CN112139237A - 一种金属复合长材的制造方法及金属复合长材 - Google Patents
一种金属复合长材的制造方法及金属复合长材 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112139237A CN112139237A CN201910575976.4A CN201910575976A CN112139237A CN 112139237 A CN112139237 A CN 112139237A CN 201910575976 A CN201910575976 A CN 201910575976A CN 112139237 A CN112139237 A CN 112139237A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite
- rolling
- metal composite
- blank
- long material
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 118
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 24
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 10
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 9
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 5
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 3
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 229910000619 316 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000002508 compound effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000010964 304L stainless steel Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B21B1/16—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 wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本发明公开了一种金属复合长材的制造方法，其包括步骤：将芯棒套设于等长的管材内，将二者的端部对齐后，对轴向方向两端的芯棒和管材结合处进行焊接密封，并将密封腔体抽真空，以制得复合坯；将复合坯加热，保温均热后，利用孔型轧机进行开坯轧制，孔型轧机的轧辊的轧制面上设有上凹槽和下凹槽，复合坯的上端和下端分别对应容置在上凹槽和下凹槽内；在开坯轧制过程中，先对复合坯施加竖向方向的压下轧制以实现复合坯上、下结合面的复合；然后进行翻钢后再次对复合坯施加竖向方向的压下轧制以实现复合坯侧结合面的复合，在压下轧制过程中，上凹槽和下凹槽的内侧壁对复合坯的相对侧面具有约束作用；进行成品轧制或挤压，以得到金属复合长材。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属材料的制造方法及金属材料，尤其涉及一种金属复合材料的制造方法及金属复合材料。
背景技术
在能源化工、桥梁、海工、建筑等行业，材料的使用环境比较恶劣，经常接触腐蚀性介质，即便长期暴露在大气环境中也会发生锈蚀，最终影响使用寿命和工程安全。为了达到防腐蚀的目的，线材产品通常的防腐措施是镀锌、镀铬、镀镍等工艺，但产品质量不稳定，防腐时间短，且大多涂镀工艺均对环境造成污染。
