CN109128714B - 一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢‑碳钢复合板热连轧规模化制备方法，包括基板和覆板，所述基板为碳钢，覆板为不锈钢，覆板与基板的厚度比为10％‑30％，其制备方法包括以下步骤：1)基板、覆板表面处理；2)组复合坯；3)焊接；4)吹扫；5)复合坯抽真空；6)加热；7)轧制；8)除磷；9)酸洗。本发明实现了不锈钢‑碳钢复合板的规模化生产，成型的不锈钢‑碳钢复合板剪切强度高达480‑530MPa，且避免了隔离剂或阻隔剂的使用，从而防止了复合界面的氧化，保证了复合板的质量。
Description
技术领域
本发明属于复合板制备技术领域，特别涉及一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法。
背景技术
不锈钢复合板是由碳素钢或合金钢为基层，不锈钢为复层，以轧制等方法制成的双金属复合钢板；不锈钢复合板一般以基层来保证其强度，由复层来保证其耐腐蚀性能和耐磨性能，它既具有不锈钢的美观耐用性、成型性、耐腐蚀性、耐磨性等优良性能，又有碳素钢高强度、低成本的优点；
现有的不锈钢-碳钢复合板的生产方法一般有爆炸复合法、钎焊复合法和轧制复合法，钎焊复合法生产的复合板复合界面剪切强度一般在300MPa以下，难以满足生产需要；爆炸复合法仅适用于小批量生产，对于规模化生产效率低，且板型较差，能量消耗大，安全隐患高，成材率低；而现有的轧制复合法轧制制作复合坯时一般需要使用隔离剂或阻隔剂，这必然造成复合坯的复合界面缝隙增大，隔离剂或阻隔剂将复合界面分割成若干大小不均的空腔，影响抽真空的效果，残留在空腔中的氧气会造成复合界面氧化，最终影响复合板的质量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，实现了不锈钢-碳钢复合板的规模化生产，成型的不锈钢-碳钢复合板剪切强度高达480-530MPa，且避免了隔离剂或阻隔剂的使用，从而防止了复合界面的氧化，保证了复合板的质量。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，包括基板和覆板，所述基板为碳钢，覆板为不锈钢，覆板与基板的厚度比为10％-30％，其制备方法包括以下步骤：
1)基板、覆板表面处理
基板表面修磨抛光：将基板加工表面氧化皮去除干净出现金属光泽，消除裂纹、深坑、毛刺等缺陷，基板表面处理完后，用毛刷刷去表面的粉尘，并用钢刷或角磨机清理基板表面的油污；
覆板表面抛磨：使用抛光片对覆板表面进行抛磨，将覆板表面的灰尘清扫干净后翻板对覆板的另一面进行抛磨，保证覆板两面的氧化膜彻底去除；
2)组复合坯
覆板加热至50℃-70℃，将覆板表面的水分烘干，然后将表面处理后的基板和覆板叠放在一起，保证角部、边部同齐；用F扳手压将基板和覆板间至无缝隙后在覆板窄面的四角处进行点焊固定，组成复合坯；
3)焊接
在复合坯的一端焊接一根连接钢管，所述连接钢管的长度为200mm-300mm，连接钢管位于基板与覆板的结合处，并将真空泵的吸气管与连接钢管通过法兰连接，然后将覆板与基板边部的结合处进行打底焊，打底焊接完成后进行满焊，双层覆板与基板复合且基板厚度H大于25mm时，满焊的焊接道次连接顺序按照1-14的顺序进行焊接，其中4、5、6和7、8、9道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按4、5、6和7、8、9的顺序依次进行；
双层覆板与基板复合且基板厚度H小于等于25mm时，满焊的焊接道次连接顺序按照15-25的顺序进行焊接，其中17、18和19、20道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按17、18和19、20的顺序依次进行；
