CN114505343B - 确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法及卷轧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合板热卷轧技术领域，具体涉及一种确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法及卷轧方法。包括如下步骤：S1、选择基材与复材；S2、基材一端的加工面加工成下沉式平面，另一端形成基材端头；S3、将基材一端的下沉式平面与复材洁净的表面贴合组坯，压紧复材与基材并焊接复材与基材的短边后，送入真空室抽真空并在在高真空度下进行电子束焊接复材与基材的剩余边，得到复合板组坯；S4、将加热后的复合板组坯基材端头在前进入卷轧。本发明降低了薄规格单面不锈钢复合板卷轧生产难度，提高了设备安全性和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及复合板热卷轧技术领域，具体涉及一种确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法及卷轧方法。
背景技术
6mm以下的单面不锈钢复合板的生产一般采用热连轧机卷轧，以单面不锈钢复材和基材焊接而成的复合板组坯为原料，在加热后轧制时，由于板坯上下的材质不同，摩擦系数不同，变形抗力不同，导致板头每道次咬入时不顺利，存在设备故障和安全事故风险。
发明内容
针对现有技术卷轧复合板组坯无法顺利咬入的问题，本发明提供确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法及卷轧方法，降低薄规格单面不锈钢复合板卷轧生产难度，提高设备安全性和生产效率。
第一方面，本发明一种确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法，包括如下步骤：
S1、选择基材与复材；
S2、基材加工面的一端加工面加工成下沉式平面，另一端形成基材端头；
S3、将下沉式平面与复材贴合形成复合板组坯，压紧并焊接复材与基材的短边，送入真空室，抽真空并进行电子束焊接复材与基材的剩余边，得到复合板组坯。
进一步的，步骤S2中，下沉式平面深度与复材厚度相等，下沉式平面宽度与复材宽度相等，下沉式平面长度与复材长度相等。
进一步的，复材为不锈钢，基材为碳素钢、低合金钢的一种。
进一步的，基材长度比复材长度大200～1000mm，基材厚度为60～230mm，复材厚度为2～30mm。
进一步的，下沉式平面及复材加工面不平度均≤0.4mm。
进一步的，步骤S3中抽真空的真空度≤1×10-2Pa。
进一步的，除基材端面与下沉式平面深度面的焊接焊缝外，其余所有的焊接焊缝深度≥35mm。
第二方面，本发明提供一种确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的卷轧方法，包括如下步骤：
S1、将权利要求1制得的复合板组坯送入加热炉加热，送入时基材端头在前；
S2、加热后复合板组坯出炉，基材端头在前，进入热连轧机，进行卷轧；
S3、精整线上机开卷精整矫直，切除端头后切成定尺。
进一步的，步骤S2中加热炉的加热工艺为，加热时间系数为1～2min/mm，出钢温度为1070～1180℃，出钢前关闭加热炉下部烧嘴，待复合板组坯下表面温度比上表面低50℃时出炉。
进一步的，步骤S2中，卷轧的工艺为，终轧温度为850～970℃，卷取温度为600～800℃。
本发明的有益效果在于，本发明通过在基材一端的加工面加工而成的下沉式平面的方式与复材贴合，并进行真空焊接制成复合板组坯，而同时保留基材的另一端形成基材端头，卷轧时复合板组坯的基材端头在前进入，稳定了轧制咬入过程，降低了咬入困难，确保不锈钢复合板坯顺利咬入热连轧机，实现单面不锈钢复合板组坯的无人工干预咬入，降低薄规格单面不锈钢复合板卷轧的生产难度，提高设备安全性和生产效率，保证了6mm以下薄规格不锈钢复合板卷的顺利生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式实施例复合板组坯制备示意图。
图中：1-基材，2-下沉式平面，3-复材，4-基材端头。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)原料下料
