CN113020295A - 钛钢复合板原料坯的组坯方法 - Google Patents

钛钢复合板原料坯的组坯方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及复合板制造技术领域,尤其是钛钢复合板;本发明所要解决的技术问题是提供一种钛钢复合板原料坯的组坯方法。钛钢复合板原料坯的组坯方法,包括以下步骤:A.限定压缩比取值范围;B.限定基层钢板和封堵钢板的碳、锰含量;C.对基层材料和覆层材料进行除氧化膜和清洗处理;D.将基层材料和覆层材料对齐,在覆层材料之间涂覆隔离剂,将覆层材料组焊成一个整体;E.对覆层材料之间的空隙进行抽真空处理并保压;F.将组焊后的覆层材料放置在下基层材料之间,覆层材料和基层材料的几何中心在一条直线上;G.用封堵钢板将基层材料焊接连接,使得覆层材料被封闭在封堵钢板和基层材料之间;H.对基层材料之间的空隙进行抽真空处理并保压。

Description

钛钢复合板原料坯的组坯方法
技术领域
本发明涉及复合板制造技术领域,尤其是钛钢复合板。
背景技术
钛钢复合板的主要生产方法有爆炸复合法、扩散复合法、爆炸复合—轧制法和轧制复合法四种,其中轧制复合法生产钛钢复合板产品尺寸自由度大、表面质量好,尺寸精度、生产率、成品率均高,剪切强度与爆炸-轧制复合板相比相差不大,省去了爆炸工序对环境的影响,且采用的是钢铁厂的大负荷轧机作为主体设备,易于实现大规模工业化生产,因此该法越来越受到关注和重视,成为近年来的研究热点和未来的发展趋势。
钛钢复合板的覆材一般为GB/T3621中规定的TA0、TA1、TA2、TA9和TA10,一般为GB/T700规定的碳素结构钢、GB712规定的船用结构钢和GB713规定的锅炉用钢板等。采用轧制复合法生产钛钢复合板的主要工序为:覆材钛和钢表面处理→覆材钛和钢通过焊接组合成原料坯→原料坯加热→原料坯轧制成钛钢复合板或卷→分板或卷→矫直→成品钛钢复合板。
通常情况下轧制单独钢的主要工序为:原料基层钢板2加热→轧制基层钢板2成钢板或钢卷→冷却→成品钢板或钢卷;轧制单独钛的主要工序为:原料钛坯加热→轧制钛坯成钛板或钛卷→冷却→成品钛板或钛卷。那么轧制钛钢复合板的主要工序与轧制单独钛或轧制单独钢的主要工序相比,实际上增加了“覆材钛和钢通过焊接组合成原料坯”工序,由于该增加的工序是钛钢复合板生产的特有工序,现有的原料坯组坯方法不能保证覆层钛板和基层钢板的贴合面的贴合情况良好、贴合面的剪切强度不小于140MPa。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钛钢复合板原料坯的组坯方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:钛钢复合板原料坯的组坯方法,包括以下步骤:
A.对上基层钢板、下基层钢板、上覆层钛板、下覆层钛板的厚度进行限定,将上基层钢板或下基层钢板的厚度与轧制后的上基层钢板或下基层钢板的厚度的比值定义为基板压缩比,将上覆层钛板或下覆层钛板的厚度与轧制后的上覆层钛板或下覆层钛板的厚度的比值定义为覆板压缩比,基板压缩比与覆板压缩比相等且取值范围均为5~20;
B.对上基层钢板、下基层钢板和封堵钢板的碳含量和锰含量的范围进行限定,上基层钢板和下基层钢板的碳含量均为0.08%~0.16%,锰含量均为0.30%~1.00%,封堵钢板的碳含量为0.10%~0.20%,锰含量为0.50%~1.40%,封堵钢板的碳含量和锰含量不低于上基层钢板和下基层钢板的碳含量和锰含量,碳含量和锰含量均为质量分数;
C.对上基层钢板和下基层钢板的表面进行除氧化膜和清洗处理,对上覆层钛板和下覆层钛板的表面进行除氧化膜和清洗处理;
D.将上覆层钛板和下覆层钛板对齐,在上覆层钛板和下覆层钛板之间涂覆隔离剂,将上覆层钛板和下覆层钛板组焊成一个整体;
E.对上覆层钛板和下覆层钛板之间的空隙进行抽真空处理并保压;
F.将组焊后的上覆层钛板和下覆层钛板放置在下基层钢板和上基层钢板之间,上基层钢板、下基层钢板、上覆层钛板、下覆层钛板的几何中心在一条直线上;
G.用封堵钢板将上基层钢板和下基层钢板焊接连接,使得上覆层钛板和下覆层钛板被封闭在封堵钢板、上基层钢板和下基层钢板之间;
H.对上基层钢板和下基层钢板之间的空隙进行抽真空处理并保压。
进一步的是,清洗处理使用无水乙醇。
进一步的是,抽真空处理后,上覆层钛板和下覆层钛板之间的空隙的真空度不大于0.010Pa,上基层钢板和下基层钢板之间的空隙的真空度不大于0.010Pa。
进一步的是,上基层钢板和下基层钢板的尺寸相等,上覆层钛板和下覆层钛板的尺寸相等,上基层钢板的长度=上覆层钛板的长度+2(C+D1),D1=10~50mm,上基层钢板的宽度=上覆层钛板的宽度+2(C+D2),D2=2~10mm,式中C=A(60%~120%),A为上基层钢板的厚度,C为封堵钢板的厚度与封堵钢板的焊缝的厚度之和,C的值不小于50mm,D1为较长的封堵钢板与上覆层钛板之间的间距,D2为较短的封堵钢板与上覆层钛板之间的间距;
封堵钢板的厚度=C(40%~80%),封堵钢板的高度=2E+2.0mm,E为上覆层钛板的厚度,沿上覆层钛板长度方向的封堵钢板的长度=上覆层钛板长度+2×封堵钢板的厚度+2×D1,沿上覆层钛板长度方向的封堵钢板的长度=上覆层钛板宽度+封堵钢板的厚度+2×D2。
进一步的是,隔离剂的厚度为0.5mm~1.5mm。
进一步的是,隔离剂为Al2O3隔离剂。
进一步的是,除氧化膜后的上覆层钛板和下覆层钛板的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷,除氧化膜后的上基层钢板和下基层钢板的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷。
本发明的有益效果是:本发明的方案能够保证用此方法制得的原料坯被轧制后,覆层钛板和基层钢板之间不会发生气体聚集现象,覆层钛板和基层钢板的贴合面的贴合情况良好,并且能保证贴合面的剪切强度不小于140MPa。
附图说明
图1是原料坯的结构剖视示意图;
图2是原料坯的尺寸示意图;
图3是钛板1叠焊后的结构示意图;
图4是封堵钢板打孔抽真空示意图;
图中零部件、部位及编号:覆材钛板1、基层钢板2、封堵钢板3、钛板焊缝4、封堵钢板焊缝5、隔离剂6、钛板外表面7、钢管8、钢管焊缝9。
