CN110773713B - 一种离心铸造制备复合金属板的方法 - Google Patents

一种离心铸造制备复合金属板的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110773713B
CN110773713B CN201910933098.9A CN201910933098A CN110773713B CN 110773713 B CN110773713 B CN 110773713B CN 201910933098 A CN201910933098 A CN 201910933098A CN 110773713 B CN110773713 B CN 110773713B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
composite
pipe blank
thermal expansion
blank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910933098.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110773713A (zh
Inventor
尚德礼
廖相巍
康磊
康伟
吕春风
张维维
李广帮
李德军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Angang Steel Co Ltd
Original Assignee
Angang Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Angang Steel Co Ltd filed Critical Angang Steel Co Ltd
Priority to CN201910933098.9A priority Critical patent/CN110773713B/zh
Publication of CN110773713A publication Critical patent/CN110773713A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110773713B publication Critical patent/CN110773713B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/02—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/38—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B47/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in connection with rolling of multi-layer sheets of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/38—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
    • B21B2001/386—Plates

Abstract

本发明属于钢铁冶炼领域，尤其涉及一种离心铸造制备复合金属板的方法。包括如下步骤：模具预热，挂隔热涂料，控制待浇铸金属液成分及过热度，模具转速达标时进行浇铸，待第一种金属完全凝固后立即通过流槽浇注第二种金属液，离心机转速为零时，自然冷却，取出管坯，将管坯沿轴线将复合管坯开口，加热炉加热管坯并轧制。本发明采用离心铸造制备复合管坯，将复合管沿轴向切开，再将带有切口的管坯加热，然后通过轧机将复合板轧制为所需要的规格，最终获得平整合金板，由于只对复合管坯进行一次切割，节约了材料消耗，减少了加工时间和加工成本。