单层覆板与基板复合时，满焊的焊接道次连接顺序按照16-32的顺序进行焊接，其中28、29道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按28、29的顺序依次进行；
4)吹扫
在复合坯两则钻吹扫孔，钻孔位置位于复合坯轧制方向对角且底部基板上5-8mm焊缝处，吹扫孔的中心距复合坯边角距离为50mm，吹扫孔直径为8-12mm，吹扫孔深度大于焊缝熔深；
将冷氩气通过管道插入其中一个吹扫孔中对复合坯进行吹扫，吹扫时封堵复合坯另一侧吹扫孔的时间不低于5秒钟，每支复合坯吹扫时进行3-5次阶梯状加压，且吹扫压力≥0.2Mpa，有效地吹出了复合坯内的杂质，保证了复合板的质量；
吹扫后使用铆钉将吹扫孔铆住并将铆钉与吹扫孔满焊，且焊接量焊接量大于等于铆钉水平面；随后用调制好的洗衣粉液均匀涂刷在复合坯焊缝、四角及铆钉连接处，检查是否有漏气现象；如有泄露，应使用角磨机下挖5-9mm，且坡口角度为45°，然后进行补焊；如复合坯坯体上的两处铆钉漏气，应割掉铆钉且在铆钉处打坡口，坡口深度不低于5mm、坡口角度为45°，再用电焊填焊，另钻孔试漏直至不漏为止；
5)复合坯抽真空
利用真空泵将复合坯抽真空至-100Kpa，抽真空时间为30分钟，抽真空时间达到30分钟时，立即对连接真空泵一端铆钉进行封堵；保压时间不低于10分钟，保证保压压降小于等于-97Kpa，保压稳定后对真空表连接处的铆钉进行封堵；
封堵后对连接钢管与复合坯连接处进行加热，将连接钢管加热至850℃-1000℃，然后利用锤子捶打连接钢管的加热部位，将连接钢管的中空缝隙拍严，并将连接钢管切断，随后对连接钢管的断口处进行满焊封堵，避免空气进入抽真空后的复合坯内，随后关闭真空泵；
6)加热
将复合坯送入加热炉中进行加热，加热炉采用连续步进式加热炉，加热方式采用四段式加热，其中预热段温度为500℃-650℃，加热时间为90min-108min；一加段温度为800℃-1110℃，加热时间为30min-36min；二加段温度为1200℃-1250℃，加热时间为40min-48min；均热段温度为1200℃-1250℃，加热时间为40min-48min，且总加热时间为200min-240min；炉压为5-15Pa，并保证各段残氧量≤5％；单层覆板与基板复合加热时覆板位于基板下部，覆板的温度比基板的温度高5℃-25℃，覆板向下避免了轧制时覆板因受热变形产生翘边，一方面影响复合板的质量，另一方面造成复合板轧制时穿带困难；
7)轧制
粗轧采用5道次或7道次轧制，首道次压下率≤20％；轧制速度为4m/s-6m/s；精轧采用热连轧，轧制速度为5m/s-8m/s，总压下率为72％-78％；
8)除磷
复合板加热出炉后采用高压水进行除磷，并在粗轧一道次时再次进行除磷；两次除磷保证了复合板表面的除磷效果，避免了轧制时氧化皮压入复合板表面造成凹坑等缺陷，保证了复合板的质量；
9)酸洗
酸洗采取连续式退火酸洗线，退火温度为：预热段温度小于等于500℃，其余加热段按照700℃-960℃呈阶梯状上升；酸洗液为硫酸和混酸的混合物。
优选的，步骤1)覆板表面抛磨时，抛光片目数小于等于40目，保证了覆板表面氧化膜清理的效果。
优选的，步骤1)覆板表面抛磨时，在覆板的边部30mm内，更换抛光片进行二次抛磨，保证了覆板边部的粗糙度，便于覆板与基板复合。
优选的，步骤2)将组成的的复合坯边部使用岩棉纸包裹，并用夹子予以固定，复合坯四角使用夹子定位，并在窄面增加1至2个定位夹，在长面增加2至3个定位夹；岩棉纸避免了灰尘通过缝隙进入基板和覆板之间，降低了复合板成型后的杂质含量，保证了复合板的质量。
优选的，步骤3)中打底焊焊接前先把焊接小车从头至尾走一遍，避免了焊缝焊偏，且满焊时每道焊缝焊接完成后，在进行下一道焊接时，焊接小车均空载走一遍，以保证焊丝对准焊缝，保证了复合坯焊接的质量。
优选的，步骤3)打底焊接时，如使用直径4mm焊丝，则电流在400-500A，电压在32V-33V，焊接速度在30-50cm/min；如使用直径为5mm焊丝，则电流控制在500-550A，电压32-34V，焊接速度控制在30-34cm/min。