复合长材通常是将两种或两种以上材质的金属材料通过不同的复合手段制成复合坯，然后通过冷热加工制成复合长材产品。在现有技术中，复合长材生产工艺包括钎焊复合、机械复合、电渣重熔复合、轧制复合等。其中，钎焊复合是采用熔点低于母材的合金作钎料，加热时钎料熔化，并靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内，而母材处于固态，依靠液态钎料和固态母材间的相互扩散复合覆材与基材。机械复合是在一种棒材外表包裹一层其他金属通过机械压合的方式使其贴合，然而其缺点在于结合面为机械结合，结合强度较低，适用于对界面结合要求不高的环境使用。电渣重熔复合是通过电渣重熔将外层材质和内层材质重熔复合成复合坯，再进行热加工生产复合棒线材产品，其结合效果较好，但能耗和成本较高，生产工序复杂。
例如：公开号为CN107933013A，公开日为2018年4月20日，名称为“一种不锈钢/碳钢真空复合钢筋及其制造工艺”的中国专利文献公开了一种不锈钢/碳钢真空复合钢筋及其制造方法。在该专利文献所公开的技术方案中，其通过管棒嵌套或方坯四周贴板抽真空焊接的方式轧制成复合钢筋。然而，该技术方案中，由于焊缝多，因而会导致轧制过程开裂风险点增多。此外，该技术方案由于没有制备冶金复合坯的过程，采用直接进行轧制，因而会增加了结合面失效的风险，尤其是轧制过程侧面在拉应力作用下的界面分离，其复合效果和成材率将受影响。
公开号为CN106282674A，公开日为2017年1月4日，名称为“一种生产铝合金复合管材、棒材及线材的方法”的中国专利文献公开了一种生产铝合金复合管材、棒材及线材的方法。在该专利文献所公开的技术方案中，其核心工艺在于复合铸造生产复合铸棒或管坯。
公开号为CN101219502，公开日为2008年7月16日，名称为“双金属复合棒材生产新工艺”的中国专利文献公开了一种双金属复合棒材生产新工艺。在该专利文献所公开的技术方案中，其通过覆层金属管和基层金属棒的间隙组配+冷拔预贴合+热轧复合的方法完成复合棒材的生产。
基于此，由于现有技术中存在制备复合长材的方法存在工艺复杂、污染环境、能耗高、结合效果不良、成材率低下的问题，因而，期望获得一种制造方法，可以克服现有技术的不足，生产获得冶金结合质量高的复合长材产品。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种金属复合长材的制造方法，该制造方法利用固固复合的方式制备冶金界面结合良好的复合坯，提高了复合效果，并最终获得完全冶金结合的金属复合长材。该制造方法简单可靠，所获得的金属复合长材的界面结合质量好，非常适用于规模化生产，并且还可以根据实际需要生产不同性能的金属复合长材。
为了实现上述目的，本发明提出了一种金属复合长材的制造方法，其包括步骤：
将芯棒套设于等长的管材内，将二者的端部对齐后，对轴向方向两端的芯棒和管材结合处进行焊接密封，并将密封腔体抽真空，以制得复合坯；
将复合坯加热，保温均热后，利用孔型轧机进行开坯轧制，孔型轧机的轧辊的轧制面上设有上凹槽和下凹槽，复合坯的上端和下端分别对应容置在上凹槽和下凹槽内；在开坯轧制过程中，先对复合坯施加竖向方向的压下轧制以实现复合坯上、下结合面的复合；然后进行翻钢后再次对复合坯施加竖向方向的压下轧制以实现复合坯侧结合面的复合，在压下轧制过程中，上凹槽和下凹槽的内侧壁对复合坯的相对侧面具有约束作用；
进行成品轧制或挤压，以得到金属复合长材。
在本发明所述的金属复合长材的制造方法中，在对复合坯进行加热时，表面金属原子活性逐渐增加，在开坯轧制过程中，两种金属原子在轧制所形成的大塑性变形条件下发生相互扩散，同时加热所形成的高温条件有利于金属再结晶不断发生，实现界面冶金结合。
而在进行开坯轧制时，孔型轧机通过在上凹槽和下凹槽的内侧壁对复合坯的相对侧面具有约束作用，使得复合坯在压下轧制过程中的相对侧面，受到内侧壁的约束力而不会发生相对侧面“外鼓”的情况。
而在之后成品轧制或挤压过程中所产生的高温加热和热变形可以形成第二次金属原子扩散和再结晶，从而促成高质量冶金结合界面，进而获得界面结合效果良好的金属复合长材。
需要说明的是，在本发明所述的技术方案中，最终获得的金属复合长材可以为复合棒材、复合线材或复合管材。
进一步地，在本发明所述的金属复合长材的制造方法中，对芯棒外表面以及管材的内表面进行预处理。
在一些实施方式中，预处理包括通过机械加工的方式去除氧化铁皮和油污，以保证芯棒外表面与管材内表面之间的结合面露出干净金属，以促进后续开坯轧制过程中金属原子扩散和结合。