具体实施方式
图2中的尺寸标示含义:A是基层钢板2的厚度,B是两块覆材钛板1以及隔离层的总厚度,C是封堵钢板3和封堵钢板焊缝5的总厚度,D是封堵钢板3与覆材钛板1的距离,其中D1为钛钢复合板原料坯长度方向进行纵剖时封堵钢板3与覆材钛板1的距离,其中D2为钛钢复合板原料坯宽度方向进行横剖时封堵钢板3与覆材钛板1的距离,E是覆材钛板1的厚度。
钛钢复合板原料坯的组坯方法,包括以下步骤:
A.对上基层钢板、下基层钢板、上覆层钛板、下覆层钛板的厚度进行限定,将上基层钢板或下基层钢板的厚度与轧制后的上基层钢板或下基层钢板的厚度的比值定义为基板压缩比,将上覆层钛板或下覆层钛板的厚度与轧制后的上覆层钛板或下覆层钛板的厚度的比值定义为覆板压缩比,基板压缩比与覆板压缩比相等且取值范围均为5~20;
B.对上基层钢板、下基层钢板和封堵钢板的碳含量和锰含量的范围进行限定,上基层钢板和下基层钢板的碳含量均为0.08%~0.16%,锰含量均为0.30%~1.00%,封堵钢板的碳含量为0.10%~0.20%,锰含量为0.50%~1.40%,封堵钢板的碳含量和锰含量不低于上基层钢板和下基层钢板的碳含量和锰含量,碳含量和锰含量均为质量分数;
C.对上基层钢板和下基层钢板的表面进行除氧化膜和清洗处理,对上覆层钛板和下覆层钛板的表面进行除氧化膜和清洗处理;
D.将上覆层钛板和下覆层钛板对齐,在上覆层钛板和下覆层钛板之间涂覆隔离剂,将上覆层钛板和下覆层钛板组焊成一个整体;
E.对上覆层钛板和下覆层钛板之间的空隙进行抽真空处理并保压;
F.将组焊后的上覆层钛板和下覆层钛板放置在下基层钢板和上基层钢板之间,上基层钢板、下基层钢板、上覆层钛板、下覆层钛板的几何中心在一条直线上;
G.用封堵钢板将上基层钢板和下基层钢板焊接连接,使得上覆层钛板和下覆层钛板被封闭在封堵钢板、上基层钢板和下基层钢板之间;
H.对上基层钢板和下基层钢板之间的空隙进行抽真空处理并保压。
碳和锰决定钢材强度的高低,特别是在温度不大于860℃条件的,钢还没有进行奥氏体转变,全部为铁素体和珠光体组织的时候碳和锰对钢强度的贡献十分明显。要求封堵钢板的碳和锰含量必须大于或等于基层钢板的碳和锰含量,也即保证了封堵钢板的强度大于或等于基层钢板,对后续复合板的轧制是十分有利的,原料坯侧面在轧制过程不会出现出现“鼓肚”或“崩裂”现象。
压缩比规定为5~20,主要是考虑到本技术组成的钛-钢复合板原料坯的后续工序是轧机轧制,低于5的压缩比会导致钛钢复合板结合面的结合力小,达不到GB/T8547-2006中规定的剪切强度不低于140MPa的要求,大于20的压缩比,会导致轧制负荷大幅增加,从而导致超过轧机能力的现象出现,另外,因为基材和复材同时轧制,因此要求,基材和复材必须选取同样的压缩比。
为了使得清洗后的钢板不生锈,清洗处理使用无水乙醇。
为了使得基层钢板与覆层钛板之间结合得更紧密,抽真空处理后,上覆层钛板和下覆层钛板之间的空隙的真空度不大于0.010Pa,上基层钢板和下基层钢板之间的空隙的真空度不大于0.010Pa。
为了使得上基层钢板和下基层钢板与上覆层钛板和下覆层钛板之间的相对位置能够确定,上基层钢板和下基层钢板的尺寸相等,上覆层钛板和下覆层钛板的尺寸相等,上基层钢板的长度=上覆层钛板的长度+2(C+D1),D1=10~50mm,上基层钢板的宽度=上覆层钛板的宽度+2(C+D2),D2=2~10mm,式中C=A(60%~120%),A为上基层钢板的厚度,C为封堵钢板的厚度与封堵钢板的焊缝的厚度之和,C的值不小于50mm,D1为较长的封堵钢板与上覆层钛板之间的间距,D2为较短的封堵钢板与上覆层钛板之间的间距;
为了保证封堵钢板的密封性能,封堵钢板的厚度=C(40%~80%),封堵钢板的高度=2E+2.0mm,E为上覆层钛板的厚度,沿上覆层钛板长度方向的封堵钢板的长度=上覆层钛板长度+2×封堵钢板的厚度+2×D1,沿上覆层钛板长度方向的封堵钢板的长度=上覆层钛板宽度+封堵钢板的厚度+2×D2。
为了保证上基层钢板、下基层钢板、上覆层钛板和下覆层钛板的表面的平整度,除氧化膜后的上覆层钛板和下覆层钛板的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷,除氧化膜后的上基层钢板和下基层钢板的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷。
如果隔离剂6的厚度如果小于0.5mm,则最终轧制后的两块钛板会出现粘结现象,起不到隔开两块钛板的作用,如果隔离剂6的厚度大于1.5mm,隔离剂6晾干后十分容易脱落,所以规定隔离剂6的厚度为0.5mm~1.5mm。
为了使得隔离效果好,隔离剂6为Al2O3隔离剂。
以下是具体的实施例及对比例,在以下实施例和对比例中,提及的压缩比定义为:原料的厚度与原料被轧制后的厚度的比值。
实施例1:成品厚度为5.0mm钛-钢复合板(覆材钛板厚度1.5mm,基层钢板厚度3.5mm)的原料组坯。
第一步:原料准备。
见表1中实施例1,封堵钢板含有0.10%的碳和0.50%的锰,均比作为基层钢板2的0.08%的碳和0.40%的锰含量高,覆材钛板原料则选用TA0。
根据成品钛-钢复合板厚度为5.0mm,覆材钛板厚度1.5mm,基层钢板厚度3.5mm,在压缩比均为15的情况下,计算其覆材钛板原料TA0厚度为22.5mm,基层钢板2原料厚度为52.5mm,见表2实施例1。
覆材钛板TA0原料的长度和宽度:首先选定覆材钛板TA0原料的长度和宽度分别为4500mm和1700mm,见表3实施例1。
基层钢板2长度和宽度:根据计算结果见表3实施例1,具体计算如下:
根据“基层钢板2的长度=覆材钛板1的长度+2(C+D1),式中C=A(60%~120%),其中C的最小值为50mm,D1=10~50mm”,并选取C=A×60%,D1=10mm”。则计算C=70×60%=42.0<50mm,则C尺寸直接选用50mm,得出基层钢板2的长度=4500+2×(50+10)=4620mm。
根据“基层钢板2的宽度=覆材钛板1的宽度+2(C+D2),式中C=A(60~120%),其中C的最小值为50.0mm,D2=2~10mm”,并选取C=A×60%,D2=2mm”。则计算C=70×60%=42.0mm<50mm,则C尺寸直接选用50mm,得出基层钢板2的宽度=1700+2×(50+2)=1804mm。