优选的，步骤3)复合坯打底焊与满焊均采用平焊，平焊的焊缝相对平整、光滑、表面成型良好，且平焊的焊缝熔深大，焊接强度高。
优选的，步骤6)预加热时，加热炉初始温度为500℃，保温20min-25min，然后以5℃/min的升温速度升至550℃，保温20min-25min；再以然后以10℃/min的升温速度升至600℃，保温15min-20min；然后以10℃/min的升温速度升至650℃，保温15min-20min，并控制预热段加热时间在90min-108min之内；一加段初始温度为800℃，保温2min-5min，然后以10℃/min的升温速度升至900℃，保温2min-5min；再以然后以15℃/min的升温速度升至1000℃，保温2min-5min；然后以20℃/min的升温速度升至1100℃，保温2min-5min，并控制一加段加热时间在30min-36min之内；二加段初始温度为1200℃，保温15min-20min，然后以2℃/min的升温速度升至1230℃，保温10min-15min；并控制二加段加热时间在40min-48min之内；均热段温度为1230℃，保温40min-48min；通过缓慢加热并提供一定的保温时间，避免了升温过快造成复合板内外温差过大产生热应力，导致复合板出现裂纹。
优选的，步骤4)中吹扫结束后将氩气预热至100℃，并将压力调至0.05MPa进行置换，置换时间3-4min；热氩气将复合坯内的冷凝水烘干，避免冷凝水在复合坯内残留从而影响复合板的成型质量。
优选的，步骤9)酸洗速度TV值(板厚与该板厚时机组允许的最高工艺速度之乘积)≤180，且硫酸的浓度为80-250mg/L，混酸为氢氟酸与浓硝酸的混合物，其中氢氟酸的浓度为10-30mg/L，浓硝酸的浓度为80-200mg/L。
本发明与现有技术相比较有益效果表现在：
1)本方法实现了不锈钢-碳钢复合板的规模化生产，且避免了隔离剂或阻隔剂的使用，从而防止了复合界面的氧化，保证了复合板的质量；
2)覆板表面抛磨时，抛光片目数小于等于40目，保证了覆板表面氧化膜清理的效果；
3)覆板表面抛磨时，在覆板的边部30mm内，更换抛光片进行二次抛磨，保证了覆板边部的粗糙度，便于覆板与基板复合；
4)将组成的复合坯边部使用岩棉纸包裹，避免了灰尘通过缝隙进入基板和覆板之间，降低了复合板成型后的杂质含量，保证了复合板的质量；
5)打底焊及满焊焊接前先把焊接小车从头至尾走一遍，避免了焊缝焊偏；
6)复合坯打底焊与满焊均采用平焊，平焊的焊缝相对平整、光滑、表面成型良好，且平焊的焊缝熔深大，焊接强度高；
7)通过缓慢加热并提供一定的保温时间，避免了升温过快造成复合板内外温差过大产生热应力，导致复合板出现裂纹；
8)热氩气将复合坯内的冷凝水烘干，避免冷凝水在复合坯内残留从而影响复合板的成型质量。
附图说明
附图1是本发明一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法中双层覆板与基板复合且基板厚度H大于25mm时的焊接示意图；
附图2是本发明一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法中双层覆板与基板复合且基板厚度H小于等于于25mm时的焊接示意图；
附图3是本发明一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法中单层覆板与基板复合时的焊接示意图；
附图4是本发明一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法中复合坯抽真空俯视图；
附图5是本发明一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法中复合坯抽真空结构示意图；
