CN109317515B - 一次获得多张热轧板的轧制方法 - Google Patents

一次获得多张热轧板的轧制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种一次获得多张热轧板的轧制方法，包括步骤：制备轧制所用的坯料；坯料在加热炉内加热；坯料热轧处理；退火及定尺切割为成品，其中，坯料在加热炉内的总加热时间满足如下要求：
Figure DDA0001834654820000011
Figure DDA0001834654820000012
其中修正系数取值为1400～1500。本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法能够以简单的工艺、较低的成本、更短的加工周期，一次轧制即可获得多张热轧板，并且在退火后定尺切割为成品，省去了酸洗程序，使成材率及表面质量大幅提升。

Description

一次获得多张热轧板的轧制方法
技术领域
本发明总体上涉及轧钢技术领域，具体涉及一种一次获得多张热轧板的轧制方法。
背景技术
不锈钢及镍基合金由于具有优良的耐腐蚀、抗氧化及良好的机械性能，主要应用于航空、航天、能源及石油化工领域。合金由于具有合金化元素含量高、冶炼工艺复杂、热变形抗力大、轧制易开裂、可加工温度区间窄、对加热气氛及温度非常敏感等一系列特点，其板材的加工制造一直是一大难题。特别是对于镍基合金，因其成分控制要求严格、高温热塑性差等特性，无法采用连铸工艺生产，因此广泛采用VIM+ESR(真空感应熔炼+电渣重熔)工艺进行冶炼获得铸锭，其后铸锭通过轧制/锻造开坯，而后定尺获得中间板坯，再对中间板坯进行热轧—切头尾—热处理—酸洗—冷轧—热处理—酸洗—定尺工艺流程而获得单张板。尤其是对于超长(大于12000mm)、超宽(大于1800mm)热轧板，一张坯料只能生产单张板，并且工艺流程复杂，轧制过程极易开裂，物料收得率低，失败率高。因此，在国际市场上，高等级合金板的采购周期长，并且售价高昂。
因此，开发一种一次获得多张热轧板的轧制方法，以简单的工艺、较低的成本、更短的加工周期，一次轧制即可获得多张热轧板，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术中存在的问题提出一种一次获得多张热轧板的轧制方法，利用该方法，一次轧制即可获得多张热轧板。
本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法包括步骤：
S1、制备轧制所用的坯料；
S2、坯料在加热炉内加热；
S3、坯料热轧处理；
S4、退火及定尺切割为成品，
其中，步骤S1包括：准备多张中间板、一张上基板和一张下基板；在下基板上分别摞列多张中间板，下基板与最下层的中间板之间以及各中间板之间喷涂隔离剂，在最上层的中间板上喷涂隔离剂并在其上平置上基板；准备四个边条，即一对第一边条和一对第二边条，将第一边条和第二边条放置于上基板和下基板之间，制得套坯，然后对套坯进行真空化封闭，制得一次获得多张热轧板的轧制方法所用的坯料；
在步骤S2中，坯料在加热炉内的总加热时间满足如下要求：
Figure BDA0001834654800000021
Figure BDA0001834654800000022
Figure BDA0001834654800000023
其中修正系数取值为1400～1500。
进一步地，在上述一次获得多张热轧板的轧制方法中，在步骤S3中，坯料热轧处理的压缩比大于等于5。优选地，坯料热轧处理的压缩比为6。
进一步地，在上述一次获得多张热轧板的轧制方法中，上基板和下基板的厚度与中间板的厚度相同。
利用本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法，以简单的工艺、较低的成本、更短的加工周期，一次轧制即可获得多张热轧板，并且在退火后定尺切割为成品，省去了酸洗程序，使成材率及表面质量大幅提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法的流程图；
图2示出了本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法所用的坯料的剖面示意图。
具体实施方式
以下参考附图详细描述本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法，其中图1示出了本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法的流程图，图2示出了本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法所用的坯料的剖面示意图。
具体而言，本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法包括如下步骤：
S1、制备轧制所用的坯料；
S2、坯料在加热炉内加热；
S3、坯料热轧处理；
S4、退火及定尺切割为成品。
在步骤S1中，包括以下子步骤：S11、准备多张中间板1、一张上基板2和一张下基板3；S12、在下基板3上分别摞列多张中间板1，下基板3与最下层的中间板之间以及各中间板之间喷涂隔离剂4，在最上层的中间板上喷涂隔离剂并在其上平置上基板2；S13、准备四个边条5，即一对第一边条和一对第二边条，将第一边条和第二边条放置于上基板2和下基板3之间，制得套坯，然后对套坯进行真空化封闭，制得一次获得多张热轧板的轧制方法所用的坯料。
优选地，在步骤S11中，中间板1例如可以是不锈钢板或及镍基合金板，其表面经酸洗或砂带修磨，并且各张中间板的长度、宽度、厚度分别相同；使用表面经酸洗或砂带修磨的碳钢板作为上基板2和下基板3，上基板2和下基板3的长度和宽度分别相同，并且分别比中间板1的长度和宽度大40～50mm。
优选地，在步骤S12中，包括以下子步骤：S121、将下基板3平置并在下基板的上表面上喷涂隔离剂2，晾干；S122、将第一张中间板平置于下基板3上，其中中间板的长度方向和宽度方向分别对应于下基板的长度方向和宽度方向并将中间板和下基板对中，然后在第一张中间板的上表面上喷涂隔离剂，晾干；S123、将第二张中间板平置于第一张中间板上，其中第二张中间板的长度方向和宽度方向分别对应于第一张中间板的长度方向和宽度方向并将第二张中间板和第一张中间板对中，然后在第二张中间板的上表面上喷涂隔离剂，晾干；S124、重复步骤S123，直至所有中间板均放置完毕；S125、最后将上基板2平置于喷涂有隔离剂的最上层中间板上并对中。
