一種厚度方向性能均勻特厚銅板的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種厚度方向性能均勻特厚銅板的生產(chǎn)方法，將一對母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成，所述的母坯采用連鑄坯，母坯焊接面為連鑄坯的下表面，其粗糙度大于6.3μm；真空復合坯加熱后進行軋制，前三道次采用高溫大壓下軋制，對寬度小于1650mm的復合坯，前三道次的壓下率都≥10％，對寬度大于1650mm的復合坯，第一道次的壓下率≥5％，二、三道次的壓下率都≥10％。本發(fā)明所用母坯來源和尺寸廣泛，質(zhì)量穩(wěn)定；成品銅板中心處無偏析和疏松等缺陷，成材率高，在厚度方向上銅板的性能均勻，Z向性能達到35％以上。
【專利說明】一種厚度方向性能均勻特厚銅板的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金行業(yè)特厚銅板(300mm≥h≥100mm)生產(chǎn)【技術(shù)領域】，尤其涉及一種厚度方向上性能和冶金質(zhì)量要求均勻的銅板的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般用連鑄的方法生產(chǎn)厚銅板，用不同厚度的連鑄板坯可以生產(chǎn)厚度小于IOOmm的銅板。但是由于連鑄坯中心在凝固過程中存在偏析、疏松等缺陷，并且這些缺陷在后續(xù)的工藝中無法得到較大的改善。這使銅板厚度方向的均勻性惡化，使用性能下降。
[0003]名為“一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法”的中國專利(CN101590596A)公開了用同樣尺寸同種成分的連鑄坯表面處理后，四周焊縫在真空中焊接封閉，壓力加工壓縮比為2，疊合面組織和基體組織相同。名為“一種生產(chǎn)特厚板的工藝方法”的中國專利(CN10439348A)公開了使用機械整坯、真空電子束密封邊縫組坯、控溫熱軋生產(chǎn)特厚板的工藝。此工藝方法相對于模鑄解決了中心偏析和疏松問題。一般的銅板僅僅要求1/4處的力學性能，但特厚板在工程應用不但要求1/4處性能，而且要求1/2處性能，即要求在厚度方向上性能是均勻的，但以上專利的工藝路線對厚度方向上的性能的均勻性問題都沒有給出解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種厚度方向性能均勻特厚銅板(100~300mm)的生產(chǎn)方法。
[0005]本發(fā)明厚度方向性能均勻特厚銅板是通過將一對母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成的。
[0006]具體方法如下:
[0007]所述的母坯采用連鑄方式生產(chǎn)，連鑄坯堆垛時，最下層用廢坯鋪墊，最上層用廢坯壓下，連鑄坯也即母坯的上下表面平面度應大于1.0mm/m2 ;母坯的焊接面須為原連鑄坯的下表面，母坯需表面清理，使焊接面表面粗糙度大于6.3 μ m。
[0008]為防止氧化現(xiàn)象發(fā)生，母坯表面處理后立即在真空室進行焊接，所述焊接室真空度小于I X KT1Pa,焊接電壓50~150KV，焊接電流30~300mA，焊接速度100~600mm/min。
[0009]焊接后的復合坯經(jīng)加熱后進行軋制，軋后空冷，也可進行調(diào)質(zhì)或正火處理，以使成品銅板的組織細化。所述真空復合坯軋制的前三道次采用高溫大壓下方式，不但可以改善連鑄坯心部的原有偏析、疏松等缺陷，而且通過加大軋制力的滲透，可保證復合面的完全愈合。對于寬度小于1650mm的復合坯要求前三道次的壓下率≥10% ;對于寬度大于1650mm的復合坯，第一道次的壓下率要求> 5%，但隨后的兩個道次的壓下率應> 10%。必要的話，對于厚度小于300_的復合坯可進行兩階段控制軋制，第一階段再結(jié)晶軋制的終軋溫度應大于950°C ;第二階段為非再結(jié)晶軋制。在軋制過程中，當銅板厚度大于300mm時，為防止復合坯頭尾上翹，應對銅板的下表面進行噴水處理，以保證順利軋制，銅板的厚度軋制到300mm以下后,可以停止噴水。[0010]本發(fā)明所用母坯來源和尺寸廣泛，質(zhì)量穩(wěn)定；成品銅板中心處無缺陷，成材率高；由于復合坯1/4處的軋制穿透力遠大于復合坯的中心處，所以偏析和疏松等缺陷得到了極大改善。采用本發(fā)明生產(chǎn)的銅板，超聲波檢測達到JB/T4730.3-2005標準I級水平、EN10160標準S3E4水平和ASTMA578-96標準C級水平，綜合性能良好；在厚度方向上銅板的性能均勻，Z向性能達到35%以上。
【具體實施方式】
[0011]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0012]實施例1
[0013]生產(chǎn)壓力銅管用低焊接裂紋敏感性屈服強度500MPa級別銅，用2塊150mm厚連鑄坯焊接成290mm復合坯，焊接面選擇原連鑄坯的下表面，表面粗糙度達到6.3 μ m以上，上下表面平面度為0.5mm/m2，復合坯寬度為1600mm。用真空電子束焊接，焊接真空度≤3.7 X l(T2pa，焊接電壓80KV，焊接電流80~100mA，焊接速度200mm/min ;兩階段控制軋制成150mm厚鋼板，第一階段開軋溫度1150°C，終軋980°C以上，前3道次的壓下量分別為10%U0%Ul%o 二次開軋930 0C，終軋800 0C，軋后經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，淬火930 °C，回火600°C。力學性能見表1。
[0014]實施例2
[0015]用兩塊300mm厚連鑄還焊接成580mm復合還,焊接面選擇原連鑄還的下表面,表面粗糙度達到6.3μπι以上，上下表面平面度為0.5mm/m2，復合坯寬度為1800mm。用真空電子束焊接，焊接真空度≤2 X W2Pa,焊接電壓80KV，焊接電流80~100mA，焊接速度240mm/min ;軋制成250mm厚鋼板，開軋溫度1150°C，前3道次的壓下量分別為6%、10%、11 %。終軋850°C，軋制過程中鋼板厚度大于300mm時，其底面保持澆水，軋后空冷。力學性能見表
1
[0016]表1本發(fā)明實施例室溫(18°C )力學性能
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種厚度方向性能均勻特厚銅板的生產(chǎn)方法，其特征在于將一對母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成；所述的母坯采用連鑄坯，母坯的焊接面為連鑄坯的下表面，焊接面粗糙度大于6.3 μ m ;真空復合還加熱后進行軋制,前三道次采用大壓下軋制,對寬度小于1650mm的復合坯，前三道次的壓下率都≥ 10 %，對寬度大于1650mm的復合坯，第一道次的壓下率≥5%，二、三道次的壓下率都≥10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚銅板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述母坯的上下表面平面度大于1.0mm/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚銅板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的真空焊接在真空室中進行，焊接室的真空度小于IX IO-1Pa,焊接電壓50~150KV，焊接電流30~300mA，焊接速度 100 ~BOOmm/min。
【文檔編號】B23P23/04GK103522072SQ201310454897
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】高強, 倪維華, 戴佳麗, 王建 申請人:丹陽市瑞新復合材料有限公司