图中：1-14为双层覆板与基板复合且基板厚度H＞25mm时的满焊焊接顺序，15-25为双层覆板与基板复合且基板厚度H≤25mm时的满焊焊接顺序，26-32为单层覆板与基板复合时的满焊焊接顺序，51-基板，52-覆板，53-焊丝方位，54-复合坯，55-吹扫孔，56-轧制方向，57-连接钢板，58-焊缝，59-真空泵，60-吸气管，61-排气管。
具体实施方式
为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-5，对本发明的技术方案进一步具体说明。
实施例1
一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，包括基板51和覆板52，所述基板51为Q345低碳钢，覆板52为304不锈钢，其中覆板52的尺寸为10000mm×1250mm×20mm，基板51的尺寸为10000mm×1250mm×180mm，其制备方法包括以下步骤：
1)基板、覆板表面处理
基板51表面修磨抛光：将基板51加工表面氧化皮去除干净出现金属光泽，消除裂纹、深坑、毛刺等缺陷，基板51表面处理完后，用毛刷刷去表面的粉尘，并用钢刷或角磨机清理基板51表面的油污；
覆板52表面抛磨：使用抛光片对覆板52表面进行抛磨，将覆板52表面的灰尘清扫干净后翻板对覆板52的另一面进行抛磨，保证覆板52两面的氧化膜彻底去除；
2)组复合坯
覆板52加热至65℃，将覆板52表面的水分烘干，然后将表面处理后的基板51和覆板52叠放在一起，保证角部、边部同齐；用F扳手压将基板51和覆板52间至无缝隙后在覆板52窄面的四角处进行点焊固定，组成复合坯54；
3)焊接
在复合坯54的一端焊接一根连接钢管57，所述连接钢管57的长度为200mm-300mm，连接钢管57位于基板51与覆板52的结合处，并将真空泵59的吸气管60与连接钢管57通过法兰连接，真空泵59采用水环式真空泵；然后将覆板52与基板51边部的结合处进行打底焊，打底焊接完成后进行满焊，双层覆板52与基板51复合且基板51厚度H大于25mm时，满焊的焊接道次连接顺序按照1-14的顺序进行焊接，其中4、5、6和7、8、9道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按4、5、6和7、8、9的顺序依次进行；
双层覆板52与基板51复合且基板51厚度H小于等于25mm时，满焊的焊接道次连接顺序按照15-25的顺序进行焊接，其中17、18和19、20道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按17、18和19、20的顺序依次进行；
单层覆板52与基板51复合时，满焊的焊接道次连接顺序按照16-32的顺序进行焊接，其中28、29道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按28、29的顺序依次进行；
4)吹扫
在复合坯54两则钻吹扫孔55，钻孔位置位于复合坯54轧制方向56对角且底部基板51上5-8mm焊缝处，吹扫孔55的中心距复合坯54边角距离为50mm，吹扫孔直径为10mm，吹扫孔深度大于焊缝58熔深；
将冷氩气通过管道插入其中一个吹扫孔55中对复合坯54进行吹扫，吹扫时封堵复合坯54另一侧吹扫孔55的时间不低于5秒钟，每支复合坯54吹扫时进行4次阶梯状加压，且吹扫压力为0.3Mpa，有效地吹出了复合坯54内的杂质，保证了复合板的质量；
吹扫后使用铆钉将吹扫孔55铆住并将铆钉与吹扫孔55满焊，且焊接量焊接量大于等于铆钉水平面；随后用调制好的洗衣粉液均匀涂刷在复合坯55焊缝、四角及铆钉连接处，检查是否有漏气现象；如有泄露，应使用角磨机下挖5-9mm，且坡口角度为45°，然后进行补焊；如复合坯55坯体上的两处铆钉漏气，应割掉铆钉且在铆钉处打坡口，坡口深度不低于5mm、坡口角度为45°，再用电焊填焊，另钻孔试漏直至不漏为止；
5)复合坯抽真空