优选地，在步骤S13中，将一对第一边条沿上基板2和下基板3的长度方向分别相对放置于上基板和下基板之间的间隙内，以及将一对第二边条沿上基板2和下基板3的宽度方向分别相对放置于上基板和下基板之间的间隙内，其中，第一边条的长度与上基板和下基板的长度相同，第二边条的长度与中间板的宽度相同，第一边条的厚度等于上基板或下基板的宽度与中间板的宽度的差值的1/2，第二边条的厚度等于上基板或下基板的长度与中间板的长度的差值的1/2，第一边条和第二边条的高度等于下基板的上表面和上基板的下表面之间的距离。由此，上基板、下基板、上基板和下基板之间的多张中间板、上基板和下基板之间的第一边条和第二边条共同形成一个完整的套坯。然后，对套坯的所有缝隙位置进行焊接使得套坯封闭，其中可以在真空室内进行等离子焊接，以使得套坯内部真空化；或者也可以首先对套坯的所有缝隙位置进行焊接，而后将套坯的一面打孔后嵌入抽气管进行抽真空，最后将抽气管封闭处理，以使得套坯内部真空化。
优选地，在步骤S1中，隔离剂可以是氧化物隔离剂，例如Al2O3、MgO、TiO2、ZrO2中的一种氧化物隔离剂或多种氧化物混合物隔离剂。
优选地，在步骤S1中，为避免摞列的下基板、多张中间板、上基板之间的位置移动，下基板与最下层的中间板之间、各中间板之间、以及最上层的中间板与上基板之间，可采用点焊固定定位。
优选地，在步骤S1中，为实现套坯内各中间板在轧制后均能达到目标要求厚度，上基板和下基板的厚度与中间板的厚度相同。
优选地，在步骤S1中，边条5的材质与上基板2和下基板4的材质相同，例如都为碳钢板。
特别优选地，在步骤S1中，隔离剂的喷涂厚度由套坯轧制时的压缩比确定，满足如下要求：隔离剂的喷涂厚度(mm)＝压缩比/(5～6)。例如，成品热轧板要求的厚度规格为3mm，制备坯料时所用的中间板的厚度为18mm，则隔离剂的喷涂厚度＝(18/3)/(5～6)＝1～1.2mm。
在步骤S2中，为使坯料热轧处理前坯料加热完全，坯料在加热炉内的总加热时间由套坯内中间板的数量及厚度、套坯的长度、宽度及厚度共同确定，并优选地满足如下要求：
Figure BDA0001834654800000041
Figure BDA0001834654800000042
其中修正系数取值为1400～1500。
在步骤S3中，为使最终单张板尺寸精度控制精确，坯料热轧处理中压缩比大于等于5，优选地坯料热轧处理中压缩比为6。
利用本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法，以简单的工艺、较低的成本、更短的加工周期，一次轧制即可获得多张热轧板，并且在退火后定尺切割为成品，省去了酸洗程序，使成材率及表面质量大幅提升。
实施例1
热轧板成品规格要求为厚度3mm×宽度1950mm×长度12000mm，一次轧制获得数量为12张。为满足上述生产要求，首先准备12张表面经酸洗或修磨过的牌号为N08825的镍铁铬合金板用作中间板，规格为厚度18mm×宽度2000mm×长度2100mm；再准备2张表面经酸洗或修磨过的牌号为X70MS的普碳钢板分别作为上基板和下基板，规格为厚度18mm×宽度2100mm×长度2200mm；在下基板上分别摞列多张中间板，下基板与最下层的中间板之间以及各中间板之间喷涂隔离剂，在最上层的中间板上喷涂隔离剂并在其上平置上基板；准备四个边条，即一对第一边条和一对第二边条，将第一边条和第二边条放置于上基板和下基板之间，制得套坯，然后对套坯进行真空化封闭，制得一次获得多张热轧板的轧制方法所用的坯料。上述制得的套坯尺寸为厚度240mm×宽度2100mm×长度2200mm。
将坯料放置于加热炉内加热，
Figure BDA0001834654800000043
Figure BDA0001834654800000044
然后对加热后的坯料进行热轧处理，压缩比选择为6。热轧后进行退火，并随后定尺切割，获得12张尺寸为3mm×宽度1950mm×长度12000mm的单张板，表面质量优良，厚度实测值为3.05mm，厚度误差在允许范围之内。
实施例2
热轧板成品规格要求为厚度3mm×宽度2100mm×长度13000mm，一次轧制获得数量为12张。为满足上述生产要求，首先准备12张表面经酸洗或修磨过的牌号为N06600的镍铁铬合金板用作中间板，规格为厚度18mm×宽度2150mm×长度2230mm；再准备2张表面经酸洗或修磨过的牌号为X70MS的普碳钢板分别作为上基板和下基板，规格为厚度18mm×宽度2250mm×长度2330mm；在下基板上分别摞列多张中间板，下基板与最下层的中间板之间以及各中间板之间喷涂隔离剂，在最上层的中间板上喷涂隔离剂并在其上平置上基板；准备四个边条，即一对第一边条和一对第二边条，将第一边条和第二边条放置于上基板和下基板之间，制得套坯，然后对套坯进行真空化封闭，制得一次获得多张热轧板的轧制方法所用的坯料。上述制得的套坯尺寸为厚度242mm×宽度2250mm×长度2330mm。
将坯料放置于加热炉内加热，
Figure BDA0001834654800000051
Figure BDA0001834654800000052
然后对加热后的坯料进行热轧处理，压缩比选择为6。热轧后进行退火，并随后定尺切割，获得12张尺寸为3mm×宽度2100mm×长度13000mm的单张板，表面质量优良，厚度实测值为3.07mm，厚度误差在允许范围之内。
实施例3
热轧板成品规格要求为厚度4mm×宽度2000mm×长度14000mm，一次轧制获得数量为8张。为满足上述生产要求，首先准备8张表面经酸洗或修磨过的牌号为904L的超级奥氏体不锈钢板用作中间板，规格为厚度24mm×宽度2000mm×长度2430mm；再准备2张表面经酸洗或修磨过的牌号为X70的普碳钢板分别作为上基板和下基板，规格为厚度24mm×宽度2100mm×长度2530mm；在下基板上分别摞列多张中间板，下基板与最下层的中间板之间以及各中间板之间喷涂隔离剂，在最上层的中间板上喷涂隔离剂并在其上平置上基板；准备四个边条，即一对第一边条和一对第二边条，将第一边条和第二边条放置于上基板和下基板之间，制得套坯，然后对套坯进行真空化封闭，制得一次获得多张热轧板的轧制方法所用的坯料。上述制得的套坯尺寸为厚度210mm×宽度2100mm×长度2530mm。
将坯料放置于加热炉内加热，
Figure BDA0001834654800000053
Figure BDA0001834654800000054
然后对加热后的坯料进行热轧处理，压缩比选择为6。热轧后进行退火，并随后定尺切割，获得8张尺寸为4mm×宽度2000mm×长度14000mm的单张板，表面质量优良，厚度实测值为4.07mm，厚度误差在允许范围之内。
综上所述，利用本发明的一次获得多张热轧板的轧制方法，以简单的工艺、较低的成本、更短的加工周期，一次轧制即可获得多张热轧板，并且在退火后定尺切割为成品，省去了酸洗程序，使成材率及表面质量大幅提升。
需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。

