CN103084745A

CN103084745A - 一种钛卷与不锈钢带的连接方法及其所采用的过渡引带

Info

Publication number: CN103084745A
Application number: CN2013100387382A
Authority: CN
Inventors: 肖聪; 李军; 彭琳; 刘春富; 郭华; 许震; 徐信
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: CN103084745B

Abstract

本发明提供了一种钛卷与不锈钢带的连接方法及其所采用的过渡引带。所述过渡引带包括钛板、不锈钢板和连接件，不锈钢板的一端搭设在钛板的上方，并且叠合部分的不锈钢板上设置有一个或多个安装槽；连接件的一端直接焊接在钛板上，另一端穿过安装槽焊接在钛板上，使钛板和不锈钢板连接在一起；其中，连接件与钛板的材质相同，并且连接件与钛板的焊接是在惰性气体保护的环境下进行的。所述连接方法将上述过渡引带连接在钛卷和不锈钢带之间并将钛卷与钛板焊接，不锈钢带与不锈钢板焊接。本发明的优点包括：能够避免钛-钢直接焊接；保证钛卷连续生产；所采用的过渡引带具有良好地质量和足够的强度，在使用过程中没有出现断带和刮损设备问题。

Description

一种钛卷与不锈钢带的连接方法及其所采用的过渡引带

技术领域

本发明涉及冶金制造业，更具体地讲，涉及钛与不锈钢共线设备上，钛板切换成不锈钢板时所采用的过渡引带和连接方法。

背景技术

纯钛卷与不锈钢带钢可以共线生产，在钛卷连续退火-酸洗机组的生产线上，钢卷一般需要头尾焊接连续通过各个工艺设备，不锈钢与大部分钢种以及部分特钢可以通过不同的焊接方法保证焊接质量，从而可以顺利穿带及实现连续生产。但是不锈钢与纯钛的物理和化学性能差异显著，依靠普通焊接技术和通用焊机设备不能有效解决钛-钢的直接连接。并且钛-钢直接熔焊连接时，易在接头处形成脆性相和较大的内应力，导致接头极易开裂，而且在密度、比热、线膨胀系数、导热系数等物理性能和力学性能上均有较大差异，必然会降低钛-钢连接的牢固性。

目前，摩擦焊、爆炸焊、熔焊、钎焊等方法均可以用于钛-钢焊接，其中钛与钢采用最多的焊接方法是间接熔焊，即加过渡段后进行金属间的熔焊。但由于上述方法自身所固有的特点，难以保证焊接质量和焊接稳定性。

除焊接方法外，还有采用不锈钢窄带柔性连接方法以及间接连接方法，例如，公开号为CN101543925A的中国专利申请公开了一种钛卷与不锈钢引带的连接方法，其制作钛与不锈钢的连接部件(如图1所示)，然后再将该连接部件的两端分别与钛卷和不锈钢引带焊接，这样钛与钛焊接，不锈钢与不锈钢焊接，避免了钛与不锈钢直接焊接存在的焊接强度低等情况，基本满足生产需要。图1中标号：1为不锈钢板，2为钛板，3为条状不锈钢窄带，4为矩形孔。该方法可以实现钛板与不锈钢板的连接，但需要将窄带连接件弯曲180°与钢板或钛板上下面同时焊接，操作较复杂，并且弯曲后的窄带存在较大的内应力，连接件的焊缝(焊接处)在高温和大张力的作用下容易出现开裂甚至断带的情况，另外钛板牵引不锈钢板时，底部连接件比较突出以及钛板和不锈钢板的端部不平整，极有可能会使设备受到刮损。

可见开发一种既能避免钛-钢直接焊接，又能保证钛卷连续生产顺行，同时还能减少设备受损的钛与不锈钢连接方法，已成为解决纯钛卷退火-酸洗机组高效生产问题的迫切需求。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种可以实现钛卷与不锈钢带的连接，并且减少设备损伤的过渡引带(钛卷与不锈钢带的连接部件)及采用该过渡引带进行钛-钢连接的方法。

本发明一方面提供了一种过渡引带。所述过渡引带包括钛板、不锈钢板和连接件，其中，所述不锈钢板的一端搭设在所述钛板上，并且叠合部分的不锈钢板上设置有一个或多个安装槽；所述连接件的一端直接焊接在钛板上，另一端穿过所述安装槽焊接在钛板上，使钛板和不锈钢板连接在一起；其中，所述连接件与所述钛板的材质相同，并且所述连接件与所述钛板的焊接是在惰性气体保护的环境下进行的。