进一步地，在本发明所述的金属复合长材的制造方法中，预处理使得芯棒与管材的结合面的粗糙度为0.2-1μm。
进一步地，在本发明所述的金属复合长材的制造方法中，抽真空以使密封腔体内的真空度小于0.01Pa，以防止界面残留的氧气在后续加热和轧制过程中使金属表面氧化，影响复合效果。
进一步地，为了更有利于结合界面的复合，在本发明所述的金属复合长材的制造方法中，将复合坯再加热至1000-1280℃。
进一步地，为了更有利于结合界面的复合，在本发明所述的金属复合长材的制造方法中，在开坯轧制过程中，终轧温度控制在奥氏体再结晶温度范围内。
进一步地，为了更有利于结合界面的复合，在本发明所述的金属复合长材的制造方法中，每个开坯轧制方向的压下量≥30％。
相应地，本发明的另一目的在于提供一种金属复合长材，该金属复合长材的冶金界面结合效果好。
为了实现上述目的，本发明提出了一种金属复合长材的制造方法，其采用上述的金属复合长材的制造方法制得。
进一步地，在本发明所述的金属复合长材中，其为复合棒材、复合线材或复合管材。
进一步地，在本发明所述的金属复合长材中，其芯棒层和/或复层的材料选自：碳钢、不锈钢、有色金属。
本发明所述的金属复合长材的制造方法及金属复合长材相较于现有技术具有如下所述的优点以及有益效果：
本发明所述的制造方法利用固固复合的方式制备冶金界面结合良好的复合坯，提高了复合效果，并最终获得完全冶金结合的金属复合长材。该制造方法简单可靠，所获得的金属复合长材的界面结合质量好，非常适用于规模化生产，并且还可以根据实际需要生产不同性能的金属复合长材。
此外，通过所述的制造方法制造有效减少了复合坯的焊缝数量，降低了复合坯热加工过程的开裂倾向。另外，由于本案采用孔型轧机进行开坯轧制，因此，大大提高了复合效果，保证了复合坯各个界面的良好结合。
本发明所述的制造方法简单可靠，可以在不改变现有产线设备的情况下，根据需要，生产不同性能的金属复合长材，并且金属复合长材厚度规格均可以根据实际需要进行调整，而所采用的芯棒层或是复层的材料可以选择的范围宽泛，包括碳钢、不锈钢、特种合金、有色金属。
附图说明
图1示意性地显示了本发明所述的金属复合长材在一种实施方式中的复合坯组坯结构。
图2示意性地显示了本发明所述的金属复合长材在一种实施方式中进行第一个方向上的压下轧制时的结构。
图3示意性地显示了本发明所述的金属复合长材在一种实施方式中进行第二个方向上的压下轧制时的结构。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例以及说明书附图对本发明所述的金属复合长材的制造方法及金属复合长材做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
图1示意性地显示了本发明所述的金属复合长材在一种实施方式中的复合坯组坯结构。
如图1所示，将芯棒2设于等长的管材3内，将二者的端部对齐后，对轴向方向两端的芯棒2和管材3结合处6进行焊接密封，并将芯棒2和管材3之间形成的密封腔体抽真空，以制得复合坯。
将复合坯加热、保温均热后，利用孔型轧机进行开坯轧制。图2示意性地显示了本发明所述的金属复合长材在一种实施方式中进行第一个方向上的压下轧制时的结构。
如图2所示，孔型轧机1的轧辊的轧制面上设有上凹槽和下凹槽，而芯棒2和管材3复合组坯得到复合坯的上端和下端分别对应设容置在上凹槽和下凹槽内。图2中的标号“4”表示上、下复合界面，标号“5”表示侧面复合界面。
参考图2可以看出，在开坯轧制过程中，首先对复合坯施加竖向方向的压下轧制，即进行第一个方向上的压下轧制，其实现的是复合坯上、下复合界面4的复合，该轧制过程无论是通过几个道次实现，优选地其总的压下量≥30％。在压下轧制过程中，由于上凹槽和下凹槽内侧壁11的作用，使得内侧壁对复合坯的侧面复合界面5具有约束作用，从而避免了压下轧制所导致的侧面复合界面5发生“外鼓”现象。
随后进行翻钢，此时复合坯的结构可以参考图3。图3示意性地显示了本发明所述的金属复合长材在一种实施方式中进行第二个方向上的压下轧制时的结构。
如图3所示，进行翻钢后，此时，复合坯的侧面位于上、下凹槽内，因此，当孔型轧机1再次对复合坯施加竖向方向的压下轧制，即进行第二个方向上的压下轧制时，其实现的是侧面复合界面5的复合，同样地，该轧制过程无论是通过几个道次实现，优选地其总的压下量≥30％。在此过程中，内侧壁11对复合坯的上、下复合界面4具有约束力，从而避免了压下轧制所导致的上、下复合界面4发生“外鼓”现象。