封堵钢板3高度、宽度和长度:根据计算结果见表3实施例1,具体计算如下:
封堵钢板3的高度,要求为两块TA0覆材钛板1原料的厚度再加上2.0mm,即图2中B=2×30+2.0=62mm;
封堵钢板3的厚度,要求为图2中C尺寸的40%~80%,但最少不能小于20mm。选取C的40%,封堵钢板3的厚度=50×40%=20mm,则直接选用20mm。
封堵用的四条Q235钢条的长度为:
其中沿基层钢板2长度方向的封堵钢板3的长度为:覆材钛板1的长度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D1,D1为10~50mm,选取D1为10mm,长度方向两条Q235钢条的长度为:4500+2×20+2×10=4560mm。这两条钢条采用整条。
其中沿基层钢板2宽度方向的封堵钢板3的长度为:覆材钛板1的宽度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D2,D2为2~10mm,,选取D2为2mm,宽度方向两条Q235钢条的长度为:1700+2×2=1704mm。该两条钢条采用整条。
另外,要求该两条封堵钢板的其中一条按图4所示焊接一根
Figure BDA0002992967460000051
的钢管,便于后续工序对组成的钛钢原料坯进行真空处理。
第二步:覆材钛板1原料之间的隔离和叠焊。
两块TA0覆材钛板1的任意面用不低于99.7%无水乙醇将油污清洗干净,清洗过的一面待无水乙醇完全蒸发后涂覆Al2O3隔离剂二次,目测涂覆厚度0.5mm~1.5mm之间。
Al2O3隔离剂静置晾干后再将两块覆材钛板1叠放在一起,叠放时要求涂覆隔离剂的面正好是接触面。
采用浙江正泰电器股份有限公司的“WSME-500逆变式交直流脉冲氩弧焊机”用钨极氩弧焊的方式将叠放在一起的两块覆材钛板1焊接成一个整体,焊接时焊接电流控制在130A~200A范围内,焊丝材质为TA1,焊丝直径
Figure BDA0002992967460000061
焊接完成后示意图见图3。
第三步:两块覆材钛板1原料之间真空处理。
随后在焊缝处打孔,然后在打成的孔洞上再用氩弧焊的方式焊接一根钛管,焊接完成后将成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统连接到钛管上,启动系统对两块覆材钛板1之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.006Pa时移除系统,并将钛管封闭,以保持两块覆材钛板1之间缝隙内的压力为0.006Pa;
第四步:基层钢板2和覆材钛板1的修磨。
用机械切除或磨除的方式将钛板外表面7的氧化膜全部去除,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用,去除氧化膜后的覆材钛板1的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷;
将两块基层钢板2的一个面,用机械切除或磨除方式全部去除氧化皮,去除氧化皮后的基层钢板2表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用;
第五步:组坯。
按照图1所示进行组坯,即用基层钢板2和封堵钢板3将作为覆材钛板的TA0覆材钛板1完全包裹在Q235钢中,并将所有缝隙全部封焊,即完成了组坯工作,其组坯工作要点为:
(1)将图3所示的已经封焊且表面修磨好的覆材钛板1放置在两块基层钢板2之间时,要求与覆材钛板1接触的基层钢板2面为已修磨并清洗干净的面,且覆材钛板1和基层钢板2的中心点重合,中心点重合的误差度为0~5mm范围内。
(2)封焊作业采用的焊机是唐山松下产业机器有限公司生产的晶闸管控制MIG/MAG弧焊电源(型号YD-500KD),采用的焊接方式为CO2气体保护焊,焊接材料则是GB/T8110-2008中规定的ER50-6,将两块基层钢板2、以及封堵钢板3焊接在一起,其焊接后的焊缝如图1中5所示。
(3)前述已经规定C尺寸直接选用50mm,封堵钢板3的宽度为20mm,则焊接后的焊缝厚度为50-20=30mm。
第六步:对组坯后原料坯的内部缝隙进行真空处理。
按图1所示组坯完成的原料坯,在图4中的钢管8接成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统,对两块Q235基层钢板2和钢条之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.009Pa时移除真空设备,并将钢管封闭,以保持缝隙内的压力为0.009Pa;
最后组成的钛钢复合原料坯最外层的上、下、左和右为Q235钢,次外层为钛原料,中心层为Al2O3隔离剂层,且原料坯内部中各缝隙的真空度都在0.01Pa以下。
该钛钢复合原料坯经加热轧制后,顺利轧制出成品钛钢复合板,贴合面良好,未出现分层现象,贴合面剪切强度为230MPa,达到了不低于140MPa的要求,见表4中实施例1。
实施例2:成品厚度为8.0mm钛-钢复合板(覆材钛板厚度1.5mm,厚度6.5mm)的原料组坯。
第一步:原料准备。
见表1中实施例2,封堵钢板含有0.16%的碳和1.00%的锰,均比作为基层钢板2的0.12%的碳和0.8%的锰含量高,覆材钛板原料则选用TA2。
根据成品钛-钢复合板厚度为8.0mm,覆材钛板厚度1.5mm,厚度6.5mm,在压缩比均为5的情况下,计算其覆材钛板原料TA2厚度为7.5mm,基层钢板2原料厚度为32.5mm,见表2实施例2。
覆材钛板TA2原料的长度和宽度:首先选定覆材钛板TA2原料的长度和宽度分别为5000mm和1700mm,见表3实施例2。
基层钢板2长度和宽度:根据计算结果见表3实施例2,具体计算如下:
根据“基层钢板2的长度=覆材钛板1的长度+2(C+D1),式中C=A(60%~120%),其中C的最小值为50mm,D1=10~50mm”,并选取C=A×100%,D1=30mm”。则计算C=32.5×100%=32.5<50mm,则C的尺寸直接选用50.0mm,得出基层钢板2的长度=5000+2×(50+30)=5160mm。
