CN116159861A - 界面结合优异的不锈钢复合板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种界面结合优异的不锈钢复合板及其制备方法。所述方法的轧制工序中，横轧n道次而后纵轧，第1道次压下量≥25mm且温度≥1060℃，第n道次达到目标宽度，第n道次≥1030℃；第n、n+2道次之后，在6组集管中往返水冷1次，上、下集管冷却水量分别120~180m³/h、160~220m³/h，辊道速度0.8~1.2m/s；第n+1至n+3道次的压下量≥40mm，第n+1道次≥950℃；至第m道次时，温度≥900℃，达到复合板大板的目标厚度的2.5~3.5倍；之后浇水冷却，至坯料表面温度降低至840℃以下；而后进行第二阶段轧制，该阶段的第1道次温度810℃~840℃，最后1道次温度780~810℃。

Description

界面结合优异的不锈钢复合板及其制备方法

技术领域

本发明属于钢铁材料制备技术领域，涉及一种界面结合优异的不锈钢复合板及其制备方法。

背景技术

不锈钢复合板是以不锈钢为复层，以碳钢或低合金钢为基层，通过特定的工艺方法结合为一体的复合材料。不锈钢复合板不但具有不锈钢复层的耐腐蚀性，而且具有碳钢基层的突出力学性能及价格优势，是钢铁材料的一个重要发展方向。除此之外，在不锈钢复合板的使用过程中，对基层和复层之间的结合界面的结合性能（剪切强度、结合率）也有要求，界面结合性能的优劣严重影响应用不锈钢复合板的工程的质量。

然而，不锈钢复合板的现在已知的生产技术中，如中国公开号为CN105945067A、CN111530927A的专利技术，其中公开了复合板的基本制备方法，没有关注界面结合性能，而对提高界面结合性能的工艺手段在现有技术中更是没有公开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种界面结合优异的不锈钢复合板及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，所述方法包括以下步骤：

通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯；该复合坯包括上层基材、下层基材、中层复材、以及将中层复材密封在上层基材和下层基材之间的四边框；

对所述复合坯在加热炉中按照预热段、一加热段、二加热段、三加热段和均热段的五段式进行加热，预热段温度≤850℃，一加热段温度1080±30℃，二加热段温度1160±30℃，三加热段温度1220±20℃，均热段温度1190±20℃，三加热段的停留时间为(0.25~0.35)×t min/mm，均热段的停留时间为15min~30min；

对出加热炉的复合坯进行轧制，制得复合板大板；整个轧制过程中，前n道次采用横向轧制，第n+1道次以后采用纵向轧制，并且，第1道次轧制压下量≥25mm且轧制温度≥1060℃，第n道次轧制所得坯料的宽度为Wt＋0~40mm，Wt为复合板大板的目标宽度，第n道次的轧制温度≥1030℃；在第n道次和第n+1道次之间以及在第n+2道次和第n+3道次之间，将坯料在6组集管中进行往返水冷1次，每组集管的上集管冷却水量120~180m³/h、下集管冷却水量160~220m³/h，且辊道速度为0.8~1.2m/s；第n+1道次至第n+3道次的轧制压下量均≥40mm，第n+1道次的轧制温度≥950℃；至第m道次时，轧制温度≥900℃，轧制至坯料厚度为复合板大板的目标厚度的2.5~3.5倍；之后进行浇水冷却，直至坯料的表面温度降低至840℃以下；而后进行第二阶段轧制，直至坯料厚度为复合板大板的目标厚度，完成整个轧制过程，第二阶段轧制的第1道次轧制温度为810℃~840℃，最后1道次的轧制温度为780~810℃；

对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品。

作为进一步优选地实施方式，第n+2道次的轧制压下量≥42mm。

作为进一步优选地实施方式，步骤“对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品”的冷却工序包括：

轧制所得复合板大板进入超快速冷却系统进行冷却，开冷温度≥730℃，冷却速度为6~20℃/s，终冷温度为480~590℃；

离开超快速冷却系统之后，复合板大板上冷床进行空气冷却，直至室温。

作为进一步优选地实施方式，步骤“对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品”的冷却工序包括：

轧制所得复合板大板进入超快速冷却系统进行冷却：所述超快速冷却系统具有沿辊道间隔1m布置的24组冷却集管，每组冷却集管的冷却距离为1m，在复合板大板通过超快速冷却系统时，按照每开启N组冷却集管、而后不开启M组冷却集管的方式来控制全部24组冷却集管的开闭状态，冷却水压为0.15~0.30MPa，冷却速度为3~15℃/s，终冷温度为380~590℃；其中N取值2、3或4，M取值2、3或4。

作为进一步优选地实施方式，步骤“对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品”的冷却工序包括：

离开超快速冷却系统之后，复合板大板上冷床进行空气冷却，直至室温。

作为进一步优选地实施方式，复合板大板的厚度在54mm以下，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.4~0.8m/s，复合板大板穿过超快速冷却系统一次，之后离开超快速冷却系统。

作为进一步优选地实施方式，复合板大板的厚度＞54mm，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.2m/s以上而不到0.6m/s，复合板大板穿过超快速冷却系统一次，之后离开超快速冷却系统。

作为进一步优选地实施方式，复合板大板的厚度≥70mm时，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.4~0.9m/s，复合板大板先正向从超快速冷却系统入口进入，当其头部到达第24组冷却集管时，辊道反向，复合板大板反向穿过超快速冷却系统并从超快速冷却系统入口离开。

作为进一步优选地实施方式，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”中的抽真空工序包括：

对复合坯的内部空间进行三次抽真空和两次破真空，最后使复合坯的内部空间保持真空度≤10^-2Pa。

作为进一步优选地实施方式，步骤“对复合坯的内部空间进行三次抽真空和两次破真空，最后使复合坯的内部空间保持真空度≤10^-2Pa”包括：

先对复合坯的内部空间进行抽真空，真空度≤10^-2Pa，之后保压4h以上；接下来对复合坯进行破空，并充入氮气；

之后，对复合坯进行抽真空，真空度≤10^-1Pa，不保压；接下来对复合坯进行破空，并充入氮气；

最后，第三次对复合坯进行抽真空，真空度≤10^-2Pa。

作为进一步优选地实施方式，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”的所得复合坯中：

中层复材包括层叠设置的两块复材；

所述四边框包括包围中层基材的四侧边的封条，以及位于由上层基材、下层基材和封条合围出的凹槽中的堆焊填充层。

作为进一步优选地实施方式，封条的上边沿与上层基材、下边沿与下层基材，分别通过气保焊焊接在一起。

作为进一步优选地实施方式，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”中的涂覆隔离剂工序包括：

在两块复材的相接面的至少其中一个上涂覆隔离剂。

作为进一步优选地实施方式，所用的隔离剂为包含氧化硅和氧化镁的涂液，其中氧化硅和氧化镁的质量比为3:1。

作为进一步优选地实施方式，两块复材之间的涂刷隔离剂的总量为18~22y mg/m²，y为两块复材和两块基材的厚度总和与复合板大板的厚度比。

作为进一步优选地实施方式，所用的隔离剂的成分按重量比为：25~35%的氮化硅，5~10%的热固性氨基树脂，55~70%的水。

作为进一步优选地实施方式，两块复材之间的涂刷隔离剂的总厚度为0.2~0.5mm。

作为进一步优选地实施方式，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”的组坯工序中，将上层基材、下层基材、中层复材进行层叠放置，之后采用四柱液压机械对两块基材的相背表面进行加压，压力≥500吨。

为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种界面结合优异的不锈钢复合板，所述不锈钢复合板的结合界面的剪切强度≥360MPa，所述不锈钢复合板的制备过程中，对由上层基材、下层基材、中层复材构成的复合坯进行加热，而后轧制成复合板大板；

在轧制过程中，前n道次采用横向轧制，第n+1道次以后采用纵向轧制，并且，第1道次轧制压下量≥25mm且轧制温度≥1060℃，第n道次轧制所得坯料的宽度为Wt＋0~40mm，Wt为复合板大板的目标宽度，第n道次的轧制温度≥1030℃；在第n道次和第n+1道次之间以及在第n+2道次和第n+3道次之间，将坯料在6组集管中进行往返水冷1次，每组集管的上集管冷却水量120~180m³/h、下集管冷却水量160~220m³/h，且辊道速度为0.8~1.2m/s；第n+1道次至第n+3道次的轧制压下量均≥40mm，第n+1道次的轧制温度≥950℃；至第m道次时，轧制温度≥900℃，轧制至坯料厚度为复合板大板的目标厚度的2.5~3.5倍；之后进行浇水冷却，直至坯料的表面温度降低至840℃以下；而后进行第二阶段轧制，直至坯料厚度为复合板大板的目标厚度，完成整个轧制过程，第二阶段轧制的第1道次轧制温度为810℃~840℃，最后1道次的轧制温度为780~810℃。

作为进一步优选地实施方式，所述复合板的基层为碳钢，复层为不锈钢。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过制备所述复合坯，对所述复合坯进行加热和轧制技术的改进，一方面确保复合坯的温度均匀性，再一方面保证复合坯的心部得到有效渗透，进而，不仅可以保证基材和复材的自身优势可以得到发挥，同时更主要的，还可以确保基材和复材之间结合界面的优异结合强度。

附图说明

为便于清楚的展示和说明，在本发明的各个图示中，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分扩大，因此，仅用于图示本发明的主题的基本结构。

图1是本发明一实施方式的制备方法的所用钢坯的截面示意图；

图2是本发明一实施方式的制备方法的复合坯的截面示意图；该截面垂直于复合坯的长度方向；

图3是本发明一实施方式的制备方法的复合坯的另一截面示意图；该截面垂直于复合坯的厚度方向；

图4是本发明一实施方式的制备方法所得复合板的截面示意图。

具体实施方式

本发明一实施方式提供了一种不锈钢复合板的制备方法，其用于制备由碳钢基层和不锈钢复层构成的单面不锈钢复合板，以使得所得不锈钢复合板具有优异的界面结合性能，也即，使得基层和复层之间的结合界面的强度优异。

所述制备方法包括准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口、加热、轧制、冷却、分板、矫直等工序。具体地：

通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯；该复合坯包括上层基材、下层基材、中层复材、以及将中层复材密封在上层基材和下层基材之间的四边框；

对所述复合坯在加热炉中按照预热段、一加热段、二加热段、三加热段和均热段的五段式进行加热，预热段温度≤850℃，一加热段温度1080±30℃，二加热段温度1160±30℃，三加热段温度1220±20℃，均热段温度1190±20℃，三加热段的停留时间为(0.25~0.35)×t min/mm，均热段的停留时间为15min~30min；

对出加热炉的复合坯进行轧制，制得复合板大板；整个轧制过程中，前n道次采用横向轧制，第n+1道次以后采用纵向轧制，并且，第1道次轧制压下量≥25mm且轧制温度≥1060℃，第n道次轧制所得坯料的宽度为Wt＋0~40mm，Wt为复合板大板的目标宽度，第n道次的轧制温度≥1030℃；在第n道次和第n+1道次之间以及在第n+2道次和第n+3道次之间，将坯料在6组集管中进行往返水冷1次，每组集管的上集管冷却水量120~180m³/h、下集管冷却水量160~220m³/h，且辊道速度为0.8~1.2m/s；第n+1道次至第n+3道次的轧制压下量均≥40mm，第n+1道次的轧制温度≥950℃；至第m道次时，轧制温度≥900℃，轧制至坯料厚度为复合板大板的目标厚度的2.5~3.5倍；之后进行浇水冷却，直至坯料的表面温度降低至840℃以下；而后进行第二阶段轧制，直至坯料厚度为复合板大板的目标厚度，完成整个轧制过程，第二阶段轧制的第1道次轧制温度为810℃~840℃，最后1道次的轧制温度为780~810℃；

对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品。

如此，本发明一实施方式，通过制备所述复合坯，对所述复合坯进行如上的加热和轧制技术，尤其是轧制过程的全程方案，一方面确保复合坯的温度均匀性，再一方面保证复合坯的心部得到有效渗透，进而，不仅可以保证基材和复材的自身优势可以得到发挥，同时更主要的，还可以确保基材和复材之间结合界面的优异结合强度。

作为一种优选实施方式中，第n+2道次的轧制压下量≥42mm。

更优选地，每组集管的上集管冷却水量150m³/h、下集管冷却水量200m³/h，且辊道速度为1m/s。

作为一种优选实施方式中，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”的所得复合坯中：

中层复材包括层叠设置的两块复材，也即一块基材、一块复材、另一块复材、另一块基材呈自上而下依次层叠地布置；

所述四边框包括包围中层基材的四侧边的封条，以及位于由上层基材、下层基材和封条合围出的凹槽中的堆焊填充层。

下面对本发明一优选实施方式的复合坯制备过程予以详细介绍。

其中，所述的准备钢坯工序包括：准备长度L1、宽度W1的两块碳钢钢坯，作为两基材，如图1中基材11和基材12。基材11和基材12的长度L1相同，宽度W1也相同；另外，基材11和基材12的厚度可以设置为相同或不同，若设置为不同厚度，相应的可以制备得到不同厚度规格的不锈钢复合板。

所述的准备钢坯工序还包括：准备长度L2、宽度W2的两块不锈钢钢坯，作为两块复材，如图1中复材21和复材22。复材21和复材22的长度L2相同，宽度W2也相同；另外，复材21和复材22的厚度可以设置为相同或不同，若设置为不同厚度，相应的可以制备得到不同厚度规格的不锈钢复合板。

进一步优选地，基材11和基材12的长宽尺寸均大于复材21和复材22的长宽尺寸，即，L1＞L2，W1＞W2。

而更优的，L1=L2+90~150mm，W1=W2+90~150mm。也就是说，每块基材的长度比每块复材的长度大90~150mm，每块基材的宽度比每块复材的宽度大90~150mm。如此，可以确保所制备的复合坯中的四边框的尺寸，进而保证复合坯的密封性，从而提升界面结合质量。

可以理解的，所述的准备钢坯工序中所准备的复材和基材，经过所述制备方法之后，最终转化为所得不锈钢复合板的复层和基层。故而在附图中对复材和复层采用了相同的附图标号，对基材和基层也采用了相同的附图标号。

进一步优选地，所述的准备钢坯工序还包括：将每块基材和每块复材的待复合表面进行磨抛处理，以去除表面氧化皮，露出金属光泽。磨抛处理之后，待复合表面的表面粗糙度Ra＜5μm。如此，通过磨抛，这些经过磨抛后的表面在后续组坯中，作为待复合表面相接触，从而提升最终所得不锈钢复合板的界面结合强度。

本申请中，所述的“待复合表面”指的是在形成复合板时基材和复材需要界面结合的表面。

具体地，参图2所示，例如，针对基材11、基材12、复材21和复材22而言，可以选择厚度方向上的两个表面中的任一表面作为所述的“待复合表面”进行磨抛处理，如基材11的表面p1、基材12的表面p2，具体可采用砂轮机、砂带机或者铣床进行磨抛，如基材21的表面p3、基材22的表面p4，具体可以采用钢丝轮进行磨抛。

可以理解，经过该表面修磨处理之后，每块基材和每块复材均为等厚坯。

此处只说明了对每块基材和每块复材的待复合表面进行磨抛处理，而需要说明的是，还可以进一步对各个基材、复材的其它表面进行磨抛处理，尽管这种额外的其它表面的磨抛处理并不是实现本发明技术效果所必须的、但却可能是更优的。

作为一优选方案，两块复材优选为奥氏体不锈钢。其化学成分以质量百分比计为：C≤0.15%，Si≤1.00%，Mn≤2.00%，P≤0.045%，S≤0.030%，Ni：6.0~22.0%，Cr：16.0~26.0%，Mo≤3.0%，余量为Fe及不可避免的杂质。采用该化学成分的不锈钢钢坯，可以在前述技术效果的情况下进一步保证复合板的性能，尤其是复层的耐蚀性能，例如所得所述复合板的复层（即由复材经轧制后所得）在硫酸-硫酸铜溶液中煮20h，经180°弯曲后，无晶间腐蚀裂纹。

这里需要说明的是，两块复材的化学成分可以相同或者不同，二者可以只有其一采用上述优选方案提供的化学成分，也可以都采用或都不采用上述优选方案提供的化学成分。

作为一优选方案，两块基材优选为桥梁结构用碳钢，其化学成分以质量百分比计为：C：0.03~0.16%，Si：0.11~0.29%，Mn：1.31~1.54%，P≤0.018%，S≤0.0030%，Cr：0.06~0.29%，Nb：0.011~0.034%，Ti：0.011~0.019%，Al：0.030~0.040%，其余为Fe和不可避免的杂质。

更优选地，基材的化学成分以质量百分比计还可以进一步包括Ni：0.06~0.14%，Mo：0.11~0.19%，Cu：0.16~0.24%的一种或两种或全部。

在此，两块基材的化学成分可以相同或者不同，两块基材可以只有其一采用上述优选方案提供的化学成分，也可以都采用或都不采用上述优选方案提供的化学成分。

进一步优选实施方式中，所述的涂覆隔离剂工序具体包括：在至少一块复材的非待复合表面上涂刷隔离剂。本申请中，所述的“非待复合表面”，指的是在形成复合板时不需要界面结合的表面。例如，复材21的表面p5、复材22的表面p6均为所述的“非待复合表面”。

具体地，可以在每块复材的非待复合表面上均涂刷隔离剂，也可以选择两块复材中的一块进行涂刷隔离剂。如此，通过隔离剂来避免两块复材的相接面（即非待复合表面）后续在复合坯轧制步骤中发生结合而导致最终难以分离。

所述隔离剂的第一种实施方式为：包含氧化硅和氧化镁的涂液，其中氧化硅和氧化镁的质量比为3:1。在此，提供所述隔离剂的一种优选制备方法，包括：先在烧杯等容器内放入5~10%的氮化硅（重量百分比计），接着倒入15~25%的水进行搅拌；待氮化硅无颗粒感、无气泡后，再倒入2~3%的热固性氨基树脂，继续搅拌；待呈现粘稠状时，继续倒入剩余氮化硅和水，搅拌3~5min后倒入剩余热固性氨基树脂；待搅拌至粘稠状时，即制备得到所述隔离剂。

本实施方式的隔离剂，可以达到很好的隔离效果，保证后续的两块复合板小板的分离。采用所述隔离剂，两块复材之间的隔离剂30（参图2）的总量为18~22y mg/m²，优选为20y mg/m²，y为封口工序所得复合坯的总厚度与轧制而成的复合板大板的厚度的比值，该比值又被称作复合坯轧制压缩比。在复合坯中的基材11、复材21、复材22、基材12依次层叠的优选实施方式中，复合坯的总厚度为两块基材和两块复材的厚度之和。在涂刷隔离剂完成之后，且后续组坯工序之前，将涂刷了隔离剂的复材置于台车炉内加热烘干，烘干温度为340~360℃，烘干时间为35~45min。

所述隔离剂的第二种实施方式为：成分按重量比为25~35%的氮化硅+5~10%的热固性氨基树脂+55~70%的水。相较于现有隔离剂，甚至相较于前述隔离剂的第一种实施方式，本实施方式的隔离剂，不仅可以达到很好的隔离效果，保证后续的两块复合板小板的分离，而且有效成分氮化硅的化学稳定性强且耐高温、耐热冲击，作为粘结剂的热固性氨基树脂在低温下即可固化，无毒性，用量很少就能达到较强的粘结作用，因此整体上价格低廉，操作简单，隔离和附着效果较好。

在此，提供第二种实施方式的所述隔离剂的一种优选制备方法，包括：先在烧杯等容器内放入5~10%的氮化硅（重量百分比计），接着倒入15~25%的水进行搅拌；待氮化硅无颗粒感、无气泡后，再倒入2~3%的热固性氨基树脂，继续搅拌；待呈现粘稠状时，继续倒入剩余氮化硅和水，搅拌3~5min后倒入剩余热固性氨基树脂；待搅拌至粘稠状时，即制备得到所述隔离剂。

对于所述第二种实施方式的所述隔离剂，两块复材之间的隔离剂30（参图2）按照总厚度0.2~0.5mm进行涂刷；在涂刷隔离剂完成之后，且后续组坯工序之前，将涂刷了隔离剂的复材进行加热烘干，烘干温度为100~250℃，烘干时间为20~40min。

以上，对于隔离剂的第一种实施方式、第二种实施方式，若在表面p5和表面p6均涂刷隔离剂，则表面p5和表面p6的各自涂刷隔离剂可以为总量/总厚度的一半，若只在表面p5和表面p6的其中之一涂刷隔离剂，则按照总量/总厚度进行涂刷。

进一步优选实施方式中，所述的组坯工序包括：按照复材21和复材22在中间、基材11层叠在上方、基材12层叠在下方、封条包围在复材21和复材22的四侧边的方式进行组坯，并对封条（可参图2的标号40）上边沿和基材11之间、封条40下边沿和基材12之间进行焊接，以形成复合坯基坯。

进一步优选地，基材11、复材21、复材22、基材12、封条40整体上布置为：

参图1和图2，基材11、复材21、复材22、基材12自上而下依次层叠；其中，基材和复材彼此相接触的表面均为经过前文所述磨抛处理的待复合表面，例如，基材12的表面p2和复材22的表面p4彼此相接触，基材11的表面p1和复材21的表面p3彼此相接触；并且，涂刷有隔离剂的复材的表面朝向另一块复材，复材22的表面p6和复材21的表面p5的二者其一涂覆有隔离剂30；在此，需要说明的是，为了便于理解和说明，图2中，将两块复材之间的隔离剂30进行了厚度尺寸放大示意，也即图中示意的隔离剂厚度与基材厚度、复材厚度、以及后文提到的封条宽度的比例进行了放大；

并且，参图3，封条40包裹在复材21和复材22的四侧边。

具体实施时，可以先将基材11、复材21、复材22、基材12层叠好，而后再将封条40包裹在复材21、复材22的四侧边，最后对封条40上边沿和基材11的表面p1进行焊接、封条40下边沿和基材12的表面p2进行焊接。当然，在一变化实施方式中，也可以先对封条40下边沿和基材12的表面p2进行焊接，封条40在基材12的表面p2上形成一个四边形围框，而后再依次将复材22、复材21至于所述的围框内，再将基材11盖住复材21以及所述的围框，最后对封条40上边沿和基材11的表面p1进行焊接。而，在再一变化实施方式中，也可以对封条40上边沿和基材11的表面p1进行焊接，而后将基材12、复材22、复材21由下往上依次层叠，再将组合在一起的封条40和基材11罩在复材21和复材22上方及四周，最后对封条40下边沿和基材12的表面p2进行焊接。这些实施方式均未脱离本发明的技艺宗旨。

优选地，封条40的上边沿和基材11之间、封条40下边沿和基材12之间，采用气保焊进行焊接。气保焊时的焊接电流为220~240A，焊接电压为28~32V，焊接速度为300~360mm/min，道间温度控制在140~160℃。

另外，进行气保焊之前优选用火焰枪对基材11和基材12分别进行预热烘烤，烘烤温度为150~250℃。

进一步地，在将上层基材、下层基材、中层复材进行层叠放置之后，采用四柱液压机械对两块基材的相背表面进行加压，压力≥500吨。

进一步地，关于封条40的尺寸，封条40的宽度W3为复材21和复材22的厚度之和或者比二者厚度之和略小2mm以内，厚度T3为12~15mm。优选地，复合坯基坯的四侧边的封条40的宽度W3相同、厚度T3也相同。另外，在复合坯基坯的长侧边处，封条40的长度L31为L2－0~2mm，优选为L2－1~2mm；而在复合坯基坯的短侧边处，封条40的长度L32为W2－0~2mm，优选为W2－1~2mm。当然，不限于此。

作为优选地，在组坯工序中，复材相对于基材居中放置。例如，前文介绍了复材和基材的长宽尺寸满足L1=L2+90~150mm，W1=W2+90~150mm，在组坯时，复材的横向上的两侧边（即长侧边）到基材的相应两侧边（即长侧边）的距离W01相等，该距离W01为W1－W2的一半，复材纵向上的两侧边（即短侧边）到基材的相应两侧边（即短侧边）的距离W02也相等，该距离W02为L1－L2的一半。

进一步地，所得的复合坯基坯的四侧边具有由基材11、封条40和基材12合围出的深度为D的凹槽。可以理解的，该深度D取决于复材和基材的长宽尺寸差（比如距离W01、距离W02）、以及封条40的厚度T3。通过该深度D的控制，不仅可有效避免复合坯轧制时发生焊缝开裂，而且可避免后续封焊时的熔深较深而形成焊接热裂纹，进而影响复合坯的封焊质量。

进一步地，复合坯基坯的一个侧边处的封条40开设有圆形通孔，该组坯工序中，在通孔中焊接一根圆管。其中，所述的通孔可以在形成封条40和基材11、基材12进行气保焊之前就加工而出，也可以在气保焊完成之后再加工而出。这些都未脱离本申请的技艺宗旨。

优选地，所述通孔开设在复合坯基坯的短侧边的封条40上。

优选地，所述通孔的孔径与所述圆管的外径一致，为8~12mm；而所述圆管的壁厚为1.2~2mm，长度为200~400mm。

作为一种优选实施方式中，所述的封焊工序包括：对所述复合坯基坯的四侧边的所述凹槽，进行堆焊，具体采用埋弧堆焊。可以理解的，在封条40所构成的围框外部，通过封焊工序而形成一个呈四边框状的堆焊填充层50，参看图2和图3。堆焊填充层50和封条40共同构成复合坯的四边框，该四边框可以将复材密封在两块基材之间。

优选地，堆焊填充层50的熔深为D，也即与复合坯基坯的侧边的凹槽深度相同。

作为一优选方式，在焊接前，焊剂经过350℃烘烤2h，之后150℃保温1h；而在焊接过程中，控制道间温度为135~165℃，焊接电流为570~630A，焊接电压为28~32V，焊接速度为420~480mm/min。如此，该埋弧堆焊技术，结合前面的封条包裹、气保焊，共同实现四块钢坯的稳固连接，保证连接强度，避免在后续轧制工序中出现开裂异常，可以进一步提升界面结合效果。

另外，在堆焊过程中，每道焊接施工前，需清理焊道附着物，保持焊道清洁；焊接结束后，保温棉覆盖进行保温。

作为一种优选实施方式中，所述的抽真空工序包括：对复合坯的内部空间进行三次抽真空和两次破真空，最后使复合坯的内部空间保持真空度≤10^-2Pa。

此处，所述的复合坯的内部空间，包括复材和基材之间的面面间隙、复材与复材之间的面面间隙、复材和封条之间的端面间隙等。具体地，所述圆管与复合坯的内部空间相连通，通过所述圆管进行三次抽真空和两次破真空。

进一步地，所述的抽真空工序更具体包括：

先将真空泵连接所述圆管，对复合坯的内部空间进行第一次抽真空，真空度≤10^{- 2}Pa，之后保压4h以上；接下来，将圆管切换成连接氮气装置，对复合坯进行破空，并充入氮气；

之后，将真空泵再次连接所述圆管，对复合坯进行第二次抽真空，真空度≤10^-1Pa，不保压；接下来，将圆管再次切换成连接氮气装置，对复合坯进行第二次破空，并充入氮气；

最后，将真空泵再次连接所述圆管，第三次对复合坯进行抽真空，真空度≤10^-2Pa。

如此，可以避免该空间中的空气，在后续的加热工序、轧制工序中引起复合界面处的表面氧化，进而保证复合界面结合质量。

进一步地，所述的封口工序，即对复合坯的出口进行密封，在本发明一优选实施方式中，所述的出口由所述圆管构成，可以以钢铁领域现有可行方式予以实施，例如将圆管用火焰枪加热、夹扁，以实现封口，得到完成的复合坯。

接下来，本发明一实施方式中，所述的加热工序，如前文所述，包括：对所述复合坯在加热炉中按照预热段、一加热段、二加热段、三加热段和均热段的五段式进行加热，预热段温度≤850℃，一加热段温度1080±30℃，二加热段温度1160±30℃，三加热段温度1220±20℃，均热段温度1190±20℃，三加热段的停留时间为(0.25~0.35)×t min/mm，均热段的停留时间为15min~30min。如此，复合坯的中层为不锈钢复材，上下两层为碳钢基材，两种材质的导热率、膨胀系数等差异较大，在加热过程中会存在产生较大应力，本实施方式的加热工序，可以较好的控制复合坯在各段的升温速率，确保均匀升温，进而避免开裂、漏气等风险，从而为获得优异结合界面奠定基础。

本发明一实施方式中，所述的轧制步骤，如前文所述，包括：

对出加热炉的复合坯进行轧制，制得复合板大板；

整个轧制过程中，前n道次采用横向轧制，第n+1道次以后采用纵向轧制，并且，第1道次轧制压下量≥25mm且轧制温度≥1060℃，第n道次轧制所得坯料的宽度为Wt＋0~40mm，Wt为复合板大板的目标宽度，第n道次的轧制温度≥1030℃；

在第n道次和第n+1道次之间以及在第n+2道次和第n+3道次之间，将坯料在6组集管中进行往返水冷1次，每组集管的上集管冷却水量120~180m³/h、下集管冷却水量160~220m³/h，且辊道速度为0.8~1.2m/s；优选地，更优选地，每组集管的上集管冷却水量150m³/h、下集管冷却水量200m³/h，且辊道速度为1m/s；

第n+1道次至第n+3道次的轧制压下量均≥40mm，第n+1道次的轧制温度≥950℃；优选地，第n+2道次的轧制压下量≥42mm；

至第m道次时，轧制温度≥900℃，轧制至坯料厚度为复合板大板的目标厚度的2.5~3.5倍；

之后进行浇水冷却，直至坯料的表面温度降低至840℃以下；

而后进行第二阶段轧制，直至坯料厚度为复合板大板的目标厚度，完成整个轧制过程，第二阶段轧制的第1道次轧制温度为810℃~840℃，最后1道次的轧制温度为780~810℃。

如此，本实施方式的轧制工序，一方面，可以确保心部的变形渗透效果，利于复材和基材的结合，提高最终复合板的基层和复层的界面结合率和结合强度；另一方面，保证复合板大板的相关力学性能、耐蚀性能和低温冲击韧性，避免因为基材与复材的复合而导致性能劣化。

进一步地，作为优选地第一种实施方式，所述的冷却工序包括：

轧制所得复合板大板进入超快速冷却系统进行冷却，开冷温度≥730℃，冷却速度为6~20℃/s，终冷温度为480~590℃；

离开超快速冷却系统之后，复合板大板上冷床进行空气冷却，直至室温。

作为更优的第二种实施方式，所述的冷却工序包括：

轧制所得复合板大板进入超快速冷却系统进行冷却：所述超快速冷却系统具有沿辊道间隔1m布置的24组冷却集管，每组冷却集管的冷却距离为1m，在复合板大板通过超快速冷却系统时，按照每开启N组冷却集管、而后不开启M组冷却集管的方式来控制全部24组冷却集管的开闭状态，冷却水压为0.15~0.30MPa，冷却速度为3~15℃/s，终冷温度为380~590℃；其中N取值2、3或4，M取值2、3或4；

离开超快速冷却系统之后，复合板大板上冷床进行空气冷却，直至室温。

该第二种实施方式的冷却工序，复合板大板通过超快速冷却系统时，在交替的开启冷却集管和不开启冷却集管中行进，这样，复合板大板的每个部位都会冷却、返红、冷却、返红……如此循环，直至复合板大板离开超快速冷却系统。复合板大板在冷却-返红的循环中，碳钢基材不断发生相变和自回火效应，且相变反应逐步向心部渗透，直至整个碳钢基材均完成相变。该间断式冷却工艺不同于常规的往复式冷却，往复式冷却的返红和自回火是发生在表层或者近表层已经完成相变后，表层和心部温差或冷却速度相差较大，组织和力学性能亦相差较大，而本实施方式的间断式冷却工艺，则是，在同一时刻复合板大板既有一些部位处于冷却状态、又有一些部位处于返红/自回火，并且，复合板大板的每个部位都是随时间交替进行冷却和返红/自回火，使得大板在表层和心部上的温度、冷却速度、组织、性能等差异较小，例如，最终所得的复合板的基层的厚度方向上维氏硬度差≤10，头中尾强度差≤40MPa，整板各处强度差≤40MPa。再者，通过间断式冷却可以进一步提升复合板的板形，即不平度低，即使冷却结束后不进行矫直而直接冷床冷却，也可以得到优异的板形。

进一步优选地，在所述的冷却工序中：复合板大板的厚度在54mm以下，例如厚度为10~54mm时，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.4~0.8m/s，复合板大板穿过超快速冷却系统一次，之后离开超快速冷却系统。另外，24组冷却集管的控制方式可以为：第1~4组冷却集管开启、第5~6组冷却集管不开启、第7~8组冷却集管开启、第9~10组冷却集管不开启、第11~12组冷却集管开启、第13~14组冷却集管不开启、第15~16组冷却集管开启、第17~18组冷却集管不开启、第19~20组冷却集管开启、第21~22组冷却集管不开启、第23~24组冷却集管开启。

在所述的冷却工序中：复合板大板的厚度＞54mm，例如厚度＞54mm且＜70mm时，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.2m/s以上而不到0.6m/s，复合板大板穿过超快速冷却系统一次，之后离开超快速冷却系统。如此，实现了不锈钢复合板厚板的板形控制和均匀性控制，克服了现有不锈钢复合板厚板的生产难题。另外，24组冷却集管的控制方式可以为：第1~4组冷却集管开启、第5~8组冷却集管不开启、第9~12组冷却集管开启、第13~16组冷却集管不开启、第17~20组冷却集管开启、第21~22组冷却集管不开启、第23~24组冷却集管开启。

在所述的冷却工序中：复合板大板的厚度≥70mm时，例如厚度为70mm~110mm时，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.4~0.9m/s，复合板大板先正向从超快速冷却系统入口进入，当其头部到达第24组冷却集管时，辊道反向，复合板大板反向穿过超快速冷却系统并从超快速冷却系统入口离开。如此，实现了特厚的不锈钢复合板的板形控制和均匀性控制，克服了现有特厚的不锈钢复合板的生产难题。另外，24组冷却集管的控制方式可以为：第1~4组冷却集管开启、第5~8组冷却集管不开启、第9~12组冷却集管开启、第13~16组冷却集管不开启、第17~20组冷却集管开启、第21~22组冷却集管不开启、第23~24组冷却集管开启。

作为优选地一种实施方式，所述的分板工序包括：将复合板大板四侧边进行切割以去除封条之外的部分，复合板大板分离成上下两张复合板小板。

关于“封条之外的部分”，即经前面的轧制工序之后，由前文所提到的复合坯中的封条40及堆焊填充层50所转变成的复合板大板上的边沿部分。如此，将这部分去除，露出不锈钢复层，而在没有这些边沿部分的连接作用的情况下，复合板大板自动分离成上下两张复合板小板。

作为优选地一种实施方式，所述的矫直工序包括：对复合板小板进行定尺、压平和冷矫直，得到两张单面不锈钢复合板成品。

参看图4，示出了对应的两张单面不锈钢复合板成品。每张不锈钢复合板由复层和基层构成，复层由原来的复材经由轧制得来，基层由原来的基材经由轧制得来，鉴于此，在图4中对复层依然标示了原复材的标号、基层也依然标示了原基材的标号。

接下来，本发明一实施方式还提供了一种不锈钢复合板，该不锈钢复合板通过前文任一实施方式所述的制备方法制备而成。该不锈钢复合板的基层为碳钢，复层为不锈钢。

所述不锈钢复合板的总厚度为15~39mm、基层厚度为12~36mm、复层厚度为1~5mm。

具体地，按照GB/T 2975-钢及钢产品-《力学性能试验取样位置及试样制备》对本发明一实施方式的单面不锈钢复合板进行取样，并且：

界面结合质量方面，按照GB/T 6396-《复合钢板力学及工艺性能试验方法》，对复合板进行拉伸试验，所述复合板的复合界面结合率100%，剪切强度≥360MPa，远远高于现有复合板；

板形方面，按照GB/T 709-《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》进行检测，所述复合板的不平度≤3mm/m，甚至不平度≤2mm/m；

均匀性方面，按照GB/T 6396-《复合钢板力学及工艺性能试验方法》以及GB/T228.1-《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》的标准，进行拉伸试验，所述复合板的基层的厚度方向上维氏硬度差≤10，头中尾强度差≤40MPa，整板各处强度差≤40MPa；

低温冲击韧性方面，按照GB/T 6396-《复合钢板力学及工艺性能试验方法》和GB/T229-《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》，进行试验，所述复合板的0℃冲击功≥240J，-20℃冲击功≥200J，-40℃冲击功≥150J。

上文所列出的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

下面通过多个实施例来进一步说明本发明的有益效果，当然，这些实施例仅为本发明所含众多变化实施例中的一部分，而非全部。

实施例1~4分别提供了一种单面不锈钢复合板，包括碳钢基层和不锈钢复层，这些实施例的复合板的厚度、基层厚度和材质、复层厚度和材质分别如表1所示。其中，表1里的各个材质的具体化学成分在表1附表中予以公开。

表1

进一步地，对各个实施例的复合板进行取样并试验，各个实施例的界面结合率均为100%，内弯180°合格（无裂纹），外弯180°合格（无裂纹），且在硫酸-硫酸铜溶液中煮20h，经180°弯曲后，复层无晶间腐蚀裂纹。另外，其它性能检测结果如表2所示。

表2

下面对以上各个实施例的制备方法按照工序予以介绍。

<准备钢坯工序>

准备尺寸相同的两块基材和尺寸相同的两块复材，基材和复材的材质分别与复合板的基层和复层的材质相一致，如表1所示；各个实施例的基材和复材的尺寸如表3所示。

表3

/>

将每块基材和每块复材的待复合表面进行磨抛处理；磨抛处理之后，待复合表面无氧化皮，露出金属光泽，表面粗糙度Ra＜5μm。

<涂覆隔离剂>

针对两块基材的其中之一，将非待复合表面涂刷隔离剂。

其中，实施例1、3采用的隔离剂为：包含氧化硅和氧化镁的涂液，其中氧化硅和氧化镁的质量比为3:1。隔离剂的涂刷总量为140mg/m²。在涂刷隔离剂完成之后，将涂刷了隔离剂的复材置于台车炉内加热烘干，烘干温度为350℃，烘干时间为40min。

实施例2、4采用的隔离剂为：成分按重量比为25~35%的氮化硅+5~10%的热固性氨基树脂+55~70%的水。隔离剂的涂刷厚度为0.35mm。在涂刷隔离剂完成之后，将涂刷了隔离剂的复材进行加热烘干，烘干温度为100~250℃，烘干时间为20~40min。

<组坯工序>

各个实施例中，按照基材A、复材A、复材B、基材B的顺序由下往上依次叠放；其中，基材A的待复合表面和复材A的待复合表面相接触，基材B的待复合表面和复材B的待复合表面相接触，隔离剂位于复材A和复材B之间，并且，两块复材相对于两块基材居中放置（即前文所述的W01为60mm，W02为60mm）。

在将基材A、复材A、复材B、基材B进行层叠放置之后，采用四柱液压机械对两块基材的相背表面进行加压，压力≥500吨。

各个实施例分别准备两根长封条和两根短封条，其中，两根长封条的尺寸、两根短封条的尺寸分别如上面表3所示。将四根封条包围两块复材，并且封条的上边沿与基材B焊接、下边沿与基材A焊接。并且，一根短封条的中部加工出一个直径10mm的通孔，在该通孔中焊接一根外径与通孔直径一致、壁厚为1.2~2mm、长度为200~400mm的圆管。

<封焊工序-抽真空工序-封口工序>

针对前面组坯工序中所制备的复合坯基坯，采用埋弧堆焊将复合坯基坯的四侧边的凹槽填充满，也即堆焊熔深与凹槽的深度相同。

而后，对复合坯的内部空间进行三次抽真空和两次破真空，最后使复合坯的内部空间保持真空度≤10^-2Pa。

之后，将所述圆管封口，得到复合坯。

<加热工序>

各个实施例中，对所述复合坯在加热炉中按照预热段、一加热段、二加热段、三加热段和均热段的五段式进行加热，具体的温度和时间如表4所示。

表4

<轧制工序>

对出加热炉的复合坯进行轧制，制得复合板大板；整个轧制过程中，前n道次采用横向轧制，第n+1道次以后采用纵向轧制，第n道次轧制所得坯料的宽度为Wt＋0~40mm，Wt为复合板大板的目标宽度；在第n道次和第n+1道次之间以及在第n+2道次和第n+3道次之间，将坯料在6组集管中进行往返水冷1次，每组集管的上集管冷却水量120~180m³/h、下集管冷却水量160~220m³/h，且辊道速度为0.8~1.2m/s；第n+1道次至第n+3道次的轧制压下量均≥40mm；至第m道次时，轧制至坯料厚度为复合板大板的目标厚度的2.5~3.5倍；之后进行浇水冷却，直至坯料的表面温度降低至840℃以下；而后进行第二阶段轧制，直至坯料厚度为复合板大板的目标厚度，完成整个轧制过程；其中的其它参数参表5所示。

表5

<冷却工序>

采用超快速冷却系统，该系统具有沿辊道间隔1m布置的24组冷却集管，每组冷却集管的冷却距离为1m。

对实施例1和2的复合板大板，进入超快速冷却系统进行冷却，开冷温度为770℃，冷却速度为12℃/s，终冷温度为550℃。离开超快速冷却系统之后，复合板大板上冷床进行空气冷却，直至室温。

对实施例3、4的复合板大板，进入超快速冷却系统进行冷却：在复合板大板通过超快速冷却系统时，按照每开启N组冷却集管、而后不开启M组冷却集管的方式来控制全部24组冷却集管的开闭状态，冷却水压为0.15~0.30MPa，冷却速度为3~15℃/s，终冷温度为380~590℃；其中N取值2、3或4，M取值2、3或4。离开超快速冷却系统之后，复合板大板上冷床进行空气冷却，直至室温。其中，各个实施例中，具体的复合板大板厚度、冷却水压、冷却速率、终冷温度、辊道速度、穿过超快速冷却系统的次数（简称穿水次数）、冷却集管开关方式等参数，请参看表6。

表6

<分板工序-矫直工序>

将复合板大板的四侧边进行切割以去除封条之外的部分，复合板大板分离成上下两张复合板小板。

之后，对复合板小板进行定尺、压平和冷矫直，得到各个实施例的不锈钢复合板（例如表1和表2中所提的复合板）。

综合上述可知，采用本发明优选地实施方式所提供的制备方法，其通过对加热工序和轧制工序的技术改进，所制得的不锈钢复合板，相较于现有技术，不仅保证了优异的力学性能和耐蚀性能，而且还改善了界面结合性能，使得界面结合强度大大增加；并且进一步地，通过冷却工序、组坯工序、抽真空工序等其它进一步优选方案，还可以使得复合板具有出色的板形、均匀性和冲击韧性。

Claims (20)

1.一种界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯；该复合坯包括上层基材、下层基材、中层复材、以及将中层复材密封在上层基材和下层基材之间的四边框；

对所述复合坯在加热炉中按照预热段、一加热段、二加热段、三加热段和均热段的五段式进行加热，预热段温度≤850℃，一加热段温度1080±30℃，二加热段温度1160±30℃，三加热段温度1220±20℃，均热段温度1190±20℃，三加热段的停留时间为(0.25~0.35)×tmin/mm，均热段的停留时间为15min~30min；

对出加热炉的复合坯进行轧制，制得复合板大板；整个轧制过程中，前n道次采用横向轧制，第n+1道次以后采用纵向轧制，并且，第1道次轧制压下量≥25mm且轧制温度≥1060℃，第n道次轧制所得坯料的宽度为Wt＋0~40mm，Wt为复合板大板的目标宽度，第n道次的轧制温度≥1030℃；在第n道次和第n+1道次之间以及在第n+2道次和第n+3道次之间，将坯料在6组集管中进行往返水冷1次，每组集管的上集管冷却水量120~180m³/h、下集管冷却水量160~220m³/h，且辊道速度为0.8~1.2m/s；第n+1道次至第n+3道次的轧制压下量均≥40mm，第n+1道次的轧制温度≥950℃；至第m道次时，轧制温度≥900℃，轧制至坯料厚度为复合板大板的目标厚度的2.5~3.5倍；之后进行浇水冷却，直至坯料的表面温度降低至840℃以下；而后进行第二阶段轧制，直至坯料厚度为复合板大板的目标厚度，完成整个轧制过程，第二阶段轧制的第1道次轧制温度为810℃~840℃，最后1道次的轧制温度为780~810℃；

对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品。

2.根据权利要求1所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，第n+2道次的轧制压下量≥42mm。

3.根据权利要求1所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤“对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品”的冷却工序包括：

轧制所得复合板大板进入超快速冷却系统进行冷却，开冷温度≥730℃，冷却速度为6~20℃/s，终冷温度为480~590℃；

离开超快速冷却系统之后，复合板大板上冷床进行空气冷却，直至室温。

4.根据权利要求1所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤“对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品”的冷却工序包括：

轧制所得复合板大板进入超快速冷却系统进行冷却：所述超快速冷却系统具有沿辊道间隔1m布置的24组冷却集管，每组冷却集管的冷却距离为1m，在复合板大板通过超快速冷却系统时，按照每开启N组冷却集管、而后不开启M组冷却集管的方式来控制全部24组冷却集管的开闭状态，冷却水压为0.15~0.30MPa，冷却速度为3~15℃/s，终冷温度为380~590℃；其中N取值2、3或4，M取值2、3或4。

5.根据权利要求4所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤“对所得复合板大板进行冷却、分板、矫直，得到不锈钢复合板产品”的冷却工序包括：

离开超快速冷却系统之后，复合板大板上冷床进行空气冷却，直至室温。

6.根据权利要求4所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，复合板大板的厚度在54mm以下，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.4~0.8m/s，复合板大板穿过超快速冷却系统一次，之后离开超快速冷却系统。

7.根据权利要求4所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，复合板大板的厚度＞54mm，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.2m/s以上而不到0.6m/s，复合板大板穿过超快速冷却系统一次，之后离开超快速冷却系统。

8.根据权利要求4所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，复合板大板的厚度≥70mm时，所述超快速冷却系统的辊道速度为0.4~0.9m/s，复合板大板先正向从超快速冷却系统入口进入，当其头部到达第24组冷却集管时，辊道反向，复合板大板反向穿过超快速冷却系统并从超快速冷却系统入口离开。

9.根据权利要求1所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”中的抽真空工序包括：

对复合坯的内部空间进行三次抽真空和两次破真空，最后使复合坯的内部空间保持真空度≤10^-2Pa。

10.根据权利要求9所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤“对复合坯的内部空间进行三次抽真空和两次破真空，最后使复合坯的内部空间保持真空度≤10^-2Pa”包括：

先对复合坯的内部空间进行抽真空，真空度≤10^-2Pa，之后保压4h以上；接下来对复合坯进行破空，并充入氮气；

之后，对复合坯进行抽真空，真空度≤10^-1Pa，不保压；接下来对复合坯进行破空，并充入氮气；

最后，第三次对复合坯进行抽真空，真空度≤10^-2Pa。

11.根据权利要求1所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”的所得复合坯中：

中层复材包括层叠设置的两块复材；

所述四边框包括包围中层基材的四侧边的封条，以及位于由上层基材、下层基材和封条合围出的凹槽中的堆焊填充层。

12.根据权利要求11所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，封条的上边沿与上层基材、下边沿与下层基材，分别通过气保焊焊接在一起。

13.根据权利要求11所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”中的涂覆隔离剂工序包括：

在两块复材的相接面的至少其中一个上涂覆隔离剂。

14.根据权利要求13所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，所用的隔离剂为包含氧化硅和氧化镁的涂液，其中氧化硅和氧化镁的质量比为3:1。

15. 根据权利要求14所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，两块复材之间的涂刷隔离剂的总量为18~22y mg/m²，y为两块复材和两块基材的厚度总和与复合板大板的厚度比。

16.根据权利要求13所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，所用的隔离剂的成分按重量比为：25~35%的氮化硅，5~10%的热固性氨基树脂，55~70%的水。

17.根据权利要求16所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，两块复材之间的涂刷隔离剂的总厚度为0.2~0.5mm。

18.根据权利要求1所述的界面结合优异的不锈钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤“通过准备钢坯、涂覆隔离剂、组坯、封焊、抽真空、封口，制备厚度t的复合坯”的组坯工序中，将上层基材、下层基材、中层复材进行层叠放置，之后采用四柱液压机械对两块基材的相背表面进行加压，压力≥500吨。

19.一种界面结合优异的不锈钢复合板，其特征在于，所述不锈钢复合板的结合界面的剪切强度≥360MPa，所述不锈钢复合板的制备过程中，对由上层基材、下层基材、中层复材构成的复合坯进行加热，而后轧制成复合板大板；

在轧制过程中，前n道次采用横向轧制，第n+1道次以后采用纵向轧制，并且，第1道次轧制压下量≥25mm且轧制温度≥1060℃，第n道次轧制所得坯料的宽度为Wt＋0~40mm，Wt为复合板大板的目标宽度，第n道次的轧制温度≥1030℃；在第n道次和第n+1道次之间以及在第n+2道次和第n+3道次之间，将坯料在6组集管中进行往返水冷1次，每组集管的上集管冷却水量120~180m³/h、下集管冷却水量160~220m³/h，且辊道速度为0.8~1.2m/s；第n+1道次至第n+3道次的轧制压下量均≥40mm，第n+1道次的轧制温度≥950℃；至第m道次时，轧制温度≥900℃，轧制至坯料厚度为复合板大板的目标厚度的2.5~3.5倍；之后进行浇水冷却，直至坯料的表面温度降低至840℃以下；而后进行第二阶段轧制，直至坯料厚度为复合板大板的目标厚度，完成整个轧制过程，第二阶段轧制的第1道次轧制温度为810℃~840℃，最后1道次的轧制温度为780~810℃。

20.根据权利要求19所述的界面结合优异的不锈钢复合板，其特征在于，所述复合板的基层为碳钢，复层为不锈钢。

Images