在本发明的一个示例性实施例中，所述安装槽的形状可为矩形。

在本发明的一个示例性实施例中，所述连接件的形状为带状。

在本发明的一个示例性实施例中，所述连接件的宽度比所述矩形安装槽的宽度小30～40mm。

在本发明的一个示例性实施例中，所述钛板的端部和/或不锈钢板的端部进行倒圆角处理。

本发明另一方面提供了一种钛卷与不锈钢带的连接方法，所述连接方法将上述过渡引带连接在钛卷和不锈钢带之间，其中，钛卷与所述钛板焊接，不锈钢带与所述不锈钢板焊接。

与现有技术性相比，本发明的有益效果包括：避免了钛与异种金属直接焊接；过渡引带具有较好地质量和足够的强度，没有出现断带和刮损设备问题；能实现钛卷连续生产，大大提高了生产效率；可以多次重复使用，降低了生产成本。

附图说明

通过下面结合附图的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了现有技术中钛卷与不锈钢引带连接用的连接部件。

图2示出了根据发明示例性实施例的过渡引带的主视剖视图。

图3示出了根据发明示例性实施例的过渡引带的俯视图。

附图标记说明如下：

1、不锈钢板 2、钛板 3、连接件 4、安装槽

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本发明的钛卷与不锈钢带的连接方法及其所采用的过渡引带。

根据本发明的一方面提供了一种过渡引带，所述过渡引带包括钛板、不锈钢板和连接件，其中，不锈钢板的一端搭设在钛板的上方，并且叠合部分的不锈钢板上设置有一个或多个安装槽；所述连接件的一端直接焊接在钛板上，另一端穿过所述安装槽焊接在钛板上，使钛板和不锈钢板连接在一起。安装槽的形状可以为常用的几何形状，例如矩形、圆形，安装槽的大小应足以使连接件穿过其与钛板接触，安装槽的数量根据不锈钢板的板宽和每个安装槽的大小决定。由于钛板与其他金属焊接难度高，因而，连接件的材质必须与钛板一致，并且为了保证焊接处的强度，必须在惰性气体保护的环境下进行焊接。上述连接件不需要弯曲180°而直接焊接在钛板的同一侧，减少了突出部分刮损设备的机会，并且焊接处强度足够且受到的张力较小不容易出现开裂甚至断带的问题。

在本发明的一个优选的示例性实施例中，所述钛板的端部和/或不锈钢板的端部进行倒圆角处理，以减少其对机组设备的刮损。

根据本发明另一方面提供了一种钛卷与不锈钢带的连接方法，所述连接方法包括预先制备上述过渡引带和与母材一致的焊丝，将上述过渡引带连接在钛卷和不锈钢带之间，其中，钛卷与钛板焊接，不锈钢带与不锈钢板焊接。

图2是根据发明示例性实施例的过渡引带的主视剖视图；图3是根据发明示例性实施例的过渡引带的俯视图。当需要将钛板过渡到不锈钢板时，首先制作过渡引带，如图2、图3所示，在本发明的一个示例性实施例中，过渡引带包括不锈钢板1、钛板2、连接件3。过渡引带的制作过程包括：(1)先在不锈钢板1的一端上开设安装槽4，其中，安装槽为2～4个大小一致的矩形孔，矩形孔的长度为140～160mm，宽度为120～150mm，不锈钢板1所述一端的端面与矩形孔的最近距离为70～90mm；(2)将钛板2端部搭接在不锈钢板1的矩形孔下面，然后将一条带状的连接件3的一端搭在钛板2上，另一端穿过不锈钢板1上的矩形孔搭在钛板2上；其中，连接件选用退火材质，其宽度比矩形孔宽度小30～40mm，长度为400～500mm，以便于焊接；(3)将每根连接件3与钛板2完全焊接，焊丝选自钛板母材，由此实现钛板2与不锈钢板1的连接，制成过渡引带。其中，完全焊接是指按压连接件时与钛板接触的部分需全部焊接。焊接时，必须在惰性气体保护的环境下进行焊接。(4)对钛板和不锈钢板中较宽的板头部的两端进行倒圆角处理(或称为，切割圆弧边处理)，以免刮损设备。