根据“基层钢板2的宽度=覆材钛板1的宽度+2(C+D2),式中C=A(60~120%),其中C的最小值为50mm,D2=2~10mm”,并选取C=A×100%,D2=8mm”。则计算C=32.5×100%=32.5mm<50mm,则C的尺寸直接选用50mm,得出基层钢板2的宽度=1700+2×(50+8)=1816mm。
封堵钢板3高度、宽度和长度:根据计算结果见表3实施例2,具体计算如下:
封堵钢板3高度,要求两快TA2覆材钛板1原料的厚度再加上2.0mm,即图2中B=2×7.5+2.0=17mm;
封堵钢板3的宽度,要求为图2中C尺寸的40%~80%,但最少不能小于20mm。选取C的60%,封堵钢板3的宽度=50×60%=30mm>20mm,则选用30mm。
封堵用的四条Q235钢条的长度为:
其中钛钢原料坯长度方向封堵用两条Q235钢条的长度为:覆材钛板1的长度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D1,D1为10~50mm,选取D1为30mm,长度方向两条Q235钢条的长度为:5000+2×30+2×30=5120mm。该两条钢条采用整条。
其中钛钢原料坯宽度方向封堵用两条Q235钢条的长度为:覆材钛板1的宽度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D2,D2为2~10mm,,选取D2为8mm,宽度方向两条Q235钢条的长度为:1700+2×8=1715mm。该两条钢条采用整条。
另外,要求该两条钢条的其中一条按图4所示焊接一根
Figure BDA0002992967460000081
的钢管,便于后续工序对组成的钛钢原料坯进行真空处理。
第二步:覆材钛板1原料之间的隔离和叠焊。
两块TA2覆材钛板1的任意面用不低于99.7%无水乙醇将油污清洗干净,清洗过的一面待无水乙醇完全蒸发后涂覆Al2O3隔离剂二次,目测涂覆厚度0.5mm~1.5mm之间。
Al2O3隔离剂静置晾干后再将两块覆材钛板1叠放在一起,叠放时要求涂覆隔离剂的面正好是接触面。
采用浙江正泰电器股份有限公司的“WSME-500逆变式交直流脉冲氩弧焊机”用钨极氩弧焊的方式将叠放在一起的两块覆材钛板1焊接成一个整体,焊接时焊接电流控制在130A~200A范围内,焊丝材质为TA2,焊丝直径
Figure BDA0002992967460000082
焊接完成后示意图见图3。
第三步:两块覆材钛板1原料之间真空处理。
随后在焊缝处打孔,然后在打成的孔洞上再用氩弧焊的方式焊接一根钛管,焊接完成后将成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统连接到钛管上,启动系统对两块覆材钛板1之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.008Pa时移除系统,并将钛管封闭,以保持两块覆材钛板1之间缝隙内的压力为0.008Pa;
第四步:基层钢板2和覆材钛板1的修磨。
用机械切除或磨除的方式将钛板外表面7的氧化膜全部去除,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用,去除氧化膜后的覆材钛板1的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷;
将作为的两块基层钢板2的一个面,用机械切除或磨除方式全部去除氧化皮,去除氧化皮后的基层钢板2表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用;
第五步:组坯。
按照图1所示进行组坯,即用作为的Q235基层钢板2和封堵钢板3将作为覆材钛板的TA2覆材钛板1完全包裹在Q235钢中,并将所有缝隙全部封焊,即完成了组坯工作,其组坯工作要点为:
(1)将图3所示的已经封焊且表面修磨好的覆材钛板1放置在两块基层钢板2之间时,要求与覆材钛板1接触的基层钢板2面为已修磨并清洗干净的面,且覆材钛板1和基层钢板2的中心点重合,中心点重合的误差度为0~5mm范围内;
(2)封焊作业采用的焊机是唐山松下产业机器有限公司生产的晶闸管控制MIG/MAG弧焊电源(型号YD-500KD),采用的焊接方式为CO2气体保护焊,焊接材料则是GB/T8110-2008中规定的ER50-4,将两块基层钢板2、以及封堵钢板3焊接在一起,其焊接后的焊缝如图1中5所示。
(3)前述已经规定C尺寸直接选用50mm,封堵钢板3的宽度为30mm,则焊接后的焊缝厚度为50-30=20mm。
第六步:对组坯后原料坯的内部缝隙进行真空处理。
按图1所示组坯完成的原料坯,图4中的钢管8接成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统,对两块Q235基层钢板2和钢条之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.008Pa时移除真空设备,并将钢管封闭,以保持缝隙内的压力为0.008Pa;
最后组成的钛钢复合原料坯最外层的上、下、左和右为Q235钢,次外层为钛原料,中心层为Al2O3隔离剂层,且原料坯内部中各缝隙的真空度都在0.01Pa以下。
该钛钢复合原料坯经加热轧制后,顺利轧制出成品钛钢复合板,贴合面良好,未出现分层现象,贴合面剪切强度为150MPa,达到了不低于140MPa的要求,见表4中实施例2。
实施例3:成品厚度为10.0mm钛-钢复合板(覆材钛板厚度2.0mm,厚度8.0mm)的原料组坯。
第一步:原料准备。
见表1中实施例3,封堵钢板含有0.16%的碳和1.00%的锰,均比作为基层钢板2的0.16%的碳和1.00%的锰含量高,覆材钛板原料则选用TA1。
根据成品钛-钢复合板厚度为10.0mm,覆材钛板厚度2.0mm,厚度8.0mm,在压缩比均为10的情况下,计算其覆材钛板原料TA2厚度为20.0mm,基层钢板2原料厚度为80.0mm,见表2实施例3。
覆材钛板TA1原料的长度和宽度:首先选定覆材钛板TA1原料的长度和宽度分别为4600mm和1650mm,见表3实施例3。
基层钢板2长度和宽度:根据计算结果见表3实施例3,具体计算如下:
根据“基层钢板2的长度=覆材钛板1的长度+2(C+D1),式中C=A(60%~120%),其中C的最小值为50mm,D1=10~50mm”,并选取C=A×120%,D1=50mm”。则计算C=80×120%=96.0>50mm,则C的尺寸为96.0mm,得出基层钢板2的长度=4600+2×(96+50)=4892mm。
根据“基层钢板2的宽度=覆材钛板1的宽度+2(C+D2),式中C=A(60~120%),其中C的最小值为50mm,D2=2~10mm”,并选取C=A×120%,D2=10mm”。则计算C=80×120%=96.0mm>50mm,则C的尺寸为96.0mm,得出基层钢板2的宽度=1650+2×(96+10)=1862mm。
封堵钢板3高度、宽度和长度:根据计算结果见表3实施例3,具体计算如下:
封堵钢板3高度,要求两快TA2覆材钛板1原料的厚度再加上2.0mm,即图2中B=2×20.0+2.0=42mm;
封堵钢板3的宽度,要求为图2中C尺寸的40%~80%,但最少不能小于20mm。选取C的80%,封堵钢板3的宽度=96.0×80%=76.8mm>20mm,则选用76.8mm。
封堵用的四条Q235钢条的长度为:
其中钛钢原料坯长度方向封堵用两条Q235钢条的长度为:覆材钛板1的长度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D1,D1为10~50mm,选取D1为50mm,长度方向两条Q235钢条的长度为:4600+2×76.8+2×50=4853.6mm。该两条钢均焊接而成,即采用三条1000mm,以及一条853.6mm的钢条焊接成成4853.6mm。
其中钛钢原料坯宽度方向封堵用两条Q235钢条的长度为:覆材钛板1的宽度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D2,D2为2~10mm,,选取D2为10mm,宽度方向两条Q235钢条的长度为:1650+2×10=1670mm。该两条钢条采用整条。
另外,要求该两条钢条的其中一条按图4所示焊接一根
Figure BDA0002992967460000101
的钢管,便于后续工序对组成的钛钢原料坯进行真空处理。
第二步:覆材钛板1原料之间的隔离和叠焊。
两块TA1覆材钛板1的任意面用不低于99.7%无水乙醇将油污清洗干净,清洗过的一面待无水乙醇完全蒸发后涂覆Al2O3隔离剂二次,目测涂覆厚度0.5mm~1.5mm之间。
Al2O3隔离剂静置晾干后再将两块覆材钛板1叠放在一起,叠放时要求涂覆隔离剂的面正好是接触面。
采用浙江正泰电器股份有限公司的“WSME-500逆变式交直流脉冲氩弧焊机”用钨极氩弧焊的方式将叠放在一起的两块覆材钛板1焊接成一个整体,焊接时焊接电流控制在130A~200A范围内,焊丝材质为TA2,焊丝直径
Figure BDA0002992967460000102
焊接完成后示意图见图3。
第三步:两块覆材钛板1原料之间真空处理。
随后在焊缝处打孔,然后在打成的孔洞上再用氩弧焊的方式焊接一根钛管,焊接完成后将成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统连接到钛管上,启动系统对两块覆材钛板1之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.007Pa时移除系统,并将钛管封闭,以保持两块覆材钛板1之间缝隙内的压力为0.007Pa;
第四步:基层钢板2和覆材钛板1的修磨。
用机械切除或磨除的方式将钛板外表面7的氧化膜全部去除,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用,去除氧化膜后的覆材钛板1的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷;
将作为的两块基层钢板2的一个面,用机械切除或磨除方式全部去除氧化皮,去除氧化皮后的基层钢板2表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用;
第五步:组坯。
按照图1所示进行组坯,即用作为的Q235基层钢板2和封堵钢板3将作为覆材的TA1覆材钛板1完全包裹在Q235钢中,并将所有缝隙全部封焊,即完成了组坯工作,其组坯工作要点为:
(1)将图3所示的已经封焊且表面修磨好的覆材钛板1放置在两块基层钢板2之间时,要求与覆材钛板1接触的基层钢板2面为已修磨并清洗干净的面,且覆材钛板1和基层钢板2的中心点重合,中心点重合的误差度为0~5mm范围内;
(2)封焊作业采用的焊机是唐山松下产业机器有限公司生产的晶闸管控制MIG/MAG弧焊电源(型号YD-500KD),采用的焊接方式为CO2气体保护焊,焊接材料则是GB/T8110-2008中规定的ER50-5,将两块基层钢板2、以及封堵钢板3焊接在一起,其焊接后的焊缝如图1中5所示。
(3)前述已经规定C尺寸为96mm,封堵钢板3的宽度为76.8mm,则焊接后的焊缝厚度为96-76.8=19.2mm。
第六步:对组坯后原料坯的内部缝隙进行真空处理。
按图1所示组坯完成的原料坯,图4中的钢管8接成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统,对两块Q235基层钢板2和钢条之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.007Pa时移除真空设备,并将钢管封闭,以保持缝隙内的压力为0.007Pa;
最后组成的钛钢复合原料坯最外层的上、下、左和右为Q235钢,次外层为钛原料,中心层为Al2O3隔离剂层,且原料坯内部中各缝隙的真空度都在0.01Pa以下。
该钛钢复合原料坯经加热轧制后,顺利轧制出成品钛钢复合板,贴合面良好,未出现分层现象,贴合面剪切强度为160MPa,达到了不低于140MPa的要求,见表4中实施例3。
实施例4:成品厚度为18.0mm钛-钢复合板(覆材钛板厚度5.0mm,厚度13.0mm)的原料组坯。
第一步:原料准备。
见表1中实施例3,封堵钢板的0.20%的碳和1.40%的锰,均比作为基层钢板2的0.16%的碳和1.00%的锰含量高,覆材钛板原料则选用TA3。
