板结合率达99.4％，到标准要求。
6、周边缺陷挖补处理
对爆炸复合后的复合钢板的边部端头缺陷刨去，采用A132焊条按照焊接工艺评定要求焊接缺陷边部。
7、热轧复合钢板
把复合钢板加热到1250±10℃，在炉内保温2.5小时。(注炉时间：2.5小时)然后把1250±10℃的复合钢板送到2250mm热轧机轧制，轧制成总厚度2.8mm热轧复合钢板。
8、热轧钢板固溶酸洗
把热轧后的复合钢板送到酸洗槽进行酸洗，酸洗温度1050-1080℃，tv＝40-55。
9、检验
按照GB/T17102-1997的要求，对复合钢板进行检验，抗拉强度、屈服强度、伸长率、杯突值、复层厚度、弯曲、表面质量与外观尺寸均符合要求。
10、精整
精整前先清理七辊矫直机辊面及复合钢板的表面，确保复板表面不产生压坑。将爆炸焊接的复合钢板利用矫直机进行精整两次，在检验平台检测其不平度＜1mm/m。表面粗糙度值不大于Ra 3.2um。
实施例二
基板与复板的材料见表2。
表2
编号 材质  厚度mm  长度mm  宽度mm
A面复板 304  14  4430  1270
基板 08Al  90  4430  1270
B面复板 304  14  4470  1270
本不锈钢冷轧复合钢板的制造方法实施例一的不同的之处有两点，一是基板与A面复板及B面复板的材料不同，二是在步骤八热轧钢板固溶酸洗后，还有要冷轧与冷轧固溶酸洗，然后才进行检验与精整。本实施例的前八个步骤与实施例的相同，即1、匹配；2、复板四周焊接碳钢条；3、打磨；4、爆炸复合；5、探伤；6、周边缺陷挖补处理；7、热轧复合钢板；8、热轧钢板固溶酸洗步骤与实施例一的相同，在热轧钢板是是轧制成总厚度为3mm热轧复合钢板。
冷轧
把热轧固溶酸洗后的厚度为3mm的复合钢板送到森吉米尔冷轧机组进行冷轧，轧制成成品总厚度0.8mm，单侧复板厚度为0.08mm的冷轧复合钢板。冷轧固溶酸洗时，把冷轧后的复合钢板送到酸洗槽进行酸洗，酸洗温度1050-1080℃，tv＝40-55。检验和精整的方法与实施例一相同。表面粗糙度值不大于Ra 3.2um。

Claims (2)

1、一种不锈钢复合钢板的制造方法，它包括下述依次的步骤：
I、匹配
将检验符合国家标准及使用技术要求的不锈钢板与普通碳钢板，按最终成品和轧制要求对不锈钢板与钢板进行组对，两块不锈钢复板与一块普通碳钢基板组成一组；
II、复板四周焊接碳钢条
在复板的非结合面侧的四周采用与复板材质相匹配的不锈钢焊条焊接厚度为6～8mm、宽度为60mm的普通碳钢条；
III、打磨
用专用打磨机清除结合面的氧化物等杂物；
IV、爆炸焊接
将普通碳钢板与不锈钢板焊接在一块，爆炸焊接时采用雷管加高爆速TNT起爆炸药进行起爆；先爆炸焊接A面复板，再先爆炸焊接B面复板；爆炸焊接时首先采用河沙整理好爆炸焊接用基础，把基板放在平整的土平台上，使基板的A面朝上，用铜皮做成高12mm-18mm的支点，把A面复板放置在支点上，复板与基板之间有12mm-18mm的间隔，炸药放在复板上，点燃引爆，基板与复板通过高速碰撞，爆炸焊接在一起；利用爆速稳定在2000m/s-2300m/s之间，密度均匀，不易结块的炸药；把A面复板爆炸焊接在基板的A面后，用同样的方法步骤，在基板的B面爆炸焊接B面复板；
V、探伤
对复合钢板按照JB4730-2005的技术要求，用超声波探伤仪进行探伤，复合钢板结合率不小于99％；
VI、周边缺陷挖补处理
对爆炸复合后的复合钢板的边部端头缺陷刨去，采用与复板匹配的焊条按照焊接技术条件焊接缺陷边部；
VII、热轧复合钢板
把复合钢板加热到1250±10℃，在炉内保温2.5小时～3小时，然后把1250±10℃的复合钢板送到热轧机轧制；轧制成厚度不大于3mm的热轧复合钢带；
VIII、热轧钢板固溶酸洗
把热轧后的复合钢板送到酸洗槽进行酸洗，酸洗温度1050-1080℃，tv＝40-55。
IX、检验
按照国家标准GB/T17102-1997《不锈复合钢冷轧薄钢板和钢带》的要求，对复合钢板进行检验，符合要求的复合钢板送往精整；
IX、精整
将爆炸焊接的复合钢板利用矫直机进行精整两次，在检验平台检测其不平度＜1mm/m。
2、根据权利要求1所述的不锈钢复合钢板的制造方法，其特征是：在步骤VIII热轧钢板固溶酸洗后，还要进行冷轧和冷轧固溶酸洗，把复合钢板送到冷轧机组冷轧成成品规格的冷轧复合钢板，再把冷轧后的复合钢送到酸洗槽进行酸洗，酸洗温度1050-1080℃，tv＝40-55，然后再进行检验和精整。
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