CN110449483A - 一种不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法 - Google Patents

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刘礼华
郑锐
朱维军
张春雷
朱琦峰
吴建峰
候文达
徐松华
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
    • B21C37/047—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire of fine wires

Abstract

本发明涉及一种不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法，包括(1)根据所要生产的盘条需求要求，选择合适尺寸的芯材碳钢、不锈钢管：碳钢半径:不锈钢管壁厚＝0.1～100；碳钢表面、不锈钢管内侧除锈，并清洗；将碳钢植入不锈钢管内，采用真空焊接技术，不锈钢管两端焊接密封；(2)将上述制备的坯料加热至900～1300℃，保温15min以上；然后，立即轧制成盘条，盘条直径为3～15mm；(3)将盘条经奥氏体化、钎浴淬火热处理、多道次拉拔后制备成不锈钢包覆钢丝。本申请的复合丝沿长度方向均匀性更好，芯材和不锈钢外层界面结合更加有效。

Description

一种不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法
技术领域
本发明不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法。
背景技术
不锈钢具有较好耐腐蚀性能，碳钢具有较高的抗拉强度，将二者结合得到的复合丝具有较好的应用前景，或将在建筑、桥梁建设领域得到应用。
公告号CN1121941C的发明专利文献公开了一种不锈钢包覆碳钢的双金属复合丝，由碳钢芯线和均匀包覆在碳钢芯线纵向外表面上的不锈钢包覆层构成，碳钢芯线和不锈钢包覆层的二者界面为在固态下金属原子间的相互结合。该复合丝的生产工艺包括对碳钢钢丝和不锈钢带进行表面处理；用不锈钢带沿纵向均匀包覆在碳钢钢丝周围形成不锈钢管，焊接不锈钢管纵缝形成线坯；多道次拉拔线坯并进行多次中间退火。该技术中不锈钢管是通过不锈钢带缠绕获得的，为了适应该工艺，不锈钢带优选薄带材，这也限制了最终不锈钢管的壁厚，且沿着钢丝长度方向，不锈钢管的基质不是连续的，会出现间隔的焊接缝，在受力状态下，整根不锈钢管的力场分布不均匀，必然影响其应用发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种不锈钢包覆钢丝的复合丝的制备方法，复合丝的不锈钢管基质连续，在长度方向无焊接缝。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法，包括如下步骤
(1)准备坯料：根据盘条需求要求，选择合适尺寸的芯材碳钢、不锈钢管(碳钢半径：不锈钢管壁厚＝0.1～100，优选5～50)；碳钢表面、不锈钢管内侧除锈，并清洗；将碳钢植入不锈钢管，采用真空焊接技术，不锈钢管两端焊接密封；
(2)盘条轧制：将上述制备的坯料加热至900～1300℃，保温15min以上；然后，立即轧制成盘条，盘条直径为3～15mm，优选地，7～11mm；
(3)盘条拉拔：将盘条经奥氏体化、钎浴淬火热处理、多道次拉拔后制备成不锈钢包覆钢丝。
优选地，步骤(1)中采用真空电子束焊接焊接碳钢盘条和不锈钢管的端部间歇。
优选地，步骤(5)冷拉拔采用单道次变形量逐渐减小的拉拔工艺，最大单道次减面率为15-25％，最小单道次减面率为5-10％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本申请提供了一种不锈钢包覆碳钢钢丝的复合丝的制备方法，该制备方法具有如下特点：
(1)在复合丝两端满焊，并在不锈钢管和碳钢盘条的间隙间抽真空，在加热时防止碳钢和不锈钢管的界面出现氧化层。
(2)利用轧制工艺，将组合在一起的碳钢和不锈钢管在高温下界面挤压产生良好的界面结合层。
(3)多次拉拔形成不锈钢包覆钢丝，具有良好力学性能的同时，还具有优异的耐腐蚀性能。
附图说明
图1为本发明实施例1盘条轧制过程中碳钢和不锈钢的结合界面；
图2为本发明实施例1盘条轧制过程中碳钢和不锈钢的结合界面放大图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例涉及不锈钢包覆钢丝的复合丝实现方法，包括如下步骤
1)坯料准备：芯材：65Mn钢尺寸为1.6m高，半径为0.8m；不锈钢管选择304不锈钢，钢管尺寸：内径0.82m，管厚0.05m，高1.7m，本实施例中，65Mn钢坯直径与304不锈钢壁厚比值为16；
清洗芯材65Mn钢表面和不锈钢管内侧后，将芯材植入不锈钢管内部，利用真空电子束将不锈钢管与芯材两端的间隙满焊形成复合坯，真空电子束焊接：采用真空电子束焊机，焊室真空度小于0.01Pa。
2)盘条轧制：将复合坯加热至900—1300℃，可选：1150℃，保温60min；然后，将复合坯轧制成盘条，本实施例中轧制盘条直径为9mm；
3)复合丝拉拔：将盘条经热处理(奥氏体化温度850～1250℃，钎浴温度500～650℃)、13道次拉拔后制备成1.5mm直径的不锈钢包覆钢丝，其中：每道次减面率为5％～25％，本实施例中最大单道次减面率为15％，最小单道次减面率为6％，按照单道次减面率逐渐减小的方式拉拔。
实施例2
本实施例涉及不锈钢包覆钢丝的复合丝实现方法，包括如下步骤
1)坯料准备：芯材：45#钢尺寸为1.6m高，外径为0.08m；不锈钢管选择304不锈钢，钢管尺寸：内径0.82m，管厚0.1m，高1.7m，本实施例中，45#钢坯直径与304不锈钢壁厚比值为0.8；
将芯材植入不锈钢管内部，利用真空电子束将不锈钢管与芯材两端的间隙满焊形成复合坯，真空电子束焊接：采用真空电子束焊机，焊室真空度小于0.01Pa。
2)盘条轧制：将复合坯加热至900—1300℃，可选：1200℃，保温30min；然后，将复合坯轧制成盘条，本实施例中轧制盘条直径为11mm；
3)复合丝拉拔：将盘条经热处理(奥氏体化温度850～1250℃，钎浴温度500～650℃)、14道次拉拔后制备成1.5mm直径的不锈钢包覆钢丝，其中：每道次减面率为5％～25％，本实施例中最大单道次减面率为15％，最小单道次减面率为6％，按照单道次减面率逐渐减小的方式拉拔。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法，其特征在于：包括如下步骤
(1)准备坯料：根据所要生产的盘条需求要求，选择合适尺寸的芯材碳钢、不锈钢管：碳钢半径:不锈钢管壁厚＝0.1～100；碳钢表面、不锈钢管内侧除锈，并清洗；将碳钢植入不锈钢管内，采用真空焊接技术，不锈钢管两端焊接密封；
(2)盘条轧制：将上述制备的坯料加热至900～1300℃，保温15min以上；然后，立即轧制成盘条，盘条直径为3～15mm；
(3)盘条拉拔：将盘条经奥氏体化、钎浴淬火热处理、多道次拉拔后制备成不锈钢包覆钢丝。
2.根据权利要求1所述的不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碳钢的半径:不锈钢管壁厚＝5～50。
3.根据权利要求1所述的不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法，其特征在于：步骤(1)中，真空焊接是指在先在一端将碳钢和不锈钢管的间隙满焊，然后再在另一端将碳钢盘条和不锈钢管的间隙满焊。
4.根据权利要求1所述的不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法，其特征在于：步骤(2)所述盘条的直径为7～11mm。
5.根据权利要求1所述的不锈钢包覆钢丝的复合丝制备方法，其特征在于：步骤(3)中，拉拔采用单道次变形量逐渐减小的冷拉拔工艺，最大单道次减面率为15-25％，最小单道次减面率为5-10％。
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