在一些其他的实施方式中，为了更有利于结合界面的复合，可以在芯棒2的外表面与管材3的内表面进行预处理，例如可以通过机械加工的方式去除氧化铁皮和油污，以保证芯棒2与管材3之间的结合面露出干净金属，促进后续轧制过程中的金属原子扩散结合。其中，预处理可以使得芯棒2与管材3的结合面的粗糙度为0.2-1μm。
此外，在一些实施方式中，密封腔体抽真空时，真空度可以优选地小于0.01Pa，以防止结合界面残留的氧气在加热和轧制过程中使金属表面氧化，影响复合效果。
而在一些实施方式中，为了更好地实现结合界面的复合，可以将复合坯再加热至1000-1280℃，并且/或者在开坯轧制过程中，终轧温度控制在奥氏体再结晶温度范围内。
另外，在一些实施方式中，可以设置：每个方向开坯轧制的压下量≥30％，以有利于结合界面的复合。
最终，对复合坯进行成品轧制或挤压，以得到金属复合长材。
需要指出的是，本实施方式中，芯棒2与管材3的截面形状为长方形，当然，在一些其他的实施方式中，芯棒2与管材3的截面形状也可以为其他形状，例如芯棒2与管材3均为圆形。
本案的金属复合长材的制造方法使用范围广，所得到的金属复合长材可以为复合棒材、复合线材或复合管材，并且芯棒和/或管材的材料可以选自：碳钢、不锈钢、有色金属。
为了更好地进行说明，以实施例1-3的金属复合长材为例进行说明：
其中，实施例1的金属复合长材的制造方法如下所述：
1)将160mm×160mm的方形B82MnQL芯棒表面和壁厚20mm边长200mm的316不锈钢方管内表面进行打磨酸洗，去除氧化铁皮、油污，露出结合面干净金属，机械加工后的结合面表面粗糙度为0.25μm；
2)将清理好的芯棒与方管装配好，芯棒与方管两端的结合部位焊接密封，并将密闭腔体抽真空，真空度小于0.01Pa；
3)将复合坯加热至1210℃，保温90min均热后利用孔型轧机进行开坯轧制，轧制成断面140mm×140mm的复合方坯，终轧温度980℃，孔型轧机每一次竖向方向的压下轧制的压下量为30％；
4)将140mm×140mm的复合方坯加热至1200℃，保温60min后，经高速线材轧机轧制成φ5mm耐蚀桥梁斜拉索钢丝，基层碳钢4mm，复层不锈钢厚度0.5mm。该钢丝表面复合层为316不锈钢，可免除后续镀锌工艺。
实施例2的金属复合长材的制造方法如下所述：
1)将192mm×192mm的方形20MnSiV碳钢芯棒表面和壁厚24mm边长240mm的304L不锈钢方管内表面进行打磨酸洗，去除氧化铁皮、油污，露出结合面干净金属，机械加工后的结合面表面粗糙度0.5μm；
2)将清理好的芯棒与方管装配好，芯棒与方管两端的结合部位焊接密封，并将密闭腔体抽真空，真空度小于0.01Pa，孔型轧机每一次竖向方向的压下轧制的压下量为33.3％；
3)将复合坯加热至1250℃，保温80min均热后利用孔型轧机进行开坯轧制成断面160mm×160mm的复合方坯，终轧温度950℃；
4)将160×160mm复合坯加热至1220℃，保温60min均热后利用常规线材轧机轧制成φ16mm耐蚀复合钢筋，复层不锈钢厚度1.6mm，钢筋屈服强度430MPa，由于表层复合不锈钢，具有良好的耐蚀性。
实施例3的金属复合长材的制造方法如下所述：
1)将65mm×65mm的方形镍基合金N08825芯棒表面和壁厚97.5mm边长260mm的X65方管内表面进行打磨酸洗，去除氧化铁皮、油污，露出结合面干净金属，机械加工后的结合面表面粗糙度0.24μm；
2)将清理好的芯棒与方管装配好，芯棒与方管两端的结合部位焊接密封，并将密闭腔体抽真空，真空度小于0.01Pa，孔型轧机每一次竖向方向的压下轧制的压下量为31.8％；
3)将复合坯加热至1200℃，保温80min均热后利用孔型轧机进行开坯轧制成φ200mm的复合圆坯，终轧温度930℃；
4)将φ200mm的复合圆坯加热至1200℃，保温90min均热后依次进行穿孔、轧管、减定径制成φ80mm高耐蚀复合无缝管，内层N08825厚度1mm，外层X65厚度3mm。
表1列出了实施例1-3的金属复合长材的制造方法中涉及的具体工艺参数。
表1.