根据成品钛-钢复合板厚度为18.0mm,覆材钛板厚度5.0mm,厚度13.0mm,在压缩比均为12的情况下,计算其覆材钛板原料TA3厚度为60.0mm,基层钢板2原料厚度为156.0mm,见表2实施例4。
覆材钛板TA3原料的长度和宽度:首先选定覆材钛板TA1原料的长度和宽度分别为4500mm和1600mm,见表3实施例4。
基层钢板2长度和宽度:根据计算结果见表3实施例4,具体计算如下:
根据“基层钢板2的长度=覆材钛板1的长度+2(C+D1),式中C=A(60%~120%),其中C的最小值为50mm,D1=10~50mm”,并选取C=A×100%,D1=20mm”。则计算C=156×100%=156.0>50mm,则C的尺寸为156.0mm,得出基层钢板2的长度=4500+2×(156+20)=4852mm。
根据“基层钢板2的宽度=覆材钛板1的宽度+2(C+D2),式中C=A(60~120%),其中C的最小值为50mm,D2=2~10mm”,并选取C=A×100%,D2=4mm”。则计算C=156×100%=156.0mm>50mm,则C的尺寸为156.0mm,得出基层钢板2的宽度=1600+2×(156+4)=1920mm。
封堵钢板3高度、宽度和长度:根据计算结果见表3实施例4,具体计算如下:
封堵钢板3高度,要求两快TA2覆材钛板1原料的厚度再加上2.0mm,即图2中B=2×60.0+2.0=122mm;
封堵钢板3的宽度,要求为图2中C尺寸的40%~80%,但最少不能小于20mm。选取C的50%,封堵钢板3的宽度=156×50%=78mm>20mm,则选用78mm。
封堵用的四条Q235钢条的长度为:
其中钛钢原料坯长度方向封堵用两条Q235钢条的长度为:覆材钛板1的长度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D1,D1为10~50mm,选取D1为20mm,长度方向两条Q235钢条的长度为:4500+2×78+2×20=4696mm。该两条钢均焊接而成,即采用三条1000mm,以及一条696mm的钢条焊接成成4853.6mm。
其中钛钢原料坯宽度方向封堵用两条Q235钢条的长度为:覆材钛板1的宽度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D2,D2为2~10mm,,选取D2为4mm,宽度方向两条Q235钢条的长度为:1600+2×4=1608mm。该两条钢条采用整条。
另外,要求该两条钢条的其中一条按图4所示焊接一根
Figure BDA0002992967460000121
的钢管,便于后续工序对组成的钛钢原料坯进行真空处理。
第二步:覆材钛板1原料之间的隔离和叠焊。
两块TA3覆材钛板1的任意面用不低于99.7%无水乙醇将油污清洗干净,清洗过的一面待无水乙醇完全蒸发后涂覆Al2O3隔离剂二次,目测涂覆厚度0.5mm~1.5mm之间。
Al2O3隔离剂静置晾干后再将两块覆材钛板1叠放在一起,叠放时要求涂覆隔离剂的面正好是接触面。
采用浙江正泰电器股份有限公司的“WSME-500逆变式交直流脉冲氩弧焊机”用钨极氩弧焊的方式将叠放在一起的两块覆材钛板1焊接成一个整体,焊接时焊接电流控制在130A~200A范围内,焊丝材质为TA3,焊丝直径
Figure BDA0002992967460000131
焊接完成后示意图见图3。
第三步:两块覆材钛板1原料之间真空处理。
随后在焊缝处打孔,然后在打成的孔洞上再用氩弧焊的方式焊接一根钛管,焊接完成后将成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统连接到钛管上,启动系统对两块覆材钛板1之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.005Pa时移除系统,并将钛管封闭,以保持两块覆材钛板1之间缝隙内的压力为0.005Pa;
第四步:基层钢板2和覆材钛板1的修磨。
用机械切除或磨除的方式将钛板外表面7的氧化膜全部去除,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用,去除氧化膜后的覆材钛板1的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷;
将作为的两块基层钢板2的一个面,用机械切除或磨除方式全部去除氧化皮,去除氧化皮后的基层钢板2表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用;
第五步:组坯。
按照图1所示进行组坯,即用作为的Q235基层钢板2和封堵钢板3将作为覆材的TA1覆材钛板1完全包裹在Q235钢中,并将所有缝隙全部封焊,即完成了组坯工作,其组坯工作要点为:
(1)将图3所示的已经封焊且表面修磨好的覆材钛板1放置在两块基层钢板2之间时,要求与覆材钛板1接触的基层钢板2面为已修磨并清洗干净的面,且覆材钛板1和基层钢板2的中心点重合,中心点重合的误差度为0~5mm范围内;
(2)封焊作业采用的焊机是唐山松下产业机器有限公司生产的晶闸管控制MIG/MAG弧焊电源(型号YD-500KD),采用的焊接方式为CO2气体保护焊,焊接材料则是GB/T8110-2008中规定的ER50-3,将两块基层钢板2、以及封堵钢板3焊接在一起,其焊接后的焊缝如图1中5所示。
(3)前述已经规定C尺寸为156mm,封堵钢板3的宽度为78mm,则焊接后的焊缝厚度为156-78=78mm。
第六步:对组坯后原料坯的内部缝隙进行真空处理。
按图1所示组坯完成的原料坯,图4中的钢管8接成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统,对两块Q235基层钢板2和钢条之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.005Pa时移除真空设备,并将钢管封闭,以保持缝隙内的压力为0.005Pa;
最后组成的钛钢复合原料坯最外层的上、下、左和右为Q235钢,次外层为钛原料,中心层为Al2O3隔离剂层,且原料坯内部中各缝隙的真空度都在0.01Pa以下。
该钛钢复合原料坯经加热轧制后,顺利轧制出成品钛钢复合板,贴合面良好,未出现分层现象,贴合面剪切强度为155MPa,达到了不低于140MPa的要求,见表4中实施例4。