利用真空泵59将复合坯54抽真空至-100Kpa，抽真空时间为30分钟，抽真空时间达到30分钟时，立即对连接真空泵59一端铆钉进行封堵；保压时间不低于10分钟，保证保压压降小于等于-97Kpa，保压稳定后对真空表连接处的铆钉进行封堵；
封堵后对连接钢管57与复合坯54连接处进行加热，将连接钢管57加热至900℃，然后利用锤子捶打连接钢管57的加热部位，将连接钢管57的中空缝隙拍严，并将连接钢管57切断，随后对连接钢管57的断口处进行满焊封堵，避免空气进入抽真空后的复合坯54内，随后关闭真空泵59；
6)加热
将复合坯54送入加热炉中进行加热，加热炉采用连续步进式加热炉，加热方式采用四段式加热，其中预热段温度为600℃，加热时间为90min；一加段温度为1000℃，加热时间为30min；二加段温度为1250℃，加热时间为45min；均热段温度为1250℃，加热时间为45min，总加热时间为210min；炉压为10Pa，并保证各段残氧量≤5％；单层覆板52与基板51复合加热时覆板52位于基板51下部，覆板52的温度比基板51的温度高5℃-25℃，覆板52向下避免了轧制时覆板52因受热变形产生翘边，一方面影响复合板的质量，另一方面造成复合板轧制时穿带困难；
7)轧制
粗轧采用5道次轧制，首道次压下率≤20％；轧制速度为4m/s-6m/s；精轧采用热连轧，轧制速度为5m/s-8m/s，总压下率为77.5％，轧制后的复合板厚度为45mm，成型后的复合板剪切强度实测值为528MPa；
8)除磷
复合板加热出炉后采用高压水进行除磷，并在粗轧一道次时再次进行除磷；两次除磷保证了复合板表面的除磷效果，避免了轧制时氧化皮压入复合板表面造成凹坑等缺陷，保证了复合板的质量；
9)酸洗
酸洗采取连续式退火酸洗线，退火温度为：预热段温度为450℃，其余加热段按照700℃-960℃呈阶梯状上升；酸洗液为硫酸和混酸的混合物。
步骤1)覆板52表面抛磨时，抛光片目数采用30目，保证了覆板52表面氧化膜清理的效果。
步骤1)覆板52表面抛磨时，在覆板52的边部30mm内，更换抛光片进行二次抛磨，保证了覆板边部的粗糙度，便于覆板52与基板51复合。
步骤2)组复合坯时，将组成的复合坯54边部使用岩棉纸包裹，并用夹子予以固定，复合坯四角使用夹子定位，并在窄面增加1至2个定位夹，在长面增加2至3个定位夹；岩棉纸避免了灰尘通过缝隙进入基板51和覆板52之间，降低了复合板成型后的杂质含量，保证了复合板的质量。
步骤3)中打底焊焊接前先把焊接小车从头至尾走一遍，避免了焊缝焊偏，且满焊时每道焊缝焊接完成后，在进行下一道焊接时，焊接小车均空载走一遍，以保证焊丝对准焊缝，保证了复合坯54焊接的质量。
步骤3)打底焊接时，如使用直径4mm的焊丝，电流在400-500A，电压在32V-33V，焊接速度在30-50cm/min；如使用直径为5mm焊丝，电流控制在500-550A，电压32-34V，焊接速度控制在30-34cm/min。
步骤3)复合坯54打底焊与满焊均采用平焊，平焊的焊缝相对平整、光滑、表面成型良好，且平焊的焊缝熔深大，焊接强度高。
步骤6)预加热时，加热炉初始温度为500℃，保温20min，然后以5℃/min的升温速度升至550℃，保温20min；再以然后以10℃/min的升温速度升至600℃，保温15min；然后以10℃/min的升温速度升至650℃，保温15min；一加段初始温度为800℃，保温5min，然后以10℃/min的升温速度升至900℃，保温2min；再以然后以15℃/min的升温速度升至1000℃，保温2min；然后以20℃/min的升温速度升至1100℃，保温2min；二加段初始温度为1200℃，保温15min，然后以2℃/min的升温速度升至1230℃，保温10min；均热段温度为1230℃，保温40min-48min；通过缓慢加热并提供一定的保温时间，避免了升温过快造成复合板内外温差过大产生热应力，导致复合板出现裂纹。