Description

一种离心铸造制备复合金属板的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼领域，尤其涉及一种离心铸造制备复合金属板的方法。
背景技术
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液作离心运动充满铸型和形成铸件的技术和方法。由于离心运动使液体金属在径向能很好地充满铸型并形成铸件的自由表面，有助于液体金属中气体和夹杂物的排除，影响金属的结晶过程，从而改善铸件的机械性能和物理性能。离心铸造具有应用广泛、廉价、高效，解决无缝钢管不能生产厚壁钢管的问题，和其他铸造工艺方法相比不用砂芯即可铸出中空筒型及不同直径、壁厚和长度的铸钢管，具有生产效率高、成本低的优点。离心铸造钢管广泛应用于各种设备制造，降低设备成本，如冶金行业的出钢机、推钢机、装钢机等传动系统的辊道等。
目前复合钢板的生产方法有很多种，有爆炸成型法、焊涂法、喷涂法、电镀法等，这些复合板生产方法难于达到金属层之间的结合强度和复合板整体力学性能的统一。例如焊接复合法，可以生产规格较大的复合板，但由于存在热影响区，而且层与层之间容易出现未焊合区，影响其界面强度。邱常义在中国井矿盐，33(4):31-33,2002,爆炸金属复合板的生产及在制盐工业中的使用中，涉及到了爆炸复合工艺制备双层金属复合板，通过爆炸产生的瞬间高压脉冲载荷加载于板材上，在金属材料结合面之间形成锯齿状冶金结合，但这种方法的工艺参数难以精确控制，并且容易造成环境污染。再如热轧复合的效率较高，但是轧制之前要对各层金属板进行清理、加工，然后点焊成板坯，工艺流程较长。
采用离心铸造技术有助于液体金属中气体和夹杂物的排除，可获得纯度高、等轴晶率高的金属材料，在复合板制备领域可以得到更广泛的应用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种离心铸造制备复合金属板的方法。采用此方法只对复合管坯进行一次切割，可以节约材料消耗，减少加工时间和加工成本。利用双金属热膨胀的差异使复合管坯自然展平，然后进行轧制，获得所需规格复合板。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种离心铸造制备复合金属板的方法，具体包括如下步骤：
(1)将模具预热至300-900℃；
(2)挂隔热涂料，把树脂覆膜砂沿转动的管模倒入，将树脂覆膜砂均匀地挂在管模工作表面上5-8mm。
(3)将待浇铸金属液成分控制在要求范围内，并将金属液过热度控制在40-120℃之间。
(4)模具转速达到300-1300转每分时进行浇铸，将第一种热膨胀系数较小金属液，如：普通碳素钢、微合金钢等，通过流槽浇注到模具内。浇注过程模具内通入氩气保护防止金属表面氧化。待第一种金属完全凝固后立即通过流槽浇注第二种热膨胀系数较大的金属液，如：不锈钢、蒙乃尔、青铜等。第二种金属液厚度不小于第一种金属液厚度的2/3。热膨胀系数较小的金属指的是：20℃-700℃之间热膨胀系数小于15.5×10-6/℃的金属。而热膨胀系数较大的金属指的是：20℃-700℃之间热膨胀系数大于16×10-6/℃的金属。
(5)离心机的转速为零时，再自然冷却1000-500℃时，拆卸摸具，取出管坯。
(6)将管坯沿轴线将复合管坯开口。
(7)加热炉加热，加热温度低于任何一种复合材料的液相线温度，此时由于热膨胀系数差异，复合管坯会自然展开。
(8)对于完全展平的复合坯直接采用轧机轧制，对于未完全展平的复合坯可以先通过矫平机矫平，然后在通过轧机轧制所需规格的复合板。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
本发明采用离心铸造制备复合管坯，将复合管沿轴向切开，再将带有切口的管坯加热，利用金属具有不同热膨胀系数的特点，加热过程管坯自然展平或趋近于平整状态，然后通过轧机将复合板轧制为所需要的规格，最终获得平整合金板，由于只对复合管坯进行一次切割，节约了材料消耗，减少了加工时间和加工成本。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：
一种离心铸造制备复合金属板的方法，具体包括如下步骤：
(1)将模具预热至300-900℃；
(2)挂隔热涂料，把树脂覆膜砂沿转动的管模倒入，将树脂覆膜砂均匀地挂在管模工作表面上5-8mm。
(3)将待浇铸金属液成分控制在要求范围内，并将金属液过热度控制在40-120℃之间。
(4)模具转速达到300-1300转每分时进行浇铸，将第一种热膨胀系数较小金属液，如：普通碳素钢、微合金钢等，通过流槽浇注到模具内。浇注过程模具内通入氩气保护防止金属表面氧化。待第一种金属完全凝固后立即通过流槽浇注第二种热膨胀系数较大的金属液，如：不锈钢、蒙乃尔、青铜等。第二种金属液厚度不小于第一种金属液厚度的2/3。热膨胀系数较小的金属指的是：20℃-700℃之间热膨胀系数小于15.5×10-6/℃的金属。而热膨胀系数较大的金属指的是：20℃-700℃之间热膨胀系数大于16×10-6/℃的金属。
(5)离心机的转速为零时，再自然冷却1000-500℃时，拆卸摸具，取出管坯。
(6)将管坯沿轴线将复合管坯开口。
(7)加热炉加热，加热温度低于任何一种复合材料的液相线温度，此时由于热膨胀系数差异，复合管坯会自然展开。
(8)对于完全展平的复合坯直接采用轧机轧制，对于未完全展平的复合坯可以先通过矫平机矫平，然后在通过轧机轧制所需规格的复合板。
以下列举2个实施例对本发明具体实施方式的具体说明，具体内容如下所示：
1实施例1：
制备低碳钢+不锈钢复合板：
低碳钢目标化学成分为：各元素重量百分比为：C＝0.12％、Si＝0.34％、Mn＝0.85％、S＝0.004％、P＝0.006％，其于为Fe和少量杂质元素；
不锈钢目标化学成分为：各元素重量百分比为：C＝0.06％、Si＝0.35％、Mn＝1.1％、S＝0.010％、P＝0.020％、Cr＝18.5％、Ni＝8.5％，其于为Fe和少量杂质元素；
复合管各层厚度为：低碳钢30mm；不锈钢25mm。
(1)将模具预热至700℃。
(2)挂隔热涂料，把树脂覆膜砂沿转动的管模倒入，将树脂覆膜砂均匀地挂在管模工作表面上6mm。
(3)将待浇铸金属液成分控制在要求范围内，并将低碳钢过热度控制在100℃，不锈钢过热度控制在50℃。
(4)模具转速达到800转每分时进行浇铸，先将低碳钢液通过流槽浇注到模具内。浇注过程模具内通入氩气保护防止金属表面氧化。低碳钢浇注结束后再浇注不锈钢，同时继续通入氩气保护。
(5)离心机的转速为零时，再自然冷却600℃时，拆卸摸具，取出管坯。
(6)将管坯沿轴线将复合管坯开口。
(7)加热炉加热，加热温度为1100℃，由于热膨胀系数差异，复合管坯自然展平。
(8)对于展平的复合坯采用轧机轧制，获得所需规格的复合板。
2实施例2：
制备低碳钢+蒙乃尔复合板：
低碳钢目标化学成分为：各元素重量百分比为：C＝0.08％、Si＝0.15％、Mn＝0.24％、S＝0.020％、P＝0.020％，其于为Fe和少量杂质元素；
蒙乃尔目标化学成分为：各元素重量百分比为：Cu＝32％、Si＝4％、Mn＝1.5％、Fe＝3％其于为Ni和少量杂质元素；
复合管各层厚度为：低碳钢25mm；蒙乃尔25mm。
(1)将模具预热至600℃。
(2)挂隔热涂料，把树脂覆膜砂沿转动的管模倒入，将树脂覆膜砂均匀地挂在管模工作表面上7mm。
(3)将待浇铸金属液成分控制在要求范围内，并将低碳钢过热度控制在110℃，蒙乃尔过热度控制在45℃。
(4)模具转速达到900转每分时进行浇铸，先将低碳钢液通过流槽浇注到模具内。浇注过程模具内通入氩气保护防止金属表面氧化。低碳钢浇注结束后再浇注蒙乃尔，同时继续通入氩气保护。
(5)离心机的转速为零时，再自然冷却650℃时，拆卸摸具，取出管坯。
(6)将管坯沿轴线将复合管坯开口。
(7)加热炉加热，加热温度为1200℃，由于热膨胀系数差异，复合管坯自然展开。
(8)对于展开的复合坯先通过矫平机矫平，然后在通过轧机轧制所需规格的复合板。
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 (4)

