CN109127764A - 双复合法生产薄规格复合钢板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双复合法生产薄规格复合钢板的方法，在复材的非复合表面上撒布隔离剂，将复材嵌入辅助板上开设的槽内；采用厚度大于基材的配厚板坯与基材组坯复合在一起；将一次复合坯的复材复合面与临时复合坯的基材复合面相对，组坯形成二次复合坯；二次复合坯经抽真空焊接后将配厚板坯去掉，然后轧制成复合板材；轧制后的复合板材的边部切除，将辅助板去除，即得到由基材和复材组成的不锈钢复合板。本发明通过复材与辅助板的一次复合解决了对薄板无法用铣床加工的问题，通过一次复合坯与基材的复合避免因板坯厚度差别大产生的磁吹偏现象及焊接变形问题，最终获得高质量的不锈钢复合板。

Description

双复合法生产薄规格复合钢板的方法

技术领域

本发明涉及金属材料加工，尤其涉及一种双复合法生产薄规格复合钢板的方法。

背景技术

复合钢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。复合钢板通常是以不锈钢作为复合层，以碳素钢或合金钢作为基层。不锈钢复合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。采用复合钢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。

复合坯组坯前，复合面以及焊接面都需要进行铣磨加工，但是铣床对于工件的加工厚度有一定限制，当所要加工的板坯厚度尺寸小于铣床的可加工厚度范围时，就不能进行加工。因此对于薄规格的不锈钢复合坯的产能受到很大限制。另外，目前工艺中直接将复材与基材进行复合轧制，因两者厚度差别较大，容易产生磁吹偏现象；在抽真空焊接过程中也容易出现板坯变形。

发明内容

本发明提供了一种双复合法生产薄规格复合钢板的方法，通过复材与辅助板的一次复合解决了对薄板无法用铣床加工的问题，通过一次复合坯与基材的复合避免因板坯厚度差别大产生的磁吹偏现象及焊接变形问题，最终获得高质量的复合钢板。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

双复合法生产薄规格复合钢板的方法，包括如下步骤：

1)将辅助板的一面作为配合面，对配合面进行表面抛光处理，保证辅助板的配合面每1000mm不平度≤5mm；根据复材的尺寸，在配合面一侧，以辅助板的中心为加工中心加工一个槽，槽深为复材的厚度，槽的长宽尺寸与复材的长宽尺寸相配合；

2)将复材所有外表面上的铁锈和氧化层去除掉，然后进行清洗并吹干；

3)在复材的非复合表面上均匀撒布0.5mm以上厚度的隔离剂，然后将隔离剂晾干，使其中不含水分；

4)将复材嵌入辅助板上开设的槽内，撒有隔离剂的一面与辅助板接触，形成一次复合坯，复材的外露表面是复合面；

5)基材的长宽尺寸与辅助板相同，采用一块长宽尺寸与基材相同、厚度尺寸大于基材的配厚板坯与基材组坯对齐，然后在真空焊接室内将基材和配厚板坯复合在一起，形成临时复合坯，基材的外露表面为复合面；

6)将基材的复合面进行表面抛光处理，并保证该复合面每1000mm不平度≤5mm；

7)将一次复合坯的复材复合面与临时复合坯的基材复合面相对，进行组坯，形成二次复合坯；

8)将二次复合坯送入真空室，抽真空至气压≤3×10-4torr，抽真空后，先点焊再连续焊接，将辅助板与基材的复合界面密封；

9)焊接结束后，破空，将二次复合坯吊运至坯料座上，冷却后，使用切割枪将配厚板坯去掉，形成轧前复合坯，然后在轧前复合坯除下表面之外的其它表面喷涂一层防氧化涂料；

10)将喷涂防氧化涂料后的轧前复合坯于室温下冷却4h以上，吊运至加热炉进行加热，然后轧制成复合板材；

11)轧制后，复材与基材复合在一起，由于隔离剂的存在复材与辅助板不复合，将轧制后的复合板材的边部切除，将辅助板去除，即得到由基材和复材组成的复合钢板。

进一步地，基材和复材复合前坯料总厚度为40～100mm，其中复材的厚度为10～40mm；轧制后的复合复材的总厚度为10～40mm。

进一步地，所述复材为不锈钢板、钛板或镍板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过复材与辅助板的一次复合解决了对薄板无法用铣床加工的问题，通过一次复合坯与基材的复合避免因板坯厚度差别大产生的磁吹偏现象及焊接变形问题，最终获得高质量的复合钢板。