然后采用本发明的连接方法连接钛卷与不锈钢带，将制备好的过渡引带设置在钛卷和不锈钢带之间并将钛卷的尾部与钛板焊接，不锈钢带的头部与不锈钢板焊接。

为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。

示例1

首先，准备一块宽为1150mm的不锈钢板，在距不锈钢板端部90mm沿横向切割4个均匀分布的矩形孔，矩形孔的长和宽分别是150mm和120mm；然后，从废旧纯钛板板上切割4块连接件，宽度为90mm，长度为460mm；接着，将纯钛板放置在不锈钢板下方，钛板端部完全覆盖不锈钢板上的矩形孔即可，然后将4块纯钛连接件一端依次搭在钛板上，另一端穿过矩形孔搭在钛板上；最后，利用预先准备好的钛板母材焊丝将每个连接件与钛板进行完全焊接，并对不锈钢板与钛板搭接处的不锈钢板的那一端进行切割圆弧边处理，以减少其对机组设备的刮损。在纯钛卷退火-酸洗机组生产线上，在钛卷尾部进入退火炉前，将制得的过渡引带的钛板和不锈钢板两端分别与钛卷和不锈钢带的端部进行焊接。

经多次工业试验证明，制作的过渡引带以最大张力35Mpa在退火炉温度为750～820℃的环境中通过，没有发生断带现象，并且在通过生产线所有设备时，没有造成设备刮损，可以保证生产连续稳定的进行。另外，完成过渡后，可以将过渡引带与钛卷、不锈钢带的连接从焊缝处切开，留作下次使用。

示例2

首先，准备一块宽为1050mm的不锈钢板，在距不锈钢板端部70mm沿横向切割3个均匀分布的矩形孔，矩形孔的长和宽分别是130mm和100mm；然后，从废旧纯钛板上切割3块连接件，宽度为70mm，长度为420mm；接着，将钛板放置在不锈钢板下方，钛板端部完全覆盖住矩形孔即可，然后将3块连接件一端依次搭在钛板上，另一端穿过矩形孔搭在钛板上；最后，利用预先准备好的钛板母材焊丝将3块连接件与钛板进行完全焊接，并对不锈钢板与钛板搭接处的不锈钢板的那一端进行切割圆弧边处理，以减少其对机组设备的刮损。在纯钛卷退火-酸洗机组生产线上，在钛卷尾部进入退火炉前，将制得的过渡引带的钛板和不锈钢板两端分别与钛卷和不锈钢带的端部进行焊接。

在与示例1中的相同的炉温和张力条件下，本示例中制作的过渡引带能稳定通过连续退火炉等设备，没有发生断带和刮损设备现象，保证生产连续稳定的进行。

可以看出，上述示例形成的过渡引带具有良好的质量和足够的强度，在使用过程中没有出现断带和刮损设备问题；该过渡引带还可以重复使用，降低了生产成本；使用本发明的过渡引带进行钛卷与不锈钢带的连接时，不影响连续生产，大大提高了生产效率。

本发明不仅可以应用于钛-钢之间的连接，还可以适用于其他难于焊接的金属间的连接。尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims

1.一种过渡引带，其特征在于，所述过渡引带包括钛板、不锈钢板和连接件，其中，所述不锈钢板的一端搭设在所述钛板上，并且叠合部分的不锈钢板上设置有一个或多个安装槽；所述连接件的一端直接焊接在钛板上，另一端穿过所述安装槽焊接在钛板上，使钛板和不锈钢板连接在一起；其中，所述连接件与所述钛板的材质相同，并且所述连接件与所述钛板的焊接是在惰性气体保护的环境下进行的。

2.根据权利要求1所述的过渡引带，其特征在于，所述安装槽的形状为矩形。

3.根据权利要求2所述的过渡引带，其特征在于，所述连接件的形状为带状。

4.根据权利要求3所述的过渡引带，其特征在于，所述连接件的宽度比所述矩形的安装槽的宽度小30～40mm。

5.根据权利要求1所述的过渡引带，其特征在于，所述钛板的端部和/或不锈钢板的端部进行倒圆角处理。

6.一种钛卷与不锈钢带的连接方法，其特征在于，将权利要求1至5中任意一项所述的过渡引带连接在钛卷和不锈钢带之间，其中，钛卷与所述钛板焊接，不锈钢带与所述不锈钢板焊接。