浙江双元钢业有限公司

ZHE JIANG SHUANG YUAN STEEL PIPE CO.,LTD

轧制不锈钢复合工艺

发表时间:2019-01-10 09:36

轧制复合法是生产不锈钢复合板的一种常用  方法,具体可以细分为直接热轧复合法、真空热轧复合法、钎焊热轧法和冷轧复合法等,其主要工艺特点如表1所示

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(1)直接热轧复合法:是将复材和基材组坯后通过热轧使复材与基材界面实现冶金结合的方法1-12,通常是使用中厚板轧机和热连轧机进行生产,生产效率高,供货速度快。产品幅面大,厚度组合自由。该工艺主要缺点是:界面在高温下易氧化而生成金属间化合物,导致界面结合强度低

(2)真空热轧复合法:先将待复合板材的界面进行清理,然后将界面四周进行密封焊接,并留下1个抽气小孔,在抽气小孔处再焊接1段钢管,钢管上连接真空机组进行抽真空,抽真空结束后将钢管封闭,然后再在常压下进行加热轧制。这种方法避免了热轧复合过程中界面的严重氧化,可以有效提高界面的结合强度,生产成本较低。该工艺的主要缺点是:不能直接生产钛、铜、铝等界面容易产生脆性中间相的金属和合金;另外,由于工艺设备复杂,次性投资大,生产的复合材料的种类也受到限制。

日本JFE对真空热轧复合板的研究较早,开发了多种金属复合板材,生产工艺和产品质量均属于领先水平。国内东北大学率先开始了真空电子束焊接组坯的热轧复合技术的研究,并联合济钢、南钢、鞍钢、沙钢等国内企业成功研制了真空热轧复合特厚钢板、不锈钢复合板、钛钢复合板等一系列产品,产品性能优良

(3)针焊热轧复合法:与直接轧制法非常相似,是通过在基板和复板之间填充低熔点的金属或合金作为钎料,通过加热使钎料熔化,借助轧机强大的轧制力促进钎料在界面间流动,填充界面间的缝隙,同时界面复合位置发生金属原子的扩散,从而实现两种材料的冶金结合。该方法投资相对较  少、生产周期短、产品规格多,可实现大规模生产,  比较适合生产以碳钢为基板的不锈钢复合板,目前  国内应用较多。对于厚度30mm以上或复层3mm  以上的复合板,钎焊热轧复合时不能保证界面的剪  切强度,且热轧时易造成结合失效

(4)冷轧复合法:美国于20世纪50年代首先开  始研究,并提出了“表面处理十冷轧复合+扩散退  火”的三步法生产工艺。冷轧复合要求首道次变形量较大,一般要达到60%~70%,甚至更高4-1,凭借大压下量,使重叠的两层或多层金属产生原子结合或机械嵌合,并通过扩散退火,使之强化。该生产工艺的主要技术关键点是:轧前带材的表面处理工序;轧制过程中的轧制力、轧制速度和辊温的控制;轧后的扩散退火工艺。此外,基板和复板材质的选择也对冷轧复合质量有较大影响,研究发现1,面心立方晶格结构金属比体心立方结构和密排六方结构的金属更容易实现冷轧复合。

冷轧复合的优点在于组元层间的厚度均匀、尺寸精确、性能稳定,可实现连续性生产,且产品种类较多,但对轧机负荷要求较大(异步轧制工艺可显著降低冷轧复合所需要的临界变形力6-1),产品厚度一般在4mm及以下,再加上不同板带材对表  面精度要求不同,增加了生产难度和成本,因而在生产宽幅较厚金属复合板方面受到一定程度的限制。


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