CN109396187B - 一种复合金属钢带的制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种复合金属钢带的制作工艺，首先分别将钨合金钢带的一侧边沿处、第一碳素钢带的一侧边沿处热喷至熔融状态，然后将钨合金钢带的熔融端与第一碳素钢带的熔融端左右重叠搭接，再通过热压或轧制工艺复合为一体结构，最后经连续卷取得复合金属钢带。本发明中制备获得复合金属钢带制造成本低、产品质量好、强度高、层间结合力大，且操作简单，便于加工，具有较强的实用性，可延长复合金属钢带的使用周期。

Description

一种复合金属钢带的制作工艺
技术领域
本发明涉及一种金属复合材料，属于新材料技术领域，具体涉及一种复合金属钢带的制作工艺。
背景技术
钢板是各类轧钢企业为了适应不用工业部门生产各类金属或机械产品的需要而生长的一种窄而长的钢板，钨合金钢带和碳素钢带是目前应用较广的两种高品质钢带。现有技术中钨合金钢带具有强度高，耐磨性强等优点，但也具有折弯性低，不易拉伸，塑性低等缺点，同时碳素钢带具有拉伸性强，易于折弯延伸性能优越，但不具有钨合金钢带的强度和耐磨性等性能。
基于以上钢板的缺陷，研究并开发设计了一种复合金属钢带的制作工艺。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种复合金属钢带的制作工艺，通过将钨合金钢带与碳素钢带两种不同性能的复合材料带复合在一起，解决了现有机械产品所用钢带不能兼具有多种性能的质量问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种复合金属钢带的制作工艺，首先分别将钨合金钢带的一侧边沿处、第一碳素钢带的一侧边沿处热喷至熔融状态，然后将钨合金钢带的熔融端与第一碳素钢带的熔融端左右重叠搭接，再通过热压或轧制工艺复合为一体结构，最后经连续卷取得复合金属钢带。
进一步地，所述将钨合金钢带与碳素钢带轧制工艺中轧制速度为1.0—2.0m/s，轧制压力为6×106—12×106N。
进一步地，首先对钨合金钢带的表面进行预处理，去除钨合金钢带表面的氧化物，并将钨合金钢带的一侧边沿处置于1500—1700℃的高温火焰区，1-5s内使其表面呈熔融状态或采用高压气体雾化喷嘴将金属液喷射在钨合金钢带的一侧边沿处，使钨合金钢带边沿处呈熔融状态。
进一步地，对第一碳素钢带的表面进行预处理，去除第一碳素钢带表面的氧化物，并将第一碳素钢带的一面置于1500—1700℃的高温火焰区，1-5s内使其表面呈熔融状态或采用高压气体雾化喷嘴将金属液喷射在第一碳素钢带的一侧边沿处，使第一碳素钢带的一侧边沿处呈熔融状态。
进一步地，待钨合金钢带的一侧边沿处与第一碳素钢带的一侧边沿处在熔融状态下左右重叠搭接后，钨合金钢带的另一侧边沿处可与第二碳素钢带的一侧边沿处在熔融状态下左右重叠搭接，通过热压机将钨合金钢带分别与第一碳素钢带、第二碳素钢带紧密熔接。
进一步地，所述制得的钨合金钢带与第一碳素钢带、第二碳素钢带的复合金属钢带中，钨合金钢带与第一碳素钢带、第二碳素钢带的结合强度均为不小于150MPa。
进一步地，所述轧制工艺为无氧连续铸轧。
进一步地，所述第一碳素钢带材质为SPCD或08AL优质碳素结构钢。
进一步地，所述钨合金钢带的材质为SKS7或115W8。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1)本发明中两种不同性能钨合金钢带与碳素钢带通过热熔、热压工艺复合为一体结构，复合得到复合金属钢带不仅具有强度高、耐磨性好等钨合金钢带的优点，且具有钨合金钢的不易断裂、拉伸性强、延伸性能能优良等优良特性，同时钨合金钢带与碳素钢带连接端的强度大于钨合金钢带或碳素钢带本身的强度，与现有技术制备得复合金属带相比，提高了复合金属材料带的产品性能，增强其实用性，便于加工。
2)本发明所述制作工艺操作简单，便于加工，具有较强的实用性，且延长复合金属钢带的使用周期。
附图说明
图1：优选实施例一中复合金属钢带的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
请参阅图1，本实施例中，一种复合金属钢带的制作工艺，将SPCD材质的碳素钢带10与SKS7钨合金钢带20复合。
SPCD，日本钢材的一种钢材牌号，表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国的08AL优质碳素结构钢。
SKS7，含钨合金工具钢，冲压性能良好，广泛用于丝锥、刮刀、锉刀、车刀、圆锯、带锯、弓形锯、刃锉、车叮、铣刀、钻头、板牙、扩充钻、羊毛剪刀、烟机刀具、凿子、冲压模等，以下简称SKS7。
具体操作方法为：分别将SKS7钨合金钢带20、SPCD材质的碳素钢带10的表面进行预处理，并分别将两种钢带的一侧边沿处置于1500℃的高温火焰区，2s后其表面呈熔融状态，并将SPCD材质的碳素钢带10与SKS7钨合金钢带20的熔融部分左右重叠搭接，然后采用无氧连续铸轧工艺复合，以1.0m/s的轧制速度，6×106N的轧制压力，快速将SPCD材质的碳素钢带与SKS7钨合金钢带轧制为一体结构，最后经连续卷取得复合金属钢带。
采用本实施例所述工艺制备获得的复合金属材料带，结合力强，同时具有强度高、耐磨性能强、热处理硬度高等优点的同时，且具有使用周期长、拉伸性能优异、利于加工等显著性能。
实施例2：
一种复合金属钢带的制作工艺，将材质为08AL碳素钢带与115w8钨合金钢带复合，具体为将08AL第一碳素钢带和08AL第二碳素钢带复合在115w8钨合金钢带的两侧，08AL第一碳素钢带和08AL第二碳素钢带均为相同材质的碳素钢带。其中，115W8钢带，德国高强度含钨合金钢带。
08AL(13237)优质碳素结构钢带，优质碳素结构钢热轧、冷轧钢带，广泛用于汽车、航空等工业，厚度不大于4mm，以下简称08AL钢带。
具体操作方法为：分别将115w8钨合金钢带、08AL第一碳素钢带、08AL第二碳素钢带的表面进行预处理，并分别将三种钢带的一侧边沿处置于1700℃的高温火焰区，5s后其表面呈熔融状态，并将08AL第一碳素钢带的熔融端、08AL第二碳素钢带的熔融端分别与115w8钨合金钢带的两侧熔融端进行左右重叠搭接，采用无氧连续铸轧工艺复合，以2.0m/s的轧制速度，12×106N的轧制压力，快速将08AL第一碳素钢带、08AL第二碳素钢带分别与115w8钨合金钢带轧制为一体结构，并经连续卷取得复合金属钢带。
上述制备工艺中08AL第一碳素钢带的两端也可分别与两个115w8钨合金钢带的一端进行复合，具体复合方法可采用高压气体雾化喷嘴将金属液喷射在08AL第一碳素钢带的两端、两个115w8钨合金钢带的一端，使其呈熔融状态，然后采用热压工艺实现三张种金属钢带的复合。
本实施例所述的复合金属钢带同时具有08AL碳素钢带与115w8钨合金钢带的优良性能，避免了采用单个碳素钢带、或单个钨合金钢带应用于机械产品的材质存在的质量缺陷限性，如强度高、耐磨性好，但拉伸性差，折弯性差，延伸性强、折弯性好但强度差、耐磨性差等可能性。
采用本实施例所述工艺制备获得的复合金属材料带，结合力强，同时具有强度高、耐磨性能强、热处理硬度高等优点的同时，且具有使用周期长、拉伸性能优异、并于加工的优异性能。
上述实施例中采用的钨合金钢带、碳素钢带，仅为对复合金属钢带左右重叠搭接复合工艺的举例，说明复合工艺方法的创新点，但本实施例所述工艺不仅仅局限应用于钨合金钢带与碳素钢带的复合，且适用于材质为不锈钢、普通铁料、合金钢中一种或两种之间进行复合获得复合金属钢带。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种复合金属钢带的制作工艺，其特征在于：
首先分别将钨合金钢带、第一碳素钢带、以及第二碳素钢带的表面进行预处理，去除钨合金钢带、第一碳素钢带、第二碳素钢带表面的氧化物；
然后，将钨合金钢带的一侧边沿处、第一碳素钢带的一侧边沿处置于1500—1700℃的高温火焰区，1-5s内使其表面呈熔融状态或采用高压气体雾化喷嘴将金属液喷射在钨合金钢带的一侧边沿处和第一碳素钢带的一侧边沿处，使钨合金钢带的一侧边沿处和第一碳素钢带的一侧边沿处呈熔融状态，然后将钨合金钢带的熔融端与第一碳素钢带的熔融端左右重叠搭接；
再然后，将钨合金钢带的另一侧边沿处、第二碳素钢带的一侧边沿处置于1500—1700℃的高温火焰区，1-5s内使其表面呈熔融状态或采用高压气体雾化喷嘴将金属液喷射在钨合金钢带的另一侧边沿处和第二碳素钢带的一侧边沿处，使钨合金钢带的另一侧边沿处和第二碳素钢带的一侧边沿处呈熔融状态，然后将钨合金钢带的另一侧边沿处的熔融端与第二碳素钢带的熔融端左右重叠搭接；
最后，通过热压或轧制工艺将钨合金钢带分别与第一碳素钢带、第二碳素钢带紧密熔接并复合为一体，经连续卷取得复合金属钢带。
2.根据权利要求1所述的一种复合金属钢带的制作工艺，其特征在于：所述钨合金钢带与第一碳素钢带、第二碳素钢带的轧制工艺中轧制速度均为1.0—2.0m/s，轧制压力均为6×106—12×106N。
3.根据权利要求2所述的一种复合金属钢带的制作工艺，其特征在于：所述制得的钨合金钢带与第一碳素钢带、第二碳素钢带的复合金属钢带中，钨合金钢带与第一碳素钢带、第二碳素钢带的结合强度均为不小于150MPa。
4.根据权利要求3所述的一种复合金属钢带的制作工艺，其特征在于：所述轧制工艺为无氧连续铸轧。
5.根据权利要求4所述的一种复合金属钢带的制作工艺，其特征在于：所述第一碳素钢带材质为SPCD或08AL优质碳素结构钢。
6.根据权利要求5所述的一种复合金属钢带的制作工艺，其特征在于：所述钨合金钢带的材质为SKS7或115W8。
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