综上所述可以看出，本发明所述的制造方法利用固固复合的方式制备冶金界面结合良好的复合坯，提高了复合效果，并最终获得完全冶金结合的金属复合长材。该制造方法简单可靠，所获得的金属复合长材的界面结合质量好，非常适用于规模化生产，并且还可以根据实际需要生产不同性能的金属复合长材。
此外，通过所述的制造方法制造有效减少了复合坯的焊缝数量，降低了复合坯热加工过程的开裂倾向。另外，由于本案采用孔型轧机进行开坯轧制，因此，大大提高了复合效果，保证了复合坯各个界面的良好结合。
本发明所述的制造方法简单可靠，可以在不改变现有产线设备的情况下，根据需要，生产不同性能的金属复合长材，并且金属复合长材厚度规格均可以根据实际需要进行调整，而所采用的芯棒层或是复层的材料可以选择的范围宽泛，包括碳钢、不锈钢、特种合金、有色金属。
需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。
此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
还需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种金属复合长材的制造方法，其特征在于，包括步骤：
将芯棒套设于等长的管材内，将二者的端部对齐后，对轴向方向两端的芯棒和管材结合处进行焊接密封，并将密封腔体抽真空，以制得复合坯；
将复合坯加热，保温均热后，利用孔型轧机进行开坯轧制，所述孔型轧机的轧辊的轧制面上设有上凹槽和下凹槽，所述复合坯的上端和下端分别对应容置在上凹槽和下凹槽内；在开坯轧制过程中，先对复合坯施加竖向方向的压下轧制以实现复合坯上、下结合面的复合；然后进行翻钢后再次对复合坯施加竖向方向的压下轧制以实现复合坯侧结合面的复合，在压下轧制过程中，上凹槽和下凹槽的内侧壁对复合坯的相对侧面具有约束作用；
进行成品轧制或挤压，以得到金属复合长材。
2.如权利要求1所述的金属复合长材的制造方法，其特征在于，对芯棒外表面以及管材的内表面进行预处理。
3.如权利要求2所述的金属复合长材的制造方法，其特征在于，预处理使得芯棒与管材的结合面的粗糙度为0.2-1μm。
4.如权利要求1所述的金属复合长材的制造方法，其特征在于，抽真空以使密封腔体内的真空度小于0.01Pa。
5.如权利要求1所述的金属复合长材的制造方法，其特征在于，将复合坯再加热至1000-1280℃。
6.如权利要求1所述的金属复合长材的制造方法，其特征在于，在开坯轧制过程中，终轧温度控制在奥氏体再结晶温度范围内。
7.如权利要求1-6所述的金属复合长材的制造方法，其特征在于，每个开坯轧制方向的压下量≥30％。
8.一种金属复合长材，其采用如权利要求1-7中所述的金属复合长材的制造方法制得。
9.如权利要求8所述的金属复合长材，其特征在于，其为复合棒材、复合线材或复合管材。
10.如权利要求8所述的金属复合长材，其特征在于，其芯棒层和/或复层的材料选自：碳钢、不锈钢、有色金属。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910575976.4A CN112139237A (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种金属复合长材的制造方法及金属复合长材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910575976.4A CN112139237A (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种金属复合长材的制造方法及金属复合长材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112139237A true CN112139237A (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=73869385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910575976.4A Pending CN112139237A (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种金属复合长材的制造方法及金属复合长材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112139237A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113477712A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-08 | 安徽工业大学 | 一种多层金属复合带的制备工艺 |
| CN113695399A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-26 | 鞍钢股份有限公司 | 一种双金属复合大圆坯开方坯的轧制方法 |
| WO2022183734A1 (zh) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 | 江苏康瑞新材料科技股份有限公司 | 金属材料复合加工方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB631584A (en) * | 1947-12-31 | 1949-11-04 | Colvilles Ltd | Improvements relating to the manufacture of composite metal billets and of lined tubes therefrom |
| JPS6336903A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 複合材の製造方法 |
| CN1553071A (zh) * | 2003-06-07 | 2004-12-08 | 韩静涛 | 一种金属复合管的制造方法 |
| CN105252843A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-20 | 湖南三泰新材料股份有限公司 | 一种不锈钢/碳钢双金属槽钢及其复合成型工艺 |
| CN105598163A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-05-25 | 太原科技大学 | 一种轧制波纹结合面金属复合棒工艺 |
| CN105710154A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-29 | 北京有色金属研究总院 | 一种双金属复合线材的制备方法 |
| CN107933013A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-20 | 东北大学 | 一种不锈钢/碳钢真空复合钢筋及其制造工艺 |
| CN107931327A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-20 | 武汉钢铁有限公司 | 一种管线钢和不锈钢热轧复合板的制造方法及应用 |