复材3为304不锈钢：长度10700mm，宽1850mm，厚度15mm，复材3不锈钢的熔炼成分
见表1；
基材1为Q235B钢：长度11000mm，宽1850mm，厚度230mm。
表1304不锈钢熔炼成分(％)
| C | Si | Mn | P | S | Als | Ni | Cr |
| 0.08 | 0.30 | 0.40 | 0.014 | 0.003 | 0.027 | 7.6 | 17.7 |
(2)复合板组坯焊接复合
如图1，在基材1与复材3同长的一端平面进行铣削，铣削深度15mm、长度10700mm的下沉式平面2，另一端形成基材端头4；复材3的加工面进行平整铣削，清洁复材3和基材1的加工面使之无油污、尘土、碎屑、水分，保证加工后的复材3和基材1的加工面不平度不大于0.4mm；将复材3和基材1的铣削面下沉式平面2贴合组合形成复合板组坯，将复材3和基材1接触的短边焊缝采用气体保护熔化极电弧焊GMAW进行焊接，短边焊缝GMAW焊接参数：采用全数字脉冲MIG/MAG焊机500GL3，直流反接，焊丝ER308L直径1.2mm，电弧电压17～24V，电流100～150A，保护气体96Ar+4％CO2，焊接速度70～180mm/min，保护气流量15～25L/min；
基材1和复材3接触的短边焊缝焊完后，在复合板组坯上压一块铸坯压紧，送入真空电子束焊机的真空室，抽真空至1×10-2Pa以下的真空度，用电子束焊接封闭复材3和基材1剩余的焊缝，组坯焊缝深度不低于35mm，真空电子焊焊接参数如下：
A、第1遍焊接：焊接电压40～70kV，焊接电流200～500mA，焊接速度3～5mm/s，扫描宽度1～4mm；
B、第2遍补焊：焊接电压40～70kV，焊接电流200～500mA，焊接速度4～7mm/s，扫描宽度4～7mm；
C、第2遍焊接完后，若竖缝产生小裂纹，在真空室内采用小电流补焊；
D、焊接完毕后继续保真空1小时，再破真空出坯料；
E、整支坯料真空焊接完毕后，检查坯料四周焊缝，对发现的凹坑、表面微裂纹进行手工补焊。
(3)加热
将复合板组坯基材端头4在前送入加热炉加热，加热345min；出钢时上表温度约1170℃，出钢前关闭下部烧嘴，待坯子下表比上表面温度约低50℃时出炉；
(4)复合板卷轧制
将达到加热要求的复合板组坯出炉轧制，带有基材端头4的一端在前进入热连轧机，按照预定的轧制工艺并卷轧成预定需要厚度，终轧温度870℃，卷取温度650℃；
(5)精整剪切
在精整线上机开卷精整矫直，切除端头后切成定尺。
实施例2：
(1)原料下料
复材3为2205双相不锈钢：长度10500mm，宽1800mm，厚度18mm，复材3不锈钢的熔炼成分见表2；
基材1为Q235B钢：长度10900mm，宽1800mm，厚度230mm。
表2双相不锈钢熔炼成分(％)
| C | Si | Mn | P | S | Als | Ni | Cr | Mo | N |
| 0.03 | 1.00 | 2.00 | 0.008 | 0.003 | 0.027 | 5.8 | 22.4 | 3.3 | 0.14 |
(2)复合板组坯焊接复合
在基材1与复材3同长的一端平面进行深度铣削，铣削深度18mm、长度为10500mm的下沉式平面2，另一端形成基材端头4；复材3的加工面进行平整铣削，清洁复材3和基材1的加工面使之无油污、尘土、碎屑、水分，保证加工后的复材3和基材1的加工面不平度不大于0.4mm；将复材3和基材1的下沉式平面2贴合组合形成复合板组坯，将复材3和基材1接触的短边焊缝采用SMAW手工电弧焊进行焊接，短边焊缝SMAW焊接参数：采用手工电弧焊，直流反接，焊材大西洋CHS062直径3.2mm，电弧电压18～22V，电流80～110A，焊接速度12～18mm/min，层间温度小于100℃；
基材1和复材3接触的短边焊缝焊完后，在组坯上压一块铸坯压紧，送入真空电子束焊机的真空室，抽真空至1×10-2Pa以下的真空度，用电子束焊接封闭复材3和基材1剩余的焊缝，组坯焊缝深度不低于35mm，焊接参数如下：
A、第1遍焊接：焊接电压40～70kV，焊接电流200～500mA，焊接速度3～5mm/s，扫描宽度1～4mm；
B、第2遍补焊：焊接电压40～70kV，焊接电流200～500mA，焊接速度4～7mm/s，扫描宽度4～7mm；