Claims (4)

1.一种一次获得多张热轧板的轧制方法，其特征在于，包括步骤：
S1、制备轧制所用的坯料；
S2、坯料在加热炉内加热；
S3、坯料热轧处理；
S4、退火及定尺切割为成品，
其中，步骤S1包括：准备多张中间板、一张上基板和一张下基板；在下基板上分别摞列多张中间板，下基板与最下层的中间板之间以及各中间板之间喷涂隔离剂，在最上层的中间板上喷涂隔离剂并在其上平置上基板；准备四个边条，即一对第一边条和一对第二边条，将第一边条和第二边条放置于上基板和下基板之间，制得套坯，然后对套坯进行真空化封闭，制得一次获得多张热轧板的轧制方法所用的坯料；
在步骤S2中，坯料在加热炉内的总加热时间满足如下要求：坯料在加热炉内的
Figure FDA0001834654790000011
Figure FDA0001834654790000012
其中修正系数取值为1400～1500。
2.根据权利要求1所述的一次获得多张热轧板的轧制方法，其特征在于，在步骤S3中，坯料热轧处理的压缩比大于等于5。
3.根据权利要求2所述的一次获得多张热轧板的轧制方法，其特征在于，在步骤S3中，坯料热轧处理的压缩比为6。
4.根据权利要求1所述的一次获得多张热轧板的轧制方法，其特征在于，上基板和下基板的厚度与中间板的厚度相同。
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