專利名稱：采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬復合板的制造技術，特別是指一種采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法。
背景技術：
金屬復合鋼板、復合卷板的應用主要基于經(jīng)濟性和節(jié)約資源的目的，以及在各種設備上的特殊用途。例如，要求具備抗腐蝕能力的壓力容器板，以采用不銹鋼板制造比較合理，但成本高，如果采用普通碳素鋼板與不銹鋼板復合制得的復合板制造同樣的壓力容器板，不銹鋼板的厚度僅整體厚度的2～10％，這樣不僅滿足了容器的抗腐蝕性能和足夠高的強度，而且也大大的降低了成本。另外，某些具有優(yōu)異耐熱、耐腐蝕及導電、導熱性能的金屬材料，如銅、錳、鈦或鉻等，存在資源稀缺的問題，若采用雙層或多層復合板，不但有利于節(jié)省資源，也能滿足很多工程中的特殊需要。
目前，金屬復合板的生產(chǎn)主要是采用爆破法制造，存在的缺點是基層金屬和復層金屬之間的結合面為物理結合，其結合強度低，因而復合板的后加工性能差，不能進行彎、折、焊、壓等加工。中國專利一種金屬復合釬料(專利號ZL94108021.7)公開了一種金屬復合用釬料配方，在此基礎上，本申請的發(fā)明人提出了利用該釬料配方生產(chǎn)金屬復合板的方法，但存在專用設備多、設備投入大、不能在普通的中型軋機生產(chǎn)復合板等不足，經(jīng)發(fā)明人多年努力，開發(fā)出利用該釬料生產(chǎn)金屬復合板的新方法，其方法的實質(zhì)是通過生產(chǎn)釬焊金屬復合板坯然后通過普通的中型軋機軋制各種規(guī)格的金屬復合板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以利用普通軋機生產(chǎn)線軋制多種規(guī)格的金屬復合板、投資成本低，效益巨大的一種采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法。
本發(fā)明的目的是通過下述的技術方案予以實現(xiàn)一種采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法，包括下述步驟(1)根據(jù)產(chǎn)品要求確定基層金屬板、復層金屬板的外形尺寸；(2)清理基層金屬板、復層金屬板的待復合表面；(3)組坯將兩塊復層金屬重疊放置在兩塊基層金屬板之間，并在基層金屬板和復層金屬板之間放置釬焊料，在兩塊復層金屬板之間防止高溫防粘劑，在壓力下于兩層復層板周邊的兩層基層金屬板之間焊接分隔板，并將分隔板外側的兩層基層金屬板邊緣連續(xù)焊接后將復層金屬板密封；(4)鉆孔抽真空；(5)將抽真空后的復合坯在軋機上于900～1150℃熱軋成型；(6)精整后切邊分離即得復合板。
上述采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法中所述的基層金屬板是碳素鋼板、合金鋼板中的一種，所述的復層金屬板是不銹鋼板、銅板、鈦板或鋁板中的一種。
上述采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法中步驟(3)中所述的釬焊料為箔料、鍍料或粉料，分別采用貼、噴或刷的方式上料，厚度為1～10微米。
上述采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法中步驟(3)中所述的高溫防粘劑采用可耐1400～1500℃溫度的高純度金屬氧化物超細粉。如采用經(jīng)濟實用的輕質(zhì)氧化鎂超細粉。
上述采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法中步驟(3)的組坯壓力不小于150T/M2。
上述采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法中步驟(3)在組坯焊接時應在分隔板與復層金屬板周邊留出5～10mm的復層金屬板延展間隙。
上述采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法步驟(3)中兩層基層板邊緣連續(xù)焊接密封的焊縫深度≥25mm，以保證熱軋時復合坯的強度，防止出現(xiàn)分層。
上述采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法中步驟(4)的抽真空條件為400℃±10℃保溫30分鐘，持續(xù)抽真空保持在1×10-2Pa～1×10-3Pa。
本發(fā)明的方法可以利用現(xiàn)有的中型熱軋機直接生產(chǎn)性能優(yōu)良的金屬復合板，金屬復合板的機械性能、防腐蝕性能和再加工性能都十分優(yōu)良，二層金屬之間的結合強度高，其剪切強度可達210MPa～350MPa，與現(xiàn)有技術相比具有設備投資小、經(jīng)濟效益和社會效益巨大的優(yōu)點，可廣泛應用在金屬復合鋼板、卷板的生產(chǎn)。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但不構成對本實用新型的任何限制。
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明的復合坯結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法，其工藝流程為確定基層板和復層板尺寸→表面處理→組坯→抽真空→熱軋→精整分離，下面對各工序詳述如下(1)確定基層板和復層板尺寸復合坯基層板1的長寬即為復合坯的長寬，復層板2的長寬由基層板1對應長寬減去根據(jù)需留取的焊接厚度、分隔板3厚度和復層板2延展間隙占用的空間尺寸后得出(見圖2)。
(2)表面處理對復合坯的基層板1的待復合表面一般要用機械研磨的方式除鐵銹，并使其表面平整，采用現(xiàn)有技術中的車、銑、铇、磨技術均可以實現(xiàn)，組坯前也要用溶劑或氫氧化鈉除油，除污；對復合坯的復層板2待復合表面可用拋磨或砂輪，砂紙打磨掉氧化層后再經(jīng)過化學除油、酸洗、烘干后備用。
(3)組坯組坯一般根據(jù)復合坯尺寸在300T～2000T壓力機的平臺上進行，應保證組坯壓力不低于150T/M2，組坯時將表面處理合格的基層板1、復層板2、釬焊料4、防粘劑5按圖2中順序排列壓緊、焊接、緊固；釬焊料4可以是箔料或鍍料或刷料，相應的采用貼、噴、刷的方式上料，厚度為1～10微米；防粘劑5的作用是便于軋制后的復合板能夠有效分離成兩塊或兩卷，防粘劑5一般采用可耐1400℃-1500℃高溫的高純度金屬氧化物超細粉，如輕質(zhì)氧化鎂超細粉；焊接工序用氣體保護焊、埋弧焊或其他焊接方式滿焊。
(4)抽真空在焊接好的復合坯一端鉆一個Φ12mm的小孔，一定要鉆透焊接體和分隔板3使能抽走復合體內(nèi)的氣體，然后將復合坯或多塊復合坯的組合接至真空泵送入加熱爐中加熱至400℃±10℃保溫30分鐘，持續(xù)抽空保持在1×10Pa-2～1×10-3Pa左右。
(5)熱軋將已抽真空的復合坯，在加熱爐內(nèi)加熱至900～1150℃，使用不同軋制力的二輥、三輥、四輥中板或中型軋機生產(chǎn)線、熱連軋帶鋼或卷板軋機生產(chǎn)線，軋制成所需要的金屬復合板。
(6)精整分離將軋制后金屬復合板經(jīng)過絞直、橫剪、縱剪及利用翻板機分離形成兩塊復合鋼板產(chǎn)品。而復合卷板在軋制并收卷后再通過常規(guī)一套分條設備切邊后分成兩卷。
采用本發(fā)明的方法視軋機軋制力、軋制寬度的不同通?？缮a(chǎn)厚3mm～50mm，寬1000mm～4000mm的復合鋼板，以及厚1mm～10mm寬230mm～4000mm復合帶鋼和卷板。根據(jù)上述制造方法和原理，復合板可以單面復合也可以雙面或多面復合。
實施例1制造寬1400mm×厚200mm×長9000mm復合坯三塊用卷板軋機分別生產(chǎn)厚3mm、4mm、5mm寬1500mm碳鋼與不銹鋼復合的熱卷板，其中復層不銹鋼厚分別為0.5mm、0.8mm、0.8mm。
參閱圖2中所示，首先選六塊基層Q235碳鋼板，六塊復層304不銹鋼板以制作三塊復合坯，每塊復合坯總厚是200mm。由于是兩塊基層板，兩塊復層板分別組成一套，所以每套板的厚并應該是200/2＝100mm，其中1.3mm板，不銹鋼厚度為0.5mm，其比例為0.5/3＝1/6，不銹鋼的厚度100×1/6＝16.7mm選17mm厚不銹鋼板，普碳鋼83mm。
2.4mm板，不銹鋼厚度為0.8mm，其比例為0.8/4＝1/5，不銹鋼的厚度100×1/5＝20mm，普碳鋼為80mm。
3.5mm板，不銹鋼厚度為0.8mm，其比例為0.8/5＝16/100，不銹鋼的厚度100×16/100＝16mm，普碳鋼為84mm。
綜合上述六塊Q235普碳鋼板為1400mm×83mm×9000mm兩塊、1400mm×80mm×9000mm兩塊、1400mm×84mm×9000mm兩塊；在這里基層板的長寬即為復合坯的長寬，復層板的長寬由基層板對應尺寸減去需留取焊接厚度、分隔板厚度和復層板的延展間隙占用的空間尺寸后得出，上述的復合坯中分隔板采用5mmQ235碳鋼板，寬度方向的延展間隙采用5mm，并留25mm的焊接位置，長度方向的延展間隙采用10mm，并留50mm的焊接位置，得到六塊304不銹鋼板為1330mm×17mm×8870mm兩塊、1330mm×20mm×8870mm兩塊、1330mm×16mm×8870mm兩塊。
分別將上述的三組板的待復合面進行除銹、清污處理，然后在2000T壓機平臺上進行按圖2中所示進行組坯，并在基層碳鋼板與復層不銹鋼板之間放置5微米的釬焊料箔，在兩層復層不銹鋼板之間放置輕質(zhì)氧化鎂超細粉，然后焊接分隔板后，將分隔板外側的留出的兩層基層金屬板邊緣焊接位置連續(xù)滿焊焊接后將復層金屬板密封；在焊接好的復合坯一端鉆一個Φ12mm的小孔，將三組復合坯組合接至真空泵送入加熱爐中加熱至400℃±10℃保溫30分鐘，持續(xù)抽空保持在1×10-3Pa左右，分別封閉抽真空口，然后分別將三塊1400mm×200mm×9000mm復合坯通過加熱爐加熱1150℃經(jīng)連續(xù)熱軋機熱軋成型成6mm、8mm和10mm后的卷板，最后利用傳統(tǒng)的分條設備切邊后分成兩卷得到總厚3mm(0.5+2.5)、總長約560M的復合卷板，總厚4mm(0.5+3.5)、總長約420M的復合卷板和總厚5mm(0.8+4.2)、總長約336M的復合卷板。
實施例2制造寬1050mm×厚150mm×長2000mm復合坯三塊用中板軋機分別生產(chǎn)厚6mm、8mm、20mm寬2000mm碳鋼與不銹鋼復合板，其中復層不銹鋼厚均為1mm。
參閱圖2中所示，首先選六塊基層Q235碳鋼板，六塊復層304不銹鋼板以制作三塊復合坯，每塊復合坯總厚是150mm。由于是兩塊基層板，兩塊復層板分別組成一套，所以每套板的厚并應該是150/2＝75mm，其中1.6mm板，不銹鋼厚度為1mm，其比例為1/6，不銹鋼的厚度75×1/6＝12.5mm選13mm厚不銹鋼板，普碳鋼62mm。
2.8mm板，不銹鋼厚度為1mm，其比例為1/8，不銹鋼的厚度75×1/8＝9.4mm選10mm厚不銹鋼板，普碳鋼為65mm。
3.20mm板，不銹鋼厚度為1mm，其比例為1/20，不銹鋼的厚度75×1/20＝3.75mm選4mm厚不銹鋼板，普碳鋼為71mm。
綜合上述六塊Q235普碳鋼板為1050mm×62mm×2000mm兩塊、1050mm×65mm×2000mm兩塊、1050mm×71mm×2000mm兩塊；在這里基層板的長寬即為復合坯的長寬，復層板的長寬由基層板對應尺寸減去需留取焊接厚度、分隔板厚度和復層板延展間隙占用的空間尺寸后得出，上述的復合坯中分隔板采用5mmQ235碳鋼板，寬度方向的延展間隙采用5mm，并留25mm的焊接位置，長度方向的延展間隙采用10mm，并留25mm的焊接位置，得到六塊304不銹鋼板為980mm×13mm×1920mm兩塊、980mm×10mm×1920mm兩塊、980mm×4mm×1920mm兩塊。
分別將上述的三組板的待復合面進行除銹、清污處理，然后在500T壓機平臺上進行按圖2中所示進行組坯，并在基層碳鋼板與復層不銹鋼板之間放置5微米的釬焊料箔，在兩層復層不銹鋼板之間放置輕質(zhì)氧化鎂超細粉，然后焊接分隔板后，將分隔板外側的留出的兩層基層金屬板邊緣焊接位置連續(xù)滿焊焊接后將復層金屬板密封；在焊接好的復合坯一端鉆一個Φ12mm的小孔，將三組復合坯組合接至真空泵送入加熱爐中加熱至400℃±10℃保溫30分鐘，持續(xù)抽空保持在1×10-2Pa左右，分別封閉抽真空口，然后分別將三塊1050mm×150mm×2000mm復合坯通過加熱爐加熱1050℃經(jīng)中板軋機熱軋成型成12mm、16mm和40mm厚的復合鋼板，最后分別經(jīng)過絞直、橫剪、縱剪及翻板機分離形成同一厚度的兩塊復合鋼板，得到總厚6mm(1+5)、總長約26M的復合鋼板，總厚8mm(1+7)、總長約20M的復合鋼板和總厚20mm(1+19)、總長約8M的復合鋼板。
權利要求
1.一種采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法，其特征包括下述步驟(1)根據(jù)產(chǎn)品要求確定基層金屬板、復層金屬板的外形尺寸；(2)清理基層金屬板、復層金屬板的待復合表面；(3)組坯將兩塊復層金屬重疊放置在兩塊基層金屬板之間，并在基層金屬板和復層金屬板之間放置釬焊料，在兩塊復層金屬板之間防止高溫防粘劑，在壓力下于兩層復層板周邊的兩層基層金屬板之間焊接分隔板，并將分隔板外側的兩層基層金屬板邊緣連續(xù)焊接后將復層金屬板密封；(4)鉆孔抽真空；(5)將抽真空后的復合坯在軋機上于900～1150℃熱軋成型；(6)精整后切邊分離即得復合板。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述的基層金屬板是碳素鋼板、合金鋼板中的一種，所述的復層金屬板是不銹鋼板、銅板、鈦板或鋁板中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是步驟(3)中所述的釬焊料為箔料、鍍料或粉料中的一種，分別采用貼、噴或刷的方式上料，厚度為1～10微米。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是步驟(3)中所述的高溫防粘劑采用可耐1400～1500℃溫度的高純度金屬氧化物超細粉。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征是所述的高溫防粘劑采用輕質(zhì)氧化鎂超細粉。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是步驟(3)中的組坯壓力不小于150T/M2。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是步驟(3)中組坯時應在分隔板與復層金屬板周邊留出5～10mm的復層金屬板延展間隙。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是步驟(3)中兩層基層板邊緣連續(xù)焊接密封的焊縫深度≥25mm。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是步驟(4)的抽真空條件為400℃±10℃保溫30分鐘，持續(xù)抽真空保持在1×10-2Pa～1×10-3Pa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用復合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復合板的方法，屬于金屬復合板的生產(chǎn)技術領域，它包括下述步驟確定基層板和復層板尺寸→表面處理→組坯→抽真空→熱軋→精整分離。本發(fā)明的方法可以利用現(xiàn)有的中型熱軋機直接生產(chǎn)性能優(yōu)良的金屬復合板，金屬復合板的機械性能、防腐蝕性能和再加工性能都十分優(yōu)良，二層金屬之間的結合強度高，其剪切強度可達210MPa～350MPa，與現(xiàn)有技術相比具有設備投資小、經(jīng)濟效益和社會效益巨大的優(yōu)點，可廣泛應用在金屬復合鋼板、卷板的生產(chǎn)。
文檔編號B21B47/02GK1669687SQ200510033870
公開日2005年9月21日 申請日期2005年4月4日 優(yōu)先權日2005年4月4日
發(fā)明者嚴孟杰 申請人:吉欣(英德)熱軋不銹復合鋼有限公司, 嚴孟杰, 嚴飚