-
2019
- 2019-06-28 CN CN201910575976.4A patent/CN112139237A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB631584A (en) * | 1947-12-31 | 1949-11-04 | Colvilles Ltd | Improvements relating to the manufacture of composite metal billets and of lined tubes therefrom |
| JPS6336903A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 複合材の製造方法 |
| CN1553071A (zh) * | 2003-06-07 | 2004-12-08 | 韩静涛 | 一种金属复合管的制造方法 |
| CN105710154A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-29 | 北京有色金属研究总院 | 一种双金属复合线材的制备方法 |
| CN105252843A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-20 | 湖南三泰新材料股份有限公司 | 一种不锈钢/碳钢双金属槽钢及其复合成型工艺 |
| CN105598163A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-05-25 | 太原科技大学 | 一种轧制波纹结合面金属复合棒工艺 |
| CN107931327A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-20 | 武汉钢铁有限公司 | 一种管线钢和不锈钢热轧复合板的制造方法及应用 |
| CN107933013A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-20 | 东北大学 | 一种不锈钢/碳钢真空复合钢筋及其制造工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王会凤: "《型钢生产工艺》", 30 September 2006, 中国工人出版社 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022183734A1 (zh) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 | 江苏康瑞新材料科技股份有限公司 | 金属材料复合加工方法 |
| CN113477712A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-08 | 安徽工业大学 | 一种多层金属复合带的制备工艺 |
| CN113477712B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-12-05 | 安徽工业大学 | 一种多层金属复合带的制备工艺 |
| CN113695399A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-26 | 鞍钢股份有限公司 | 一种双金属复合大圆坯开方坯的轧制方法 |
| CN113695399B (zh) * | 2021-09-14 | 2023-03-03 | 鞍钢股份有限公司 | 一种双金属复合大圆坯开方坯的轧制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6880220B2 (en) | Method of manufacturing cold worked, high strength seamless CRA PIPE | |
| CN112139237A (zh) | 一种金属复合长材的制造方法及金属复合长材 | |
| CN107649531A (zh) | 一种钛合金大口径无缝薄壁管材的加工方法 | |
| CN103551757B (zh) | 钎焊用铝硅合金无缝药芯焊丝、制备及应用 | |
| JPH0474855A (ja) | 耐食性チタン合金溶接管の製造方法 | |
| US20190061044A1 (en) | Method for manufacturing double pipe | |
| CN104550312A (zh) | 大规格钽或钽合金无缝管材的加工方法 | |
| WO2017067209A1 (zh) | 一种不锈钢/碳钢双金属角钢及其复合成型工艺 | |
| CN113877961B (zh) | 一种不锈钢复合钢筋及其制备方法 | |
| CN112044978B (zh) | 高温耐压钛合金小规格厚壁管材的制备方法 | |
| CN114015946B (zh) | 一种大桥缆索用高强耐腐蚀不锈钢覆层钢丝及其制备方法 | |
| CN112170793A (zh) | 一种金属复合长材的制造方法及金属复合长材 | |
| CN110125613B (zh) | 一种基于高碳高铬钢的耐磨管道制备方法 | |
| RU2722844C1 (ru) | Способ производства литой многослойной заготовки | |
| CN116021231A (zh) | 一种双金属复合钢筋的制造方法及其复合中间坯 | |
| JP2007061897A (ja) | ステンレス鋼クラッド銅線の製造方法 | |
| CN110548777B (zh) | 一种双金属复合无缝钢管的冷轧制管方法 | |
| CN111842532A (zh) | 一种锆合金管材制备方法及基于该方法制得的锆合金管材 | |
| JPH0615350A (ja) | 種々の構成の層から形成されるジルジルコニウムを基材とするチューブの製造方法 | |
| RU2068326C1 (ru) | Способ производства многослойных металлических труб | |
| CN110270687B (zh) | 一种高强耐腐蚀钛-钢复合管及其生产工艺 | |
| RU2625372C2 (ru) | Способ изготовления металлических и композиционных заготовок из листовых материалов | |
| RU2124962C1 (ru) | Бандажное кольцо ролика и способ его изготовления | |
| CN217073627U (zh) | 一种大桥缆索用高强耐腐蚀不锈钢覆层钢丝 | |
| CN113695417B (zh) | 一种大口径高性能钛合金管材的制备方法及其产品 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201229 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |