CN103157959A - 一种不锈钢复合板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢复合板的制备方法，目的在于解决现有金属复合板的真空轧制方法中，抽真空所需时间较长，复合板生产周期较长的问题，该方法包括如下步骤：（1）将基材的第一复合面进行表面处理；（2）将不锈钢板裁剪成型，对第二复合面进行抛光处理，同时将第三面清理干净并抹上脱模剂，备用；（3）将两块不锈钢板组合在一起，形成复合坯；（4）在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体；（5）将焊接坯体加热后，进行轧制、矫直，再进行切边，即得产品。本发明制备不锈钢复合板，不需要抽真空，能够有效减少抽真空设备的投入，同时提高生产效率，缩短生产周期，降低不锈钢复合板的生产成本。

Description

一种不锈钢复合板的制备方法

技术领域

本发明涉及金属材料加工领域，尤其是金属复合材料的制备方法，具体为一种不锈钢复合板的制备方法。

背景技术

不锈钢复合板作为一种新型材料，不仅具有不锈钢的耐腐蚀性强、耐磨性好、美观耐用、易于成形等优点，而且具有碳钢良好的可焊性、成型性、拉延性和导热性，同时成本低、适应性强、应用范围广。不锈钢复合板通常是以不锈钢作为复层，以碳素钢或合金钢作为基层。不锈钢复层能够保证产品的耐腐蚀性能，而基层则能够保证产品的强度。采用不锈钢复合板能够有效降低成本，节约镍铬等贵金属，符合国家的节能减排政策，且利于资源的可持续发展。

申请号为CN201110270155.3，申请日为2011年9月7日的中国专利公开了一种金属复合板的真空轧制方法，该方法包括如下步骤：（a）以压力容器用板作为基板，在基板单面四周加工环周导角坡口，不锈钢板周边尺寸小于环周导角坡口尺寸；（b）钻孔：在基板的导角坡口相邻的两面之间钻取一个直角孔，作为抽真空孔；（c）前置对焊：将不锈钢板平铺在基板导角坡口这一面上，并在两者之间平铺钎焊剂层，而后在压力平台上，不锈钢板周边与基板贴合处环周密封焊接形成前置坯材；（d）抽真空：通过基板直角孔抽真空，抽后直角孔口封堵；（e）合坯封焊：将两个前置坯材不锈钢面对合，并在两者间平铺高温防粘剂层，而后在两张不锈钢板四周边点焊等周边长的分隔板，再在两个导角坡口、分隔板之间形成的四边梯形截面空腔中实施埋弧焊封焊，形成复合板坯；（f）钻孔：在封焊圈框及分隔板上对称钻取若干个透气孔；（g）热轧：将复合板坯预加热到1000°-1300°之间，进入热轧机轧制成型；（h）切边分离精整完成产品板材。

该方法需要在基板上钻取直角孔，并在前置对焊后，通过直角孔抽真空，最后再进行合坯封焊。该方法中，抽真空所需时间较长，对抽真空设备的要求较高。因此，目前迫切需要一种能够缩短不锈钢复合板生产周期的方法。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有金属复合板的真空轧制方法中，抽真空所需时间较长，对抽真空设备的要求较高，复合板生产周期较长的问题，提供一种不锈钢复合板的制备方法。采用该方法制备不锈钢复合板，不需要抽真空，能够有效减少抽真空设备的投入，同时提高生产效率，缩短生产周期，降低不锈钢复合板的生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种不锈钢复合板的制备方法，包括如下步骤：

（1）将基材的一面作为第一复合面，对第一复合面进行表面处理；

（2）将不锈钢板裁剪成型，不锈钢板的尺寸略小于基材，然后将不锈钢板的一面作为第二复合面，对第二复合面进行抛光处理，同时将不锈钢的另一面作为第三面，将第三面清理干净并抹上脱模剂，备用；

（3）将两块不锈钢板组合在一起，不锈钢板的第三面之间相互接触，形成复合坯；

（4）在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，形成初坯，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体；

（5）将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。

所述脱模剂由水合硅酸钠和镁砂粉组成,所述水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为1:0.5-2。

所述水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为1:0.6-1。

所述镶条为条状基材。

所述步骤（5）中，将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，用高压水除磷，再进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。

