CN104525562A - 一种不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，解决了热轧加工过程中应力分布不均匀和变形不均匀的问题。生产过程为：组装板坯→板坯加热→高压水除磷→粗轧→精轧→层流冷却→卷取。其中加热温度为1200～1260℃,粗轧开轧温度为1100-1200℃，轧制3～7道次,精轧开轧温度为≥950℃，轧制5～9道次。采用本方法可生产厚度为3～16mm板卷，板型良好，成材率高。

Description

一种不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法。
背景技术
锈钢复合板是以碳钢基层与不锈钢覆层材料结合而成的复合板，它的主要特点是碳钢和不锈钢形成牢固的冶金结合。不锈钢复合板既具有满足工程所必修的力学性能，又具有耐腐蚀性能，最大限度的实现了材料的优势互补，节省了贵金属，与同规格不锈钢相比成本可降低30-40%，广泛应用于石化、电力、化工、机械、厨房厨具等行业。但不锈钢复合板卷在轧制过程中，由于碳钢和不锈钢材质塑性延伸差异比较大容易产生不均匀性变形，加之低温变形抗力较大，导致轧制不稳定，易产生跑偏及设备损伤等生产事故。
中国专利号201010039191.4主要描述了一种利用双机架炉卷轧机轧制不锈钢复合板卷的轧制工艺，专利号201310478149.6主要描述了不锈钢复合板带卷的热连轧生产方法，这些专利主要从轧制工艺的角度来改善了不锈钢复合板卷生产中的问题，而对于不锈钢复合板卷生产的主要工序之一-组装板坯和组装板坯的结构均没有涉及。
现在市场上比较多的是碳钢-不锈钢双层复合板卷，此种不锈钢复合板卷板形差、波浪大、成才率低，这些因素制约了不锈钢复合板卷新材料的推广和应用。并且，在轧制时四块板坯叠在一起，轧制完成后可得到两张复合板，此轧制方法存在两个问题：一是轧制过程由于板坯温度的不均匀容易导致变形不均匀，从而导致板形不好；二是由于轧制完成后需要将两张复合板进行分离，分离过程中容易产生划伤和撕裂。
申请号为01219784.X、名称为一种不锈钢复合板的中国专利公开了一种不锈钢-碳钢-不锈钢形式的三层复合板，但没有公开具体的生产方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，解决了热轧加工过程中应力分布不均匀和变形不均匀的问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤如下：
（1）、组装板坯：将不锈钢和碳钢待复合的表面清洗干净，清洗干净后烘干处理，然后按照不锈钢-碳钢-不锈钢的顺序进行叠放，并将三者焊接固定，焊接时在轧制方向预留排气孔；
 （2）、板坯加热：将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1200～1260℃,加热时间为200～240min；
（3）、高压水除磷：高压水的压强控制为18～22MPa，高压水除磷时板坯运行的速度为0.5～1.5m/s；
（4）、粗轧：粗轧在粗轧机上进行，开轧温度为1100-1200℃，粗轧3～7道次，粗轧第一道次相对压下率≤25%，最后一道次压下率≤30%，其他道次压下率控制在18～40%，轧制速度控制在2～7m/s；
（5）、精轧：精轧采用炉卷轧机进行轧制，开轧温度为≥950℃，终轧温度为≥850℃，轧制5～9道次，道次压下率控制在18～35%，轧制速度控制在2～12m/s；
（6）、层流冷却和卷曲：层流冷却后进行卷取，卷曲温度600～700℃。
本发明步骤（2）中，将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1240～1260℃、1220～1240℃或1230～1250℃,加热时间为200min、220min、230min或240min。
本发明步骤（3）中，所述的高压水的压强为18MPa、19MPa、20MPa、21MPa或22MPa；高压水除磷时板坯运行的速度为0.5m/s、0.8m/s、1.0m/s或1.5m/s。
本发明步骤（4）中，粗轧3道次、5道次或7道次。
本发明步骤（4）中，粗轧第一道次相对压下率为20%、22%、24%或25%；最后一道次压下率为20%、25%、28%或30%，其他道次压下率控制在19～35%或22～33%；轧制速度控制在2.5～6.0m/s或3.5～6.0m/s。
本发明步骤（5）中，开轧温度为950℃、980℃、1000℃或1100℃，终轧温度为850℃、880℃或900℃。
本发明步骤（5）中，轧制5道次、7道次或者9道次。
本发明步骤（5）中，道次压下率控制在20～31%、25～32%、24～32%或23～35%，轧制速度控制在4～11m/s、5～10m/s、6～10m/s或3～10m/s。
本发明步骤（6）中，卷曲温度为650℃、660℃、680℃或690℃。
本发明步骤（4）中，开轧温度为1182℃、1195℃、1190℃或1185℃。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明轧制时将三层板坯叠在一起轧制，三块板坯分别为不锈钢-碳钢-不锈钢，虽然不锈钢和碳钢的热塑性不一样，但是其对称分布，解决了变形不均匀的问题，从而板形良好，本发明轧制出来是一层复合板，省去了分离的过程，因此表面质量好，成才率高，可生产厚度为3～16mm板卷。
附图说明
图1为不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的轧制示意图。
具体实施方式
下面结合附图1并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
本实施例生产成品厚度为3mm厚的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷。
选取厚度为20mm、材质为SUS304的不锈钢板坯2块，厚度为160mm、材质为Q235的碳钢板坯1块。
（1）、组装板坯：将不锈钢和碳钢待复合的表面清洗干净，清洗干净后烘干处理，然后按照不锈钢-碳钢-不锈钢的顺序进行叠放，叠放后将三者焊接固定，在焊接时要在轧制方向预留排气孔；
（2）、板坯加热：将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1240～1260℃,加热时间为220min；作为优选的，将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1250℃；
（3）、高压水除磷：板坯出炉后经高压水除磷，除磷压强为20MPa，高压水除磷时板坯运行速度1.5m/s；
（4）、粗轧：粗轧在四辊可逆式粗轧机上进行，开轧温度为1182℃，粗轧轧制7道次，初轧道次相对压下率为20%，最后道次压下率为25%，其他道次压下率控制在19～35%，轧制速度为2.5～6.0m/s；粗轧后中间坯厚度控制在25mm；本实施例中，其他道次压下率控制在19%或35%，轧制速度为2.5m/s或6.0m/s；
（5）、精轧：粗轧后在炉卷轧机上进行精轧，精轧轧制7道次，道次压下率控制在20～31%，轧制速度控制在4～11m/s，开轧温度为950℃，终轧温度为850℃；本实施例中，道次压下率控制在20%或31%，轧制速度控制在4m/s或11m/s；
（6）、层流冷却和卷曲：层流冷却后进行卷取，卷取温度为650℃。
实施例2：
本实施例生产成品厚度为8mm厚的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷。
选取厚度为20mm、材质为SUS304的不锈钢板坯2块，厚度为160mm、材质为Q235的碳钢板坯1块。
（1）、组装板坯：将不锈钢和碳钢待复合的表面清洗干净，清洗干净后烘干处理，然后按照不锈钢-碳钢-不锈钢的顺序进行叠放，叠放后将三者焊接固定，在焊接时要在轧制方向预留排气孔；
（2）、板坯加热：将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1220～1240℃,加热时间为230min；作为优选的，将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1230℃；
（3）、高压水除磷：板坯出炉后经高压水除磷，除磷压强为18MPa，高压水除磷时板坯运行速度0.5m/s；
（4）、粗轧：粗轧在四辊可逆式粗轧机上进行，开轧温度为1195℃，粗轧轧制5道次，初轧道次相对压下率为22%，最后道次压下率为20%，其他道次压下率控制在22～33%，轧制速度为3.5～6.0m/s；粗轧后中间坯厚度控制在26mm；本实施例中，其他道次压下率控制在22%或33%，轧制速度为3.5m/s或6.0m/s；
（5）、精轧：粗轧后在炉卷轧机上进行精轧，精轧轧制7道次，道次压下率控制在25～32%，轧制速度控制在5～10m/s，开轧温度为1000℃，终轧温度为850℃；本实施例中，道次压下率控制在25%或32%，轧制速度控制在5m/s或10m/s；
（6）、层流冷却和卷曲：层流冷却后进行卷取，卷取温度为680℃。
实施例3：
本实施例生产成品厚度为12mm厚的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷。
选取厚度为20mm、材质为SUS304的不锈钢板坯2块，厚度为160mm、材质为Q235的碳钢板坯1块。
（1）、组装板坯：将不锈钢和碳钢待复合的表面清洗干净，清洗干净后烘干处理，然后按照不锈钢-碳钢-不锈钢的顺序进行叠放，叠放后将三者焊接固定，在焊接时要在轧制方向预留排气孔；
（2）、板坯加热：将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1220～1240℃,加热时间为240min；作为优选的，将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1230℃；
（3）、高压水除磷：板坯出炉后经高压水除磷，除磷压强为19MPa，高压水除磷时板坯运行速度0.8m/s；
（4）、粗轧：粗轧在四辊可逆式粗轧机上进行，开轧温度为1190℃，粗轧轧制5道次，初轧道次相对压下率为20%，最后道次压下率为25%，其他道次压下率控制在22～33%，轧制速度为3.5～6.5m/s，粗轧后中间坯厚度控制在24mm；本实施例中，其他道次压下率控制在22%或33%，轧制速度为3.5m/s或6.5m/s；
（5）、精轧：粗轧后在炉卷轧机上进行精轧，精轧轧制5道次，道次压下率控制在24～32%，轧制速度控制在6～10m/s，开轧温度为980℃，终轧温度为880℃；本实施例中，道次压下率控制在24%或32%，轧制速度控制在6m/s或～10m/s；
（6）、层流冷却和卷曲：层流冷却后进行卷取，卷取温度为660℃。
实施案4：
本实施例生产成品厚度为16mm厚的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷。
选取厚度为20mm、材质为SUS304的不锈钢板坯2块，厚度为160mm、材质为Q235的碳钢板坯1块。
（1）、组装板坯：将不锈钢和碳钢待复合的表面清洗干净，清洗干净后烘干处理，然后按照不锈钢-碳钢-不锈钢的顺序进行叠放，叠放后将三者焊接固定，在焊接时要在轧制方向预留排气孔；
（2）、板坯加热：将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1230～1250℃,加热时间为200min；作为优选的，将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1240℃；
（3）、高压水除磷：板坯出炉后经高压水除磷，除磷压强为21MPa，高压水除磷时板坯运行速度1.0m/s；
（4）、粗轧：粗轧在四辊可逆式粗轧机上进行，开轧温度为1185℃，粗轧轧制3道次，初轧道次相对压下率为24%，最后道次压下率为28%，其他道次压下率控制在22～33%，轧制速度为3.5～6.0m/s，粗轧后中间坯厚度控制在30mm；本实施例中，其他道次压下率控制在22%或33%，轧制速度为3.5m/s或6.0m/s；
（5）、精轧：粗轧后在炉卷轧机上进行精轧，精轧轧制5道次，道次压下率控制在23～35%，轧制速度控制在3～10m/s，开轧温度为1100℃，终轧温度为900℃；本实施例中，道次压下率控制在23%或35%，轧制速度控制在3m/s或10m/s；
（6）、层流冷却和卷曲：层流冷却后进行卷取，卷取温度为690℃。
此外，需要说明的是，上述的本发明实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例说明，而并非是对本发明的实施方式的限定，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤如下：
（1）、组装板坯：将不锈钢和碳钢待复合的表面清洗干净，清洗干净后烘干处理，然后按照不锈钢-碳钢-不锈钢的顺序进行叠放，并将三者焊接固定，焊接时在轧制方向预留排气孔；
 （2）、板坯加热：将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1200～1260℃,加热时间为200～240min；
（3）、高压水除磷：高压水的压强控制为18～22MPa，高压水除磷时板坯运行的速度为0.5～1.5m/s；
（4）、粗轧：粗轧在粗轧机上进行，开轧温度为1100-1200℃，粗轧3～7道次，粗轧第一道次相对压下率≤25%，最后一道次压下率≤30%，其他道次压下率控制在18～40%，轧制速度控制在2～7m/s；
（5）、精轧：精轧采用炉卷轧机进行轧制，开轧温度为≥950℃，终轧温度为≥850℃，轧制5～9道次，道次压下率控制在18～35%，轧制速度控制在2～12m/s；
（6）、层流冷却和卷曲：层流冷却后进行卷取，卷曲温度600～700℃。
2.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤（2）中，将组合好的不锈钢-碳钢-不锈钢板坯送加热炉中加热至1240～1260℃、1220～1240℃或1230～1250℃,加热时间为200min、220min、230min或240min。
3.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤（3）中，所述的高压水的压强为18MPa、19MPa、20MPa、21MPa或22MPa；高压水除磷时板坯运行的速度为0.5m/s、0.8m/s、1.0m/s或1.5m/s。
4.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：
步骤（4）中，粗轧3道次、5道次或7道次。
5.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：
步骤（4）中，粗轧第一道次相对压下率为20%、22%、24%或25%；最后一道次压下率为20%、25%、28%或30%，其他道次压下率控制在19～35%或22～33%；轧制速度控制在2.5～6.0m/s或3.5～6.0m/s。
6.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤（5）中，开轧温度为950℃、980℃、1000℃或1100℃，终轧温度为850℃、880℃或900℃。
7.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤（5）中，轧制5道次、7道次或者9道次。
8.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤（5）中，道次压下率控制在20～31%、25～32%、24～32%或23～35%，轧制速度控制在4～11m/s、5～10m/s、6～10m/s或3～10m/s。
9.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤（6）中，卷曲温度为650℃、660℃、680℃或690℃。
10.根据权利要求1所述的不锈钢-碳钢-不锈钢三层复合板卷的生产方法，其特征在于：步骤（4）中，开轧温度为1182℃、1195℃、1190℃或1185℃。
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