C、第2遍焊接完后，若竖缝产生小裂纹，在真空室内采用小电流补焊；
D、焊接完毕后继续保真空1小时，再破真空出坯料；
E、整支坯料真空焊接完毕后，检查坯料四周焊缝，对发现的凹坑、表面微裂纹进行手工补焊；
(3)复合坯加热
将复合板组坯基材端头4在前送入加热炉加热，加热300min；出钢时上表温度约1150℃，出钢前关闭下部烧嘴，待坯子下表比上表面温度约低50℃出炉；
(4)复合板卷轧制
将达到加热要求的复合板组坯出炉轧制，带有基材端头4的一端在前进入热连轧机，按照预定的轧制工艺并卷轧成预定需要厚度，终轧温度960℃，卷取温度780℃；
(5)精整剪切
在精整线上机开卷精整矫直，切除端头后切成定尺。
本发明通过在基材1一端加工面加工下沉式平面2的方式与复材3贴合，并进行真空焊接制成复合板组坯，而同时保留基材1的另一端形成基材端头4，卷轧时基材端头4在前进入，稳定了轧制咬入过程，降低了咬入困难，确保不锈钢复合板坯顺利咬入热连轧机，实现单面不锈钢复合板组坯的无人工干预咬入，降低薄规格单面不锈钢复合板卷轧的生产难度，提高设备安全性和生产效率，保证了6mm以下薄规格不锈钢复合板卷的顺利生产。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选择基材（1）与复材（3）；
S2、基材（1）一端的加工面加工成下沉式平面（2），另一端形成基材端头（4）；S3、将下沉式平面（2）与复材（3）贴合形成复合板组坯，压紧并焊接复材（3）与基材（1）的短边，送入真空室，抽真空并进行电子束焊接复材（3）与基材（1）的剩余边，得到复合板组坯；
步骤S2中，下沉式平面（2）深度与复材（3）厚度相等，下沉式平面（2）宽度与复材（3）宽度相等，下沉式平面（2）长度与复材（3）长度相等。
2.如权利要求1所述的确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法，其特征在于，复材（3）为不锈钢，基材（1）为碳素钢、低合金钢的一种。
3.如权利要求1所述的确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法，其特征在于，基材（1）长度比复材（3）长度大200~1000mm，基材（1）厚度为60~230mm，复材（3）厚度为2~30mm。
4.如权利要求1所述的确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法，其特征在于，下沉式平面（2）及复材（3）加工面不平度均≤0.4mm。
5.如权利要求1所述的确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法，其特征在于，步骤S3中抽真空的真空度≤1×10-2Pa。
6.如权利要求1所述的确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的制备方法，其特征在于，除基材（1）端面与下沉式平面（2）深度面的焊接焊缝外，其余所有的焊接焊缝深度≥35mm。
7.一种确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的卷轧方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将权利要求1制得的复合板组坯送入加热炉加热，送入时基材端头（4）在前；
S2、加热后复合板组坯出炉，基材端头（4）在前，进入热连轧机，进行卷轧；S3、精整线上机开卷精整矫直，切除端头后切成定尺。
8.如权利要求7所述的确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的卷轧方法，其特征在于，步骤S2中加热炉的加热工艺为，加热时间系数为1～2min/mm，出钢温度为1070～1180℃，出钢前关闭加热炉下部烧嘴，待复合板组坯下表面温度比上表面低50℃时出炉。
9.如权利要求7所述的确保卷轧顺利咬入的复合板组坯的卷轧方法，其特征在于，步骤S2中，卷轧的工艺为，终轧温度为850~970℃，卷取温度为600~800℃。
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