步骤4)中吹扫结束后将氩气预热至100℃，并将压力调至0.05MPa进行置换，置换时间3-4min；热氩气将复合坯54内的冷凝水烘干，避免冷凝水在复合坯54内残留从而影响复合板的成型质量。
步骤9)酸洗速度TV值(板厚与该板厚时机组允许的最高工艺速度之乘积)≤180，且硫酸的浓度为80-250mg/L，混酸为氢氟酸与浓硝酸的混合物，其中氢氟酸的浓度为10-30mg/L，浓硝酸的浓度为80-200mg/L。
实施例2
与实施例1所不同的是：基板厚度为175mm，覆板的厚度为25mm，总压下率为77.5％，轧制后的复合板规格为44000mm×1250mm×45mm，成型后的复合板剪切强度为526MPa；
实施例3
与实施例1所不同的是：基板厚度为170mm，覆板的厚度为30mm，总压下率为77.5％，轧制后的复合板规格为44000mm×1250mm×45mm，成型后的复合板剪切强度为525MPa；
实施例4
与实施例1所不同的是：基板厚度为180mm，覆板的厚度为20mm，总压下率为75％，轧制后的复合板规格为40000mm×1250mm×50mm，成型后的复合板剪切强度为496MPa；
实施例5
与实施例1所不同的是：基板厚度为180mm，覆板的厚度为20mm，总压下率为72.5％，轧制后的复合板规格为36000mm×1250mm×55mm，成型后的复合板剪切强度为482MPa；
实施例6
与实施例1所不同的是：基板厚度为180mm，覆板的厚度为20mm，总压下率为80％，轧制后的复合板规格为50000mm×1250mm×55mm，成型后的复合板剪切强度为482MPa；
对比例1
采用申请号为201110029651.X，发明名称为一种不锈钢-碳钢复合板的制备方法的工艺制备复合板，基板厚度为180mm，覆板的厚度为20mm，总压下率为77.5％，轧制后的复合板厚度为45mm，成型后的复合板剪切强度实测值为463MPa；
对比例2
采用申请号为201610211275.9，发明名称为一种不锈钢-碳钢特厚异质复合板的生产方法的工艺制备复合板，基板厚度为180mm，覆板的厚度为20mm，总压下率为77.5％，轧制后的复合板厚度为45mm，成型后的复合板剪切强度实测值为432MPa；
各种实施例成型后的复合板剪切强度实测值如表1所示：
表1各种实施例成型后的复合板剪切强度实测值
实施例1与对比例1和对比例2成型后的复合板剪切强度实测值如表2所示：
| 实施例1 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 基板厚度(mm) | 180 | 180 | 180 |
| 覆板厚度(mm) | 20 | 20 | 20 |
| 复合板的成型厚度(mm) | 45 | 45 | 45 |
| 压下率(％) | 77.5 | 77.5 | 77.5 |
| 复合板的剪切强度(MPa) | 528 | 463 | 432 |
表2实施例1与对比例1和对比例2成型后的复合板剪切强度实测值
通过分析实施例1-实施例3，复合坯的总厚度及压下率不变，在覆板与基板厚度的比例范围内改变基板与覆板的厚度，对成型后的复合板的剪切强度影响较小；
通过分析实施例1及实施例4-6，基板与覆板的厚度不变，在一定范围内改变复合坯的总压下率，对成型后的复合板的剪切强度影响较大，且压下率越大，复合板的剪切强度越大；当总压下率达到77.5％时，继续增加总压下率对复合板的剪切强度影响较小。
通过实施例1、对比例1和对比例2生产的复合板的剪切强度实测值可知，采用本发明的制备方法生产的复合板剪切强度明显提高，且生产过程中未使用隔离剂或阻隔剂等成分，简化了复合板的生产工艺，提高了复合板的加工效率。
实验中还发现，采用对比例1的工艺制作复合板时，本发明的加热炉采用连续步进式加热炉，热能由煤气或天然气产生，而对比例1采用电阻炉进行加热，利用电能进行能量转换加热，由于电阻炉的功率较大，其能耗相应的比本发明工艺的能耗高，生产成本较高，适用于试验性复合板的制作，不适用于规模化批量生产。