对比例1:成品厚度为8.0mm钛-钢复合板(覆材钛板厚度1.5mm,厚度6.5mm的原料组坯),但C尺寸过小,且封堵用Q235钢板的碳和锰含量比基层钢板的低。
第一步:原料准备。
见表1中对比例1,封堵钢板的0.10%的碳和0.60%的锰,比作为基层钢板2的0.16%的碳和1.00%的锰含量低,覆材钛板原料则选用TA2。
根据成品钛-钢复合板厚度为8.0mm,覆材钛板厚度1.5mm,厚度6.5mm,在压缩比均为5的情况下,计算其覆材钛板原料TA2厚度为6.0mm,基层钢板2原料厚度为26.0mm,见表2对比例1。
覆材钛板TA2原料的长度和宽度:首先选定覆材钛板TA2原料的长度和宽度分别为5000mm和1700mm,见表3对比例1。
基层钢板2长度和宽度:
选择图1中C尺寸为40mm(本技术规定C尺寸最小为50mm),
D1=10~50mm,选择D1=30mm,则基层钢板2的长度=覆材钛板1的长度+2(C+D1)=5000+2×(40+30)=5140mm。
D2=2~10mm,选择D2=8mm,基层钢板2的宽度=覆材钛板1的宽度+2(C+D2)=1700+2×(40+8)=1796mm。
封堵钢板3高度、宽度和长度:根据计算结果见表3对比例1,具体计算如下:
封堵钢板3高度,要求两快TA2覆材钛板1原料的厚度再加上2.0mm,即图2中B=2×7.5+2.0=17mm;
封堵钢板3的宽度,要求为图2中C尺寸的40%~80%,但最少不能小于20mm。选取C的50%,封堵钢板3的宽度=40×50%=20mm。
封堵用的四条Q235钢条的长度为:
其中钛钢原料坯长度方向封堵用两条Q235钢条的长度为:覆材钛板1的长度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D1,D1为10~50mm,选取D1为30mm,长度方向两条Q235钢条的长度为:5000+2×20+2×30=5100mm。该两条钢条采用整条。
其中钛钢原料坯宽度方向封堵用两条Q235钢条的长度为:覆材钛板1的宽度+2×封堵用Q235钢条宽度+2×D2,D2为2~10mm,,选取D2为8mm,宽度方向两条Q235钢条的长度为:1700+2×8=1715mm。该两条钢条采用整条。
另外,要求该两条钢条的其中一条按图4所示焊接一根
Figure BDA0002992967460000151
的钢管,便于后续工序对组成的钛钢原料坯进行真空处理。
第二步:覆材钛板1原料之间的隔离和叠焊。
两块TA2覆材钛板1的任意面用不低于99.7%无水乙醇将油污清洗干净,清洗过的一面待无水乙醇完全蒸发后涂覆Al2O3隔离剂二次,目测涂覆厚度0.5mm~1.5mm之间。
Al2O3隔离剂静置晾干后再将两块覆材钛板1叠放在一起,叠放时要求涂覆隔离剂的面正好是接触面。
采用浙江正泰电器股份有限公司的“WSME-500逆变式交直流脉冲氩弧焊机”用钨极氩弧焊的方式将叠放在一起的两块覆材钛板1焊接成一个整体,焊接时焊接电流控制在130A~200A范围内,焊丝材质为TA2,焊丝直径
Figure BDA0002992967460000152
焊接完成后示意图见图3。
第三步:两块覆材钛板1原料之间真空处理。
随后在焊缝处打孔,然后在打成的孔洞上再用氩弧焊的方式焊接一根钛管,焊接完成后将成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统连接到钛管上,启动系统对两块覆材钛板1之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.008Pa时移除系统,并将钛管封闭,以保持两块覆材钛板1之间缝隙内的压力为0.008Pa;
第四步:基层钢板2和覆材钛板1的修磨。
用机械切除或磨除的方式将钛板外表面7的氧化膜全部去除,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用,去除氧化膜后的覆材钛板1的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷;
将作为的两块基层钢板2的一个面,用机械切除或磨除方式全部去除氧化皮,去除氧化皮后的基层钢板2表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷,然后用不低于99.7%无水乙醇清洗表面待用;
第五步:组坯。
按照图1所示进行组坯,即用作为的Q235基层钢板2和封堵钢板3将作为覆材的TA2覆材钛板1完全包裹在Q235钢中,并将所有缝隙全部封焊,即完成了组坯工作,其组坯工作要点为:
(1)将图3所示的已经封焊且表面修磨好的覆材钛板1放置在两块基层钢板2之间时,要求与覆材钛板1接触的基层钢板2面为已修磨并清洗干净的面,且覆材钛板1和基层钢板2的中心点重合,中心点重合的误差度为0~5mm范围内;
(2)封焊作业采用的焊机是唐山松下产业机器有限公司生产的晶闸管控制MIG/MAG弧焊电源(型号YD-500KD),采用的焊接方式为CO2气体保护焊,焊接材料则是GB/T8110-2008中规定的ER50-4,将两块基层钢板2、以及封堵钢板3焊接在一起,其焊接后的焊缝如图1中5所示。
(3)前述已经规定C尺寸直接选用40mm,封堵钢板3的宽度为20mm,则焊接后的焊缝厚度为40-20=20mm。
第六步:对组坯后原料坯的内部缝隙进行真空处理。
按图1所示组坯完成的原料坯,图4中的钢管8接成都新德南光机械设备有限公司生产的“FF-4000JZ”分子泵抽气体系统,对两块Q235基层钢板2和钢条之间的缝隙进行真空处理,当真空度达到0.008Pa时移除真空设备,并将钢管封闭,以保持缝隙内的压力为0.008Pa;
最后组成的钛钢复合原料坯最外层的上、下、左和右为Q235钢,次外层为钛原料,中心层为Al2O3隔离剂层,且原料坯内部中各缝隙的真空度都在0.01Pa以下。
该钛钢复合原料坯由于图1中C尺寸为40mm,小于50mm的规定,且封堵用Q235钢板的碳和锰含量比钢的低,在随后的轧制中,基层钢板2、封堵钢板3和封堵钢板焊缝5出现了分离的现象,空气大量充斥在钛钢界面,导致钛和钢的贴合面出现分层。
对比例2:成品厚度为8.0mm钛-钢复合板(覆材钛板厚度1.5mm,厚度6.5mm)的原料组坯,真空度未达到不大于0.1Pa的要求。