1.一种离心铸造制备复合金属板的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)模具预热；模具预热温度为300-900℃；
2)挂隔热涂料，将隔热涂料均匀地挂在管模工作表面上；
3)将待浇铸金属液成分控制在要求范围内，并控制金属液过热度；金属液过热度控制在40-120℃之间；
4)模具转速达标时进行浇铸，将第一种热膨胀系数较小金属液，通过流槽浇注到模具内，浇注过程模具内通入保护气体防止金属表面氧化，待第一种金属完全凝固后立即通过流槽浇注第二种热膨胀系数较大的金属液；第二种金属液厚度不小于第一种金属液厚度的2/3；
所述热膨胀系数较小的金属为：20-700℃之间热膨胀系数小于15.5×10-6/℃的金属；热膨胀系数较大的金属为：20-700℃之间热膨胀系数大于16×10-6/℃的金属；
5)离心机的转速为零时，再自然冷却，拆卸摸具，取出管坯；
6)沿管坯轴线将复合管坯开口；
7)加热复合管坯，加热温度低于第一种金属和第二种金属的液相线温度，复合管坯自然展开；
8)对完全展平的复合坯直接采用轧机轧制，对未完全展平的复合坯先通过矫平机矫平，再通过轧机轧制得到所需规格的复合板。
2.根据权利要求1所述的一种离心铸造制备复合金属板的方法，其特征在于，步骤2)所述隔热涂料为树脂覆膜砂，将树脂覆膜砂沿转动的管模倒入，树脂覆膜砂均匀地挂在管模工作表面上的厚度为5-8mm。
3.根据权利要求1所述的一种离心铸造制备复合金属板的方法，其特征在于，步骤4)所述模具转速达标为300-1300转每分钟。
4.根据权利要求1所述的一种离心铸造制备复合金属板的方法，其特征在于，步骤5)所述离心机的转速为零时，再自然冷却至500-1000℃。
CN201910933098.9A 2019-09-29 2019-09-29 一种离心铸造制备复合金属板的方法 Active CN110773713B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910933098.9A CN110773713B (zh) 2019-09-29 2019-09-29 一种离心铸造制备复合金属板的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910933098.9A CN110773713B (zh) 2019-09-29 2019-09-29 一种离心铸造制备复合金属板的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110773713A CN110773713A (zh) 2020-02-11
CN110773713B true CN110773713B (zh) 2021-10-22