以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，包括基板和覆板，所述基板为碳钢，覆板为不锈钢，其特征在于覆板与基板的厚度比为10%-30%，其制备方法包括以下步骤：
1）基板、覆板表面处理
基板表面修磨抛光：将基板加工表面氧化皮去除干净出现金属光泽，消除裂纹、深坑、毛刺等缺陷，基板表面处理完后，用毛刷刷去表面的粉尘，并用钢刷或角磨机清理基板表面的油污；
覆板表面抛磨：使用抛光片对覆板表面进行抛磨，将覆板表面的灰尘清扫干净后翻板对覆板的另一面进行抛磨，保证覆板两面的氧化膜彻底去除；
2）组复合坯
覆板加热至50℃-70℃，将覆板表面的水分烘干，然后将表面处理后的基板和覆板叠放在一起，保证角部、边部同齐；用F扳手将基板和覆板间压至无缝隙后，在覆板窄面的四角处进行点焊固定，组成复合坯；
3）焊接
在复合坯的一端焊接一根连接钢管，所述连接钢管的长度为200mm-300mm，连接钢管位于基板与覆板的结合处，并将真空泵的吸气管与连接钢管通过法兰连接，然后将覆板与基板边部的结合处进行打底焊，打底焊接完成后进行满焊，双层覆板与基板复合且基板厚度H大于25mm时，满焊的焊接道次连接顺序按照1-14的顺序进行焊接，其中4、5、6和7、8、9道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按4、5、6和7、8、9的顺序依次进行；
双层覆板与基板复合且基板厚度H小于等于25mm时，满焊的焊接道次连接顺序按照15-25的顺序进行焊接，其中17、18和19、20道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按17、18和19、20的顺序依次进行；
单层覆板与基板复合时，满焊的焊接道次连接顺序按照16-32的顺序进行焊接，其中28、29道次允许重复焊接，且重复焊接时，焊接顺序按28、29的顺序依次进行；
4）吹扫
在复合坯两侧钻吹扫孔，钻孔位置位于复合坯轧制方向对角且底部基板上5-8mm焊缝处，吹扫孔的中心距复合坯边角距离为50mm，吹扫孔直径为8-12mm，吹扫孔深度大于焊缝熔深；
将冷氩气通过管道插入其中一个吹扫孔中对复合坯进行吹扫，吹扫时封堵复合坯另一侧吹扫孔的时间不低于5秒钟，每支复合坯吹扫时进行3-5次阶梯状加压，且吹扫压力≥0.2Mpa；
吹扫后使用铆钉将吹扫孔铆住并将铆钉与吹扫孔满焊，且焊接量大于等于铆钉水平面；随后用调制好的洗衣粉液均匀涂刷在复合坯焊缝、四角及铆钉连接处，检查是否有漏气现象；如有泄露，应使用角磨机下挖5-9mm，且坡口角度为45°，然后进行补焊；如复合坯坯体上的两处铆钉漏气，应割掉铆钉且在铆钉处打坡口，坡口深度不低于5mm、坡口角度为45°，再用电焊填焊，另钻孔试漏直至不漏为止；
5）复合坯抽真空
利用真空泵将复合坯抽真空至-100Kpa，抽真空时间为30分钟，抽真空时间达到30分钟时，立即对连接真空泵一端铆钉进行封堵；保压时间不低于10分钟，保证保压压降小于等于-97Kpa，保压稳定后对真空表连接处的铆钉进行封堵；
封堵后对连接钢管与复合坯连接处进行加热，将连接钢管加热至850℃-1000℃，然后利用锤子捶打连接钢管的加热部位，将连接钢管的中空缝隙拍严，并将连接钢管切断，随后对连接钢管的断口处进行满焊封堵，避免空气进入抽真空后的复合坯内，随后关闭真空泵；
6）加热
将复合坯送入加热炉中进行加热，加热炉采用连续步进式加热炉，加热方式采用四段式加热，其中预热段温度为500℃-650℃，加热时间为90min-108min；一加段温度为800℃-1110℃，加热时间为30min-36min；二加段温度为1200℃-1250℃，加热时间为40min-48min；均热段温度为1200℃-1250℃，加热时间为40min-48min，且总加热时间为200min-240min；炉压为5-15Pa，并保证各段残氧量≤5%；单层覆板与基板复合加热时覆板位于基板下部，覆板的温度比基板的温度高5℃-25℃；