附图说明

图1是本发明所述复合钢板的生产过程的流程图。

图中：1.辅助板 2.复材 3.基材 4.配厚板坯 5.隔离剂

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明所述双复合法生产薄规格复合钢板的方法，包括如下步骤：

1)将辅助板1的一面作为配合面，对配合面进行表面抛光处理，保证辅助板1的配合面每1000mm不平度≤5mm；根据复材2的尺寸，在配合面一侧，以辅助板1的中心为加工中心加工一个槽，槽深为复材2的厚度，槽的长宽尺寸与复材2的长宽尺寸相配合；

2)将复材2所有外表面上的铁锈和氧化层去除掉，然后进行清洗并吹干；

3)在复材2的非复合表面上均匀撒布0.5mm以上厚度的隔离剂5，然后将隔离剂5晾干，使其中不含水分；

4)将复材2嵌入辅助板1上开设的槽内，撒有隔离剂5的一面与辅助板1接触，形成一次复合坯，复材2的外露表面是复合面；

5)基材3的长宽尺寸与辅助板1相同，采用一块长宽尺寸与基材3相同、厚度尺寸大于基材3的配厚板坯4与基材3组坯对齐，然后在真空焊接室内将基材3和配厚板坯4复合在一起，形成临时复合坯，基材3的外露表面为复合面；

6)将基材3的复合面进行表面抛光处理，并保证该复合面每1000mm不平度≤5mm；

7)将一次复合坯的复材2复合面与临时复合坯的基材3复合面相对，进行组坯，形成二次复合坯；

8)将二次复合坯送入真空室，抽真空至气压≤3×10^-4torr，抽真空后，先点焊再连续焊接，将辅助板1与基材3的复合界面密封；

9)焊接结束后，破空，将二次复合坯吊运至坯料座上，冷却后，使用切割枪将配厚板坯4去掉，形成轧前复合坯，然后在轧前复合坯除下表面之外的其它表面喷涂一层防氧化涂料；

10)将喷涂防氧化涂料后的轧前复合坯于室温下冷却4h以上，吊运至加热炉进行加热，然后轧制成复合板材；

11)轧制后，复材2与基材3复合在一起，由于隔离剂5的存在复材2与辅助板1不复合，将轧制后的复合板材的边部切除，将辅助板1去除，即得到由基材3和复材2组成的复合钢板。

进一步地，基材3和复材2复合前坯料总厚度为40～100mm，其中复材的厚度为10～40mm；轧制后的复合复材的总厚度为10～40mm。

进一步地，所述复材为不锈钢板、钛板或镍板。

所述基材可以是船用钢、桥梁用钢或碳钢。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

本实施例中，辅助板和基材的材质均为AH36，复材的材质为316L：辅助板的长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×200mm；要求轧前复合坯中，基材的长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×48mm；复材的长、宽、高尺寸为：2000mm×1510mm×30mm。

复合板的生产过程如下：

1)辅助板坯料中心铣凹槽，长度、宽度、深度尺寸为2000mm×1510mm×30mm；辅助板的上下表面、凹槽内以及周边焊接区域均需要铣平，不允许出现楔形、镰刀弯，不平度≤3mm/m，粗糙度Ra＜5.5μm，并去油去脂，烘干后待用。

2)将复材所有外表面上的锈层和氧化层经打磨去除掉，烘干后待用。

3)在不锈钢非复合表面进行隔离剂涂覆，隔离剂厚度0.6mm。

4)对于基材，另外用一块长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×200mm的配厚板坯进行组坯，然后在真空焊接室内采用150mA电流，以点焊方式将这两块板坯复合在一起组成临时复合坯。

5)对临时复合坯的复合面进行表面抛光处理，将其中的基材铣削加工至3000mm×2200mm×48mm，铣削深度≥2mm；保证钢坯复合面的每1000mm不平度不大于5mm；