Family

ID=69384721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910933098.9A Active CN110773713B (zh) 2019-09-29 2019-09-29 一种离心铸造制备复合金属板的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110773713B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323012A (zh) * 2008-05-27 2008-12-17 孙恩波 离心铸造复合金属坯的生产工艺及设备
CN101417387A (zh) * 2008-12-05 2009-04-29 韩静涛 一种多层金属复合板的短流程制备方法
CN101875069A (zh) * 2009-11-23 2010-11-03 北京科技大学 一种高硼不锈钢板短流程生产方法
CN102310184A (zh) * 2011-09-27 2012-01-11 新兴铸管股份有限公司 耐磨复合钢板的制造方法及制备的复合钢板
CN103495840A (zh) * 2013-09-27 2014-01-08 新兴铸管股份有限公司 双层合金复合板的生产方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3133669B2 (ja) * 1996-02-09 2001-02-13 株式会社クボタ 複合板材の製造方法
CN1063993C (zh) * 1998-05-15 2001-04-04 李铁顺 复合钢板坯及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323012A (zh) * 2008-05-27 2008-12-17 孙恩波 离心铸造复合金属坯的生产工艺及设备
CN101417387A (zh) * 2008-12-05 2009-04-29 韩静涛 一种多层金属复合板的短流程制备方法
CN101875069A (zh) * 2009-11-23 2010-11-03 北京科技大学 一种高硼不锈钢板短流程生产方法
CN102310184A (zh) * 2011-09-27 2012-01-11 新兴铸管股份有限公司 耐磨复合钢板的制造方法及制备的复合钢板
CN103495840A (zh) * 2013-09-27 2014-01-08 新兴铸管股份有限公司 双层合金复合板的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110773713A (zh) 2020-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3804874B1 (en) Metal compound plate strip continuous production equipment and method
CN106862534A (zh) 一种制造冶金结合双金属复合板工艺及设备
US20210262057A1 (en) Device and method for manufacturing metal clad plates in way of continuous casting and rolling
KR102483849B1 (ko) 금속 클래드 플레이트를 단기 공정으로 제조하는 제조장치 및 방법
CN102773303B (zh) 一种铜镍合金大规格厚壁无缝管材制造工艺
CN105170947A (zh) 一种双层或多层金属复合管坯的制备方法
CN102689161A (zh) 7075铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法
CN105441844A (zh) 一种难变形高温合金铸锭的挤压开坯方法
CN103436830B (zh) 一种高性能大尺寸铍铜管材的制备方法
JP5852126B2 (ja) 大断面鋳造ブランクの自己フィード能力を高める方法
CN110814312B (zh) 一种超洁净金属板的生产方法
CN1751826A (zh) 离心浇注具有熔合层双金属钢管或坯的制造方法
CN101947550A (zh) 镁基包铝复合板带的反铸造制备方法
CN110773713B (zh) 一种离心铸造制备复合金属板的方法
CN103741083A (zh) 一种制备高性能大尺寸高精度铍铜管材的铸管坯轧制法
CN102211187B (zh) 喷射成形制造或修复钢基辊芯复合轧辊方法
CN109482843B (zh) 一种双金属铸焊复合轧辊及其制备方法
CN110735060A (zh) 一种改善铝合金性能的连续正交轧制方法
JP5157664B2 (ja) 継目無鋼管用丸鋳片の連続鋳造方法
CN110756587B (zh) 一种采用离心铸造制备金属板的方法
CN113210579B (zh) 用于厚壁复合管的铸造装置及其加工方法
JP5737374B2 (ja) 丸鋼片の製造方法
CN102689155A (zh) 铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法
RU2802046C1 (ru) Способ производства двухслойных труб большого диаметра для главного циркуляционного трубопровода аэс
CN110614353A (zh) 一种减少离心铸管内腔加工余量的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant