專利名稱：一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)金屬復(fù)合板的熱軋復(fù)合坯制造技術(shù)，特別是指一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法。
背景技術(shù)：
金屬復(fù)合鋼板、復(fù)合卷板的應(yīng)用主要基于經(jīng)濟性和節(jié)約資源的目的，以及在各種設(shè)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(fù)合制得的復(fù)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(dǎo)電、導(dǎo)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(fù)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。傳統(tǒng)的金屬復(fù)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(fù)層金屬之間的結(jié)合面為物理結(jié)合，其結(jié)合強度低，因而復(fù)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(fù)合釬料”(專利號ZL94108021.7)公開了一種金屬復(fù)合用釬料配方，在此基礎(chǔ)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(fù)合板的方法，使基層金屬板和復(fù)合金屬板的層間剪切強度達到210MPa～350MPa；但存在專用設(shè)備多、設(shè)備投入大、不能在普通的中型軋機生產(chǎn)復(fù)合板等不足，經(jīng)發(fā)明人多年努力，提出了“采用復(fù)合坯生產(chǎn)釬焊熱軋金屬復(fù)合板的方法”的發(fā)明專利申請，申請?zhí)?00510033870.X申請日2005年產(chǎn)4月4日，利用該方法可以在普通的中型軋機軋制出各種規(guī)格的金屬復(fù)合板。但上述方法中的復(fù)合坯在制造和使用過程中存在下述不足(1)因基層板和復(fù)層板之間沒有結(jié)合力，為保證熱軋時不分層而造成對設(shè)備的破壞，必須將兩層基層板的周邊進行焊接處理，并且焊縫的深度應(yīng)大于25mm，這需要消耗大量的焊接材料和人工，造成生產(chǎn)成本較高、生產(chǎn)周期長；(2)復(fù)合坯熱軋成金屬復(fù)合板后，切邊損耗量大，其每邊的切邊量均大于80mm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本較低、周期短、效率高、損耗小的一種壓制成型釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法，包括下述步驟(1)根據(jù)產(chǎn)品要求確定基層金屬板、復(fù)層金屬板的材料和外形尺寸；(2)清理基層金屬板、復(fù)層金屬板的待復(fù)合表面；(3)組坯將兩塊復(fù)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(fù)層金屬板之間放置釬焊料，在兩塊復(fù)層金屬板之間防止高溫防粘劑，在壓力下于兩層基層板的周邊邊緣焊接密封板將復(fù)層金屬板密封；(4)鉆孔抽真空；(5)將抽真空后的復(fù)合坯加熱至釬焊料的融點以上，在壓機上熱壓成型后冷卻。
上述的一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工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(fù)層金屬板是不銹鋼板、銅板、鈦板或鋁板中的一種。
上述的一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法中步驟(3)中所述的釬焊料含有下述重量百分比的化學(xué)成份Cr6～8％、B2.75～3.5％、Si4～5％、Fe2～4％、C＜0.1％、Co3.4％、W2.5％、余量為Ni，釬焊料為箔料、鍍料或刷料中的一種，厚度為1～10微米。
上述的一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法中步驟(3)中的組坯壓力不小于150T/M2。
上述的一種壓制成型釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法中步驟(3)中組坯時應(yīng)在密封板與復(fù)層金屬板周邊留出5～10mm的復(fù)層金屬板延展間隙。
上述的一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法中步驟(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，如輕質(zhì)氧化鎂超細粉等。
上述的一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法中步驟(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。
上述的一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法中步驟(5)的熱壓條件是溫度900～1200℃，壓機的壓力應(yīng)使復(fù)合坯有5～15％的壓縮變形量。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了復(fù)合坯在制造時需要將基層金屬焊接處理的技術(shù)問題，大大地減少了焊接工作量和節(jié)約焊接材料，降低生產(chǎn)成本；同時，還可減少熱軋成型后的切邊損耗，進一步降低生產(chǎn)成本，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明中復(fù)合坯的組合示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，如圖1所示，本發(fā)明的一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法，其工藝流程為確定基層板和復(fù)層板尺寸→表面處理→組坯→抽真空→熱壓成型，下面對各工序詳述如下(1)確定基層板和復(fù)層板尺寸首先應(yīng)根據(jù)復(fù)合坯的要求選擇基層金屬板和復(fù)合金屬板的材料和外形尺寸，而復(fù)合坯中基層金屬板1的長寬即為復(fù)合坯的長寬，復(fù)層金屬板2的長寬由基層板1對應(yīng)長寬減去根據(jù)需留取的復(fù)層金屬板2延展間隙6占用的空間尺寸后得出(見附圖2所示)。
(2)表面處理對復(fù)合坯的基層金屬板1的待復(fù)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(shù)中的車、銑、铇、磨技術(shù)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(fù)合坯的復(fù)層金屬板2待復(fù)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(xué)除油、酸洗、烘干后備用。
(3)組坯組坯一般根據(jù)復(fù)合坯尺寸在300T～2000T壓力機的平臺上進行，應(yīng)保證組坯壓力不低于150T/M2，組坯時將表面處理合格的基層金屬板1、復(fù)層金屬板2、釬焊料5、防粘劑3按圖2中順序排列壓緊，然后焊接密封板4，釬焊料5可以是箔料或鍍料或刷料，相應(yīng)的采用貼、噴、刷的方式上料，厚度為1～10微米；防粘劑3的作用是便于壓制、熱軋后的復(fù)合板能夠有效分離成兩塊或兩卷，防粘劑3一般采用可耐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；組坯時還應(yīng)在密封板4與復(fù)層金屬板2周邊留出5～10mm的復(fù)層金屬板延展間隙6。
(4)抽真空在焊接好的復(fù)合坯一端鉆一個Φ12mm的小孔，用于抽走復(fù)合體內(nèi)的氣體，然后將復(fù)合坯或多塊復(fù)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)熱壓成型將已抽真空的復(fù)合坯，在加熱爐內(nèi)加熱至900～1200℃，然后在壓機的工作臺上壓制成型后冷卻，壓機的壓力應(yīng)使復(fù)合坯有5～15％的壓縮變形量，壓力約在500T/M2以上，以保證基層金屬板和復(fù)合金屬板間形成足夠的結(jié)合強度，加熱爐可采用現(xiàn)有技術(shù)中廣泛使用的步進式或推進式加熱爐等；熱壓成型后可以采用噴水冷卻，以減少冷卻時間。
實施例1制造寬長2000mm×350mm×厚150mm碳鋼、不銹鋼復(fù)合坯，其中不銹鋼的厚度12mm，普碳鋼為63mm。在這里基層金屬板的長寬即為復(fù)合坯的長寬，首先選兩塊尺寸為2000mm×350mm×63mm的基層Q235碳鋼板，根據(jù)基層金屬板的尺寸，減去長度方向的延展間隙10mm×2、寬度方向的延展間隙5mm×2，兩塊復(fù)層304不銹鋼板尺寸為1980mm×340mm×12mm。
參閱圖2中所示，分別將上述的基層金屬板1、復(fù)層金屬板2的待復(fù)合面進行除銹、清污處理，然后在500T壓機平臺上進行組坯，并在基層碳鋼板1與復(fù)層不銹鋼板2之間放置5微米的釬焊料層5，在兩層復(fù)層不銹鋼板2之間放置輕質(zhì)氧化鎂超細粉作為耐高溫防粘層3，然后焊接5mm厚的密封板4將復(fù)層金屬板2密封；在焊接好的復(fù)合坯一端鉆一個Φ12mm的小孔，將復(fù)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，然后封閉抽真空口，將復(fù)合坯在加熱爐加熱至1200℃后，在500噸級壓機下熱壓成型，然后噴水冷卻即得。
實施例2制造寬長1050mm×800mm×厚150mm的碳鋼、不銹鋼復(fù)合坯，其中不銹鋼的厚度10mm，普碳鋼為65mm。在這里基層金屬板的長寬即為復(fù)合坯的長寬，首先選兩塊尺寸為1050mm×800mm×65mm的基層Q235碳鋼板，根據(jù)基層金屬板的尺寸，減去長度方向的延展間隙5mm×2、寬度方向的延展間隙5mm×2，兩塊復(fù)層304不銹鋼板尺寸為1040mm×790mm×10mm。
參閱圖2中所示，分別將上述的基層金屬板1、復(fù)層金屬板2的待復(fù)合面進行除銹、清污處理，然后在500T壓機平臺上進行組坯，并在基層碳鋼板1與復(fù)層不銹鋼板2之間放置5微米的釬焊料層5，在兩層復(fù)層不銹鋼板2之間放置輕質(zhì)氧化鎂超細粉作為耐高溫防粘層3，然后焊接5mm厚的密封板4將復(fù)層金屬板2密封；在焊接好的復(fù)合坯一端鉆一個Φ12mm的小孔，將復(fù)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，然后封閉抽真空口，將復(fù)合坯在加熱爐加熱至1150℃后，在2000噸級壓機下熱壓成型，然后噴水冷卻即得。本發(fā)明的方法生產(chǎn)的復(fù)合坯在具體使用時，可以使用普通的不同軋制力的二輥、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，在1150℃熱軋成所需要的金屬復(fù)合板。軋制時應(yīng)根據(jù)軋機軋制力小于，在軋制力較小時直接熱軋，然后通過切邊、分離成兩塊或兩卷金屬復(fù)合板；在軋機軋制力較大時應(yīng)先將復(fù)合坯切邊分離后分別熱軋成金屬復(fù)合板。
權(quán)利要求
1.一種壓制釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法，其特征是包括下述步驟(1)根據(jù)產(chǎn)品要求確定基層金屬板、復(fù)層金屬板的材料和外形尺寸；(2)清理基層金屬板、復(fù)層金屬板的待復(fù)合表面；(3)組坯將兩塊復(fù)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(fù)層金屬板之間放置釬焊料，在兩塊復(fù)層金屬板之間防止高溫防粘劑，在壓力下于兩層基層板的周邊邊緣焊接密封板將復(fù)層金屬板密封；(4)鉆孔抽真空；(5)將抽真空后的復(fù)合坯加熱至釬焊料的融點以上，在壓機上熱壓成型后冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，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(fù)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(quán)利要求1所述的加工方法，其特征是所述步驟(3)中所述的釬焊料含有下述重量百分比的化學(xué)成份Cr6～8％、B2.75～3.5％、Si4～5％、Fe2～4％、C＜0.1％、Co3.4％、W2.5％、余量為Ni，釬焊料為箔料、鍍料或刷料中的一種，厚度為1～10微米。
4.根據(jù)權(quán)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟(3)中組坯時應(yīng)在密封板與復(fù)層金屬板周邊留出5～10mm的復(fù)層金屬板延展間隙。
6.根據(jù)權(quán)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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6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。
8.根據(jù)權(quán)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。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的加工方法，其特征是步驟(5)的熱壓條件是溫度900～1200℃，壓機的壓力應(yīng)使復(fù)合坯有5～15％的壓縮變形量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓制成型釬焊熱軋復(fù)合坯的加工方法，屬熱軋復(fù)合坯制造技術(shù)，包括下述步驟(1)根據(jù)產(chǎn)品要求確定基層金屬板、復(fù)層金屬板的材料和外形尺寸；(2)清理基層金屬板、復(fù)層金屬板的待復(fù)合表面；(3)組坯將兩塊復(fù)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(fù)層金屬板之間放置釬焊料，在兩塊復(fù)層金屬板之間防止高溫防粘劑，在壓力下于兩層基層板的周邊邊緣焊接密封板將復(fù)層金屬板密封；(4)鉆孔抽真空(5)將抽真空后的復(fù)合坯加熱至釬焊料的融點以上，在壓機上熱壓成型后冷卻。本發(fā)明的方法具有生產(chǎn)成本較低、周期短、效率高、損耗小的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于各種金屬復(fù)合坯的生產(chǎn)。
文檔編號B23K1/00GK1686653SQ20051003398
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月6日
發(fā)明者嚴孟杰 申請人:吉欣(英德)熱軋不銹復(fù)合鋼有限公司, 嚴孟杰, 嚴飚