所述步骤（5）中，将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，用高压水除磷，再进行轧制，轧制后进行热矫，再将焊接坯体切边，切边后进行冷矫，即得产品。

本发明针对现有金属复合板的真空轧制方法需要抽真空，抽真空所需时间较长，对抽真空设备的要求较高，复合板生产周期较长的问题，提供一种不锈钢复合板的制备方法。本发明将基材的一面作为第一复合面，对第一复合面进行表面机械处理，要求第一复合面平整、无氧化皮、无凹坑、无道线等现象，以便于第一复合面的复合。将不锈钢板按照要求裁剪成型，不锈钢的尺寸略小于基材，然后将不锈钢板的一面作为第二复合面，对第二复合面进行抛光处理，第二复合面用于与第一复合面进行复合，同时将不锈钢的另一面作为第三面，将第三面清理干净并抹上脱模剂，备用。再将两块不锈钢板组合在一起，不锈钢板的第三面之间相互接触，形成复合坯。其中，脱模剂由水合硅酸钠和镁砂粉组成，水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为1:0.5-2，水合硅酸钠和镁砂粉的重量比优选为1:0.6-1。本发明中只需对第三面进行清理并涂抹脱模剂，不需要对第三面进行抛光处理，有效简化了工艺流程，缩短了生产周期，同时脱模剂的使用有利于后期不锈钢板之间的分离。然后在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，形成初坯，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体。即先将复合坯的上下两侧放置基材,用压力焊机加压使基材、不锈钢板之间无缝隙后,再将镶条放置在复合坯的环周,形成初坯，再用压力焊机对初坯进行焊接，得焊接坯体。初坯从下至上依次为基材、不锈钢板、不锈钢板、基材，由于不锈钢板的尺寸略小于基材，因而在不锈钢板的环周与上下基材之间，形成空腔，将镶条置于复合坯的环周（即空腔内），然后再用压力焊对初坯进行焊接。在压力焊的过程中，从最上层基材的一端施加压力，在压力的作用下，不锈钢板与基材之间进行组合，镶条与基材之间焊接在一起，同时不锈钢板与基材之间的气体被排出，最终，形成焊接坯体。最后将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，送入轧机中轧制到所需尺寸，再进行矫直，对矫直后的焊接坯体进行切边，即可将加热后的焊接坯体分离得到两块不锈钢复合板，从而得到产品。其中, 镶条为条状基材,即镶条采用基材制备而成，其可以为基材切割时的边角余料。采用该方式，不仅能够减少原料消耗，降低生成成本，而且能够有效保证产品质量。

作为优选，将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，用高压水除磷，再进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。将焊接坯体加热后，焊接坯体外表面会产生氧化皮（俗称磷皮），用高压水除磷。高压水能够切割氧化皮，同时使氧化皮急冷收缩，从而从焊接坯体外表面分离，完成氧化铁皮的清理工作，减少后期不锈钢复合板的处理工作，提高生产效率。

作为优选，将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，用高压水除磷，再进行轧制，轧制到要求尺寸后，用热矫直机进行热矫，再将焊接坯体切边，切边后用冷矫直机进行冷矫，即得产品。本发明分两步对产品进行矫直，能够保证产品的加工精度。

本发明有效省略了抽真空步骤，不需要抽真空设备，降低了设备投入，缩短了生产周期。本发明能够一次制成焊接坯体，不需要先将不锈钢板与基材进行焊接，有效简化了加工流程，提高了加工效率，缩短了加工周期，对于降低产品的生产成本具有显著意义。同时，本发明能够有效避免后期加热过程中，气泡等现象的发生，有效保证了产品质量。经过检测：采用本发明制备的不锈钢复合板符合GB/T8165-2008的相关标准。

本发明制备的不锈钢复合板与现有技术相比,能够降低成本30-50%,成本低,生产周期短。本发明中的不锈钢板与基材复合牢固,不会发生分层现象, 可承受反复弯曲、剪切、冲孔等加工而不发生分层,具有良好的加工性能及延伸率。本发明产品一侧表面为不锈钢材料,具有很好的耐腐蚀性能,剩余一侧表面为基材,能够显著产品的强度和导热性能,经测定: 纯不锈钢板的屈服强度为190MPa,而采用本发明制备产品的屈服强度为300MPa 以上。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

先将基材的一面作为第一复合面，对第一复合面进行机械处理，要求第一复合面平整、无氧化皮、无凹坑、无道线等现象，以便于第一复合面的复合。不锈钢板为复材，将不锈钢板按照要求裁剪成型，不锈钢的尺寸略小于基材，然后将不锈钢板的一面作为第二复合面，对第二复合面进行抛光处理，第二复合面用于与第一复合面进行复合，同时将不锈钢的另一面作为第三面，将第三面清理干净并均匀抹上脱模剂，备用。再将两块不锈钢板组合在一起，不锈钢板的第三面之间相互接触，形成复合坯。在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，形成初坯，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体。即：先将复合坯的上下两侧放置基材,用压力焊机加压使基材、不锈钢板之间无缝隙后,压力约为100吨，再将镶条放置在复合坯的环周,形成初坯，再用压力焊机对初坯进行焊接，得焊接坯体。在压力焊的过程中，从最上层基材的一端施加压力，在压力的作用下，不锈钢板与基材之间进行组合，镶条与基材之间焊接在一起，同时不锈钢板与基材之间的气体被排出，最终，形成焊接坯体。将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。其中，镶条由基材切割时的边角余料制成条状而成。脱模剂由水合硅酸钠和镁砂粉组成，水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为2:1。

实施例2

先将基材的一面作为第一复合面，对第一复合面进行机械处理，要求第一复合面平整、无氧化皮、无凹坑、无道线等现象，以便于第一复合面的复合。不锈钢板为复材，将不锈钢板按照要求裁剪成型，不锈钢的尺寸略小于基材，然后将不锈钢板的一面作为第二复合面，对第二复合面进行抛光处理，第二复合面用于与第一复合面进行复合，同时将不锈钢的另一面作为第三面，将第三面清理干净并抹上脱模剂，备用。再将两块不锈钢板组合在一起，不锈钢板的第三面之间相互接触，形成复合坯。在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，形成初坯，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体。即：先将复合坯的上下两侧放置基材,用压力焊机加压使基材、不锈钢板之间无缝隙后,压力约为150吨，再将镶条放置在复合坯的环周,形成初坯，再用压力焊机对初坯进行焊接，得焊接坯体。在压力焊的过程中，从最上层基材的一端施加压力，在压力的作用下，不锈钢板与基材之间进行组合，镶条与基材之间焊接在一起，同时不锈钢板与基材之间的气体被排出，最终，形成焊接坯体。将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，用高压水除磷，再进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。其中, 镶条为条状基材。脱模剂由水合硅酸钠和镁砂粉组成，水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为5:3。

实施例3

先将基材的一面作为第一复合面，对第一复合面进行机械处理，要求第一复合面平整、无氧化皮、无凹坑、无道线等现象，以便于第一复合面的复合。不锈钢板为复材，将不锈钢板按照要求裁剪成型，不锈钢的尺寸略小于基材，然后将不锈钢板的一面作为第二复合面，对第二复合面进行抛光处理，第二复合面用于与第一复合面进行复合，同时将不锈钢的另一面作为第三面，将第三面清理干净并抹上脱模剂，备用。再将两块不锈钢板组合在一起，不锈钢板的第三面之间相互接触，形成复合坯。在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，形成初坯，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体。即：先将复合坯的上下两侧放置基材,用压力焊机加压使基材、不锈钢板之间无缝隙后,压力约为120吨，再将镶条放置在复合坯的环周,形成初坯，再用压力焊机对初坯进行焊接，得焊接坯体。在压力焊的过程中，从最上层基材的一端施加压力，在压力的作用下，不锈钢板与基材之间进行组合，镶条与基材之间焊接在一起，同时不锈钢板与基材之间的气体被排出，最终，形成焊接坯体。将焊接坯体送入加热炉中，加热至1120℃—1150℃后，用高压水除磷，再进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。其中, 镶条为条状基材。脱模剂由水合硅酸钠和镁砂粉组成，水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为1:2。