对比例2完全按照实施例2的工艺进行组坯,覆材钛板和化学成分见表1中对比例2,钛钢复合原料坯尺寸见表2中对比例2,以及表3中对比例2。
但“第三步”对两块覆材钛板钛板1原料之间真空处理时的真空度仅达到0.2Pa,“第六步”对组坯后原料坯的内部缝隙进行真空处理时的真空度仅达到0.2Pa,均未达到不大于0.1Pa的要求。
该钛钢复合原料坯在随后轧制时,原料坯末端钛钢界面有少量气体聚集,导致局部钛和钢不能复合成一个整体的缺陷。
对比例3:成品厚度为8.0mm钛-钢复合板(覆材钛板厚度1.5mm,厚度6.5mm)的原料组坯(压缩比仅为4,没有达到5以上)。
对比例3的覆材钛板和化学成分见表1中对比例3,钛钢复合原料坯尺寸见表2中对比例3,以及表3中对比例3。
对比例3完全按照实施例2的工艺参数进行组坯,仅有的差异为原料到成品的压缩比为4,没有达到最低5的要求,见表2中对比例3。
该钛钢复合原料坯轧制后的成品钛钢复合板,贴合面剪切强度仅为100MPa,没有达到不低于140MPa的要求,见表4中对比例3。
表1
Figure BDA0002992967460000171
表2
Figure BDA0002992967460000172
表3
Figure BDA0002992967460000173
表4
钛钢复合板原料坯轧制情况 钛钢复合板评估结果
实施例1 顺利轧出5.0mm钛钢复合板 贴合面良好,贴合面剪切强度≥140MPa
实施例2 顺利轧出8.0mm钛钢复合板 贴合面良好,贴合面剪切强度≥140MPa
实施例3 顺利轧出10.0mm钛钢复合板 贴合面良好,贴合面剪切强度≥140MPa
实施例4 顺利轧出18.0mm钛钢复合板 贴合面良好,贴合面剪切强度≥140MPa
对比例1 轧制时,原料坯边部出现溃烂现象 贴合面分层
对比例2 轧制原料坯尾部时出现“放炮”现象 部分贴合面分层
对比例3 顺利轧出8.0mm钛钢复合板 贴合面剪切强度<140MPa

Claims (7)

1.钛钢复合板原料坯的组坯方法,其特征在于,包括以下步骤:
A.对上基层钢板、下基层钢板、上覆层钛板、下覆层钛板的厚度进行限定,将上基层钢板或下基层钢板的厚度与轧制后的上基层钢板或下基层钢板的厚度的比值定义为基板压缩比,将上覆层钛板或下覆层钛板的厚度与轧制后的上覆层钛板或下覆层钛板的厚度的比值定义为覆板压缩比,基板压缩比与覆板压缩比相等且取值范围均为5~20;
B.对上基层钢板、下基层钢板和封堵钢板的碳含量和锰含量的范围进行限定,上基层钢板和下基层钢板的碳含量均为0.08%~0.16%,锰含量均为0.30%~1.00%,封堵钢板的碳含量为0.10%~0.20%,锰含量为0.50%~1.40%,封堵钢板的碳含量和锰含量不低于上基层钢板和下基层钢板的碳含量和锰含量,碳含量和锰含量均为质量分数;
C.对上基层钢板和下基层钢板的表面进行除氧化膜和清洗处理,对上覆层钛板和下覆层钛板的表面进行除氧化膜和清洗处理;
D.将上覆层钛板和下覆层钛板对齐,在上覆层钛板和下覆层钛板之间涂覆隔离剂,将上覆层钛板和下覆层钛板组焊成一个整体;
E.对上覆层钛板和下覆层钛板之间的空隙进行抽真空处理并保压;
F.将组焊后的上覆层钛板和下覆层钛板放置在下基层钢板和上基层钢板之间,上基层钢板、下基层钢板、上覆层钛板、下覆层钛板的几何中心在一条直线上;
G.用封堵钢板将上基层钢板和下基层钢板焊接连接,使得上覆层钛板和下覆层钛板被封闭在封堵钢板、上基层钢板和下基层钢板之间;
H.对上基层钢板和下基层钢板之间的空隙进行抽真空处理并保压。
2.如权利要求1所述的钛钢复合板原料坯的组坯方法,其特征在于:清洗处理使用无水乙醇。
3.如权利要求1所述的钛钢复合板原料坯的组坯方法,其特征在于:抽真空处理后,上覆层钛板和下覆层钛板之间的空隙的真空度不大于0.010Pa,上基层钢板和下基层钢板之间的空隙的真空度不大于0.010Pa。
4.如权利要求1所述的钛钢复合板原料坯的组坯方法,其特征在于:上基层钢板和下基层钢板的尺寸相等,上覆层钛板和下覆层钛板的尺寸相等,上基层钢板的长度=上覆层钛板的长度+2(C+D1),D1=10~50mm,上基层钢板的宽度=上覆层钛板的宽度+2(C+D2),D2=2~10mm,式中C=(60%~120%)A,A为上基层钢板的厚度,C为封堵钢板的厚度与封堵钢板的焊缝的厚度之和,C的值不小于50mm,D1为较长的封堵钢板与上覆层钛板之间的间距,D2为较短的封堵钢板与上覆层钛板之间的间距;
封堵钢板的厚度=(40%~80%)C,封堵钢板的高度=2E+2.0mm,E为上覆层钛板的厚度,沿上覆层钛板长度方向的封堵钢板的长度=上覆层钛板长度+2×(40%~80%)C+2×D1,沿上覆层钛板长度方向的封堵钢板的长度=上覆层钛板宽度+封堵钢板的厚度+2×D2。
5.如权利要求1所述的钛钢复合板原料坯的组坯方法,其特征在于:除氧化膜后的上覆层钛板和下覆层钛板的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷,除氧化膜后的上基层钢板和下基层钢板的表面允许存在有深度不大于1.0mm的凹陷。
6.如权利要求1所述的钛钢复合板原料坯的组坯方法,其特征在于:隔离剂的厚度为0.5mm~1.5mm。
7.如权利要求6所述的钛钢复合板原料坯的组坯方法,其特征在于:隔离剂为Al2O3隔离剂。
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Assignee: XICHANG STEEL VANADIUM CO.,LTD., PANGANG Group

Assignor: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd.

Contract record no.: X2024980001866

Denomination of invention: The assembly method of raw material blanks for titanium steel composite plates

Granted publication date: 20220705

License type: Common License

Record date: 20240204