6)二次复合时，组坯采用包覆组坯形式，即辅助板-复材-基材-配厚板坯自下至上依次叠放，其中复材与辅助板之间存有隔离剂。

7)二次复合前的组坯完成后，立即对二次复合坯的四周焊接区域进行去锈去油脂处理，采用真空电子束焊接技术进行封边焊接，焊接熔深要求35mm以上，表面成形良好，无裂纹、夹杂、气孔和表面凹陷存在。

8)焊接结束后，破空，将二次复合坯吊运至坯料座上，冷却后，使用切割枪将上部的配厚板坯去掉(因为不锈钢复合坯边部的区域在轧制后需要切掉，因此切割造成的边部外形缺陷对复合钢板没有影响)，然后采用料浆喷涂法在二次复合坯除下表面外的其它表面喷涂一层防氧化涂料；

9)将喷涂防氧化涂料后的轧前复合坯于室温下冷却4h以上，吊运至加热炉进行加热，然后轧制成复合板材。

10)轧制后，将复合板材的边部切除，将辅助板去除，即得到由基材和复材组成的复合钢板，规格为(5+8)mm×1852mm×5821mm。

【实施例2】

本实施例中，辅助板和基材的材质均为Q345qENH，复材的材质为304：辅助板的长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×200mm；要求轧前复合坯中，基材的长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×60mm；复材的长、宽、高尺寸为：2000mm×1510mm×24mm。

复合钢板的生产过程如下：

1)辅助板坯料中心铣凹槽，长度、宽度、深度尺寸为2000mm×1510mm×24mm；辅助板的上下表面、凹槽内以及周边焊接区域均需要铣平，不允许出现楔形、镰刀弯，不平度≤3mm/m，粗糙度Ra＜5.5μm，并去油去脂，烘干后待用。

2)将复材所有外表面上的锈层和氧化层经打磨去除掉，烘干后待用。

3)在不锈钢非复合表面进行隔离剂涂覆，隔离剂厚度0.8mm。

4)对于基材，另外用一块长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×200mm的配厚板坯进行组坯，然后在真空焊接室内采用150mA电流，以点焊方式将这两块板坯复合在一起组成临时复合坯。

5)对临时复合坯的复合面进行表面抛光处理，将其中的基材铣削加工至3000mm×2200mm×60mm，铣削深度≥2mm；保证钢坯复合面的每1000mm不平度不大于5mm；

6)二次复合时，组坯采用包覆组坯形式，即辅助板-复材-基材-配厚板坯自下至上依次叠放，其中复材与辅助板之间存有隔离剂。

7)二次复合前的组坯完成后，立即对二次复合坯的四周焊接区域进行去锈去油脂处理，采用真空电子束焊接技术进行封边焊接，焊接熔深要求35mm以上，表面成形良好，无裂纹、夹杂、气孔和表面凹陷存在。

8)焊接结束后，破空，将二次复合坯吊运至坯料座上，冷却后，使用切割枪将上部的配厚板坯去掉(因为不锈钢复合坯边部的区域在轧制后需要切掉，因此切割造成的边部外形缺陷对复合钢板没有影响)，然后采用料浆喷涂法在二次复合坯除下表面外的其它表面喷涂一层防氧化涂料；

9)将喷涂防氧化涂料后的轧前复合坯于室温下冷却4h以上，吊运至加热炉进行加热，然后轧制成复合板材。

10)轧制后，将复合板材的边部切除，将辅助板去除，即得到由基材和复材组成的复合钢板，规格为(4+10)mm×1852mm×5821mm。

【实施例3】

本实施例中，辅助板和基材的材质均为40#，复材的材质为N6：辅助板的长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×200mm；要求轧前复合坯中，基材的长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×72mm；复材的长、宽、高尺寸为：2000mm×1510mm×36mm。

复合钢板的生产过程如下：

1)辅助板坯料中心铣凹槽，长度、宽度、深度尺寸为2000mm×1510mm×36mm；辅助板的上下表面、凹槽内以及周边焊接区域均需要铣平，不允许出现楔形、镰刀弯，不平度≤3mm/m，粗糙度Ra＜5.5μm，并去油去脂，烘干后待用。

2)将复材所有外表面上的锈层和氧化层经打磨去除掉，烘干后待用。

3)在不锈钢非复合表面进行隔离剂涂覆，隔离剂厚度0.8mm。

4)对于基材，另外用一块长、宽、高尺寸为3000mm×2200mm×200mm的配厚板坯进行组坯，然后在真空焊接室内采用150mA电流，以点焊方式将这两块板坯复合在一起组成临时复合坯。

5)对临时复合坯的复合面进行表面抛光处理，将其中的基材铣削加工至3000mm×2200mm×72mm，铣削深度≥2mm；保证钢坯复合面的每1000mm不平度不大于5mm；

6)二次复合时，组坯采用包覆组坯形式，即辅助板-复材-基材-配厚板坯自下至上依次叠放，其中复材与辅助板之间存有隔离剂。

7)二次复合前的组坯完成后，立即对二次复合坯的四周焊接区域进行去锈去油脂处理，采用真空电子束焊接技术进行封边焊接，焊接熔深要求35mm以上，表面成形良好，无裂纹、夹杂、气孔和表面凹陷存在。

8)焊接结束后，破空，将二次复合坯吊运至坯料座上，冷却后，使用切割枪将上部的配厚板坯去掉(因为不锈钢复合坯边部的区域在轧制后需要切掉，因此切割造成的边部外形缺陷对复合钢板没有影响)，然后采用料浆喷涂法在二次复合坯除下表面外的其它表面喷涂一层防氧化涂料；

9)将喷涂防氧化涂料后的轧前复合坯于室温下冷却4h以上，吊运至加热炉进行加热，然后轧制成复合板材。

10)轧制后，将复合板材的边部切除，将辅助板去除，即得到由基材和复材组成的复合钢板，规格为(6+9)mm×1852mm×5821mm。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.双复合法生产薄规格复合钢板的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将辅助板的一面作为配合面，对配合面进行表面抛光处理，保证辅助板的配合面每1000mm不平度≤5mm；根据复材的尺寸，在配合面一侧，以辅助板的中心为加工中心加工一个槽，槽深为复材的厚度，槽的长宽尺寸与复材的长宽尺寸相配合；

2)将复材所有外表面上的铁锈和氧化层去除掉，然后进行清洗并吹干；

3)在复材的非复合表面上均匀撒布0.5mm以上厚度的隔离剂，然后将隔离剂晾干，使其中不含水分；

4)将复材嵌入辅助板上开设的槽内，撒有隔离剂的一面与辅助板接触，形成一次复合坯，复材的外露表面是复合面；

5)基材的长宽尺寸与辅助板相同，采用一块长宽尺寸与基材相同、厚度尺寸大于基材的配厚板坯与基材组坯对齐，然后在真空焊接室内将基材和配厚板坯复合在一起，形成临时复合坯，基材的外露表面为复合面；

6)将基材的复合面进行表面抛光处理，并保证该复合面每1000mm不平度≤5mm；

7)将一次复合坯的复材复合面与临时复合坯的基材复合面相对，进行组坯，形成二次复合坯；

8)将二次复合坯送入真空室，抽真空至气压≤3×10^-4torr，抽真空后，先点焊再连续焊接，将辅助板与基材的复合界面密封；

9)焊接结束后，破空，将二次复合坯吊运至坯料座上，冷却后，使用切割枪将配厚板坯去掉，形成轧前复合坯，然后在轧前复合坯除下表面之外的其它表面喷涂一层防氧化涂料；

10)将喷涂防氧化涂料后的轧前复合坯于室温下冷却4h以上，吊运至加热炉进行加热，然后轧制成复合板材；

11)轧制后，复材与基材复合在一起，由于隔离剂的存在复材与辅助板不复合，将轧制后的复合板材的边部切除，将辅助板去除，即得到由基材和复材组成的复合钢板。

2.如权利要求1所述双复合法生产薄规格不锈钢复合板的方法，其特征在于，基材和复材复合前坯料总厚度为40～100mm，其中复材的厚度为10～40mm；轧制后的复合复材的总厚度为10～40mm。

3.如权利要求1或2所述双复合法生产薄规格复合钢板的方法，其特征在于，所述复材为不锈钢板、钛板或镍板。