实施例4

先将基材的一面作为第一复合面，对第一复合面进行机械处理，要求第一复合面平整、无氧化皮、无凹坑、无道线等现象，以便于第一复合面的复合。不锈钢板为复材，将不锈钢板按照要求裁剪成型，不锈钢的尺寸略小于基材，然后将不锈钢板的一面作为第二复合面，对第二复合面进行抛光处理，第二复合面用于与第一复合面进行复合，同时将不锈钢的另一面作为第三面，将第三面清理干净并抹上脱模剂，备用。再将两块不锈钢板组合在一起，不锈钢板的第三面之间相互接触，形成复合坯。在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，形成初坯，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体。即：先将复合坯的上下两侧放置基材,用压力焊机加压使基材、不锈钢板之间无缝隙后,压力约为120吨，再将镶条放置在复合坯的环周,形成初坯，再用压力焊机对初坯进行焊接，得焊接坯体。在压力焊的过程中，从最上层基材的一端施加压力，在压力的作用下，不锈钢板与基材之间进行组合，镶条与基材之间焊接在一起，同时不锈钢板与基材之间的气体被排出，最终，形成焊接坯体。将焊接坯体送入加热炉中，加热至1150℃—1180℃后，用高压水除磷，再进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。其中, 镶条为条状基材。脱模剂由水合硅酸钠和镁砂粉组成，水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为1:1。

实施例5

先将基材的一面作为第一复合面，对第一复合面进行机械处理，要求第一复合面平整、无氧化皮、无凹坑、无道线等现象，以便于第一复合面的复合。不锈钢板为复材，将不锈钢板按照要求裁剪成型，不锈钢的尺寸略小于基材，然后将不锈钢板的一面作为第二复合面，对第二复合面进行抛光处理，第二复合面用于与第一复合面进行复合，同时将不锈钢的另一面作为第三面，将第三面清理干净并抹上脱模剂，备用。再将两块不锈钢板组合在一起，不锈钢板的第三面之间相互接触，形成复合坯。在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，形成初坯，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体。即：先将复合坯的上下两侧放置基材,用压力焊机加压使基材、不锈钢板之间无缝隙后,压力为100吨，再将镶条放置在复合坯的环周,形成初坯，再用压力焊机对初坯进行焊接，得焊接坯体。在压力焊的过程中，从最上层基材的一端施加压力，在压力的作用下，不锈钢板与基材之间进行组合，镶条与基材之间焊接在一起，同时不锈钢板与基材之间的气体被排出，最终，形成焊接坯体。将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，用高压水除磷，再进行轧制，轧制后进行热矫，再将焊接坯体切边，切边后进行冷矫，即得产品。其中, 镶条由基材制备而成。脱模剂由水合硅酸钠和镁砂粉组成，水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为3:2。

实施例得到产品后，可进行超声波探伤及各种力学实验，按中华人民共和国国家标准：GB/T8165-2008不锈钢复合板和钢带标准进行检验，最后进行贴膜包装粘贴标签入库。经检测，采用本发明制备的产品均符合国家相关标准。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将基材的一面作为第一复合面，对第一复合面进行表面处理；

（2）将不锈钢板裁剪成型，不锈钢板的尺寸略小于基材，然后将不锈钢板的一面作为第二复合面，对第二复合面进行抛光处理，同时将不锈钢的另一面作为第三面，将第三面清理干净并抹上脱模剂，备用；

（3）将两块不锈钢板组合在一起，不锈钢板的第三面之间相互接触，形成复合坯；

（4）在复合坯的上下两侧设置基材，在复合坯的环周设置镶条，形成初坯，用压力焊对初坯进行焊接，得焊接坯体；

（5）将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。

2.根据权利要求1所述的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，所述脱模剂由水合硅酸钠和镁砂粉组成,所述水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为1:0.5-2。

3.根据权利要求2所述的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，所述水合硅酸钠和镁砂粉的重量比为1:0.6-1。

4.根据权利要求1所述的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，所述镶条为条状基材。

5.根据权利要求1-4任一所述的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，用高压水除磷，再进行轧制、矫直，再将焊接坯体切边，即得产品。

6.根据权利要求1-5任一所述的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，将焊接坯体送入加热炉中，加热至1100℃—1200℃后，用高压水除磷，再进行轧制，轧制后进行热矫，再将焊接坯体切边，切边后进行冷矫，即得产品。