7）轧制
粗轧采用5道次或7道次轧制，首道次压下率≤20%；轧制速度为4m/s-6m/s；精轧采用热连轧，轧制速度为5m/s-8m/s，总压下率为72%-78%；
8）除磷
复合板加热出炉后采用高压水进行除磷，并在粗轧一道次时再次进行除磷；
9）酸洗
酸洗采取连续式退火酸洗线，退火温度为：预热段温度小于等于500℃，其余加热段按照700℃-960℃呈阶梯状上升；酸洗液为硫酸和混酸的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤1）覆板表面抛磨时，抛光片目数小于等于40目。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤1）覆板表面抛磨时，在覆板的边部30mm内，更换抛光片进行二次抛磨。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤2）将组成的复合坯边部使用岩棉纸包裹，并用夹子予以固定，复合坯四角使用夹子定位，并在窄面增加1至2个定位夹，在长面增加2至3个定位夹。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤3）中打底焊焊接前先把焊接小车从头至尾走一遍，避免了焊缝焊偏，且满焊时每道焊缝焊接完成后，在进行下一道焊接时，焊接小车均空载走一遍，以保证焊丝对准焊缝。
6.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤3）打底焊接时，如使用直径4mm焊丝，则电流在400-500A，电压在32V-33V，焊接速度在30-50cm/min；如使用直径为5mm焊丝，则电流控制在500-550A，电压32-34V，焊接速度控制在30-34cm/min。
7.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤3）复合坯打底焊与满焊均采用平焊。
8.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤6）预加热时，加热炉初始温度为500℃，保温20min-25min，然后以5℃/min的升温速度升至550℃，保温20min-25min；再以然后以10℃/min的升温速度升至600℃，保温15min-20min；然后以10℃/min的升温速度升至650℃，保温15min-20min，并控制预热段加热时间在90min-108min之内；一加段初始温度为800℃，保温2min-5min，然后以10℃/min的升温速度升至900℃，保温2min-5min；再以然后以15℃/min的升温速度升至1000℃，保温2min-5min；然后以20℃/min的升温速度升至1100℃，保温2min-5min，并控制一加段加热时间在30min-36min之内；二加段初始温度为1200℃，保温15min-20min，然后以2℃/min的升温速度升至1230℃，保温10min-15min；并控制二加段加热时间在40min-48min之内；均热段温度为1230℃，保温40min-48min。
9.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤4）中吹扫结束后将氩气预热至100℃，并将压力调至0.05MPa进行置换，置换时间3-4min。
10.根据权利要求1所述的一种不锈钢-碳钢复合板热连轧规模化制备方法，其特征在于步骤9），酸洗速度TV值（板厚与该板厚时机组允许的最高工艺速度之乘积）≤180，且硫酸的浓度为80-250mg/L，混酸为氢氟酸与浓硝酸的混合物，其中氢氟酸的浓度为10-30mg/L，浓硝酸的浓度为80-200mg/L。
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