雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，屬于合金板材【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括下述步驟：（1）采用離心鑄造工藝生產(chǎn)雙層合金復(fù)合空心坯料；（2）鐓粗；（3）用碾環(huán)機(jī)對(duì)鐓粗后的坯料進(jìn)行碾軋，恢復(fù)圓柱形；（4）擴(kuò)孔；（5）擠壓，得到雙層合金復(fù)合管；（6）將雙層合金復(fù)合管延軸線方向切割成弧形板；（7）將弧形板均勻加熱，然后用軋板機(jī)軋平，即得到雙層合金復(fù)合板。本發(fā)明采用離心澆鑄工藝生產(chǎn)空心坯料，合金板的兩層合金形成冶金熔合層，結(jié)合強(qiáng)度高，內(nèi)、外層合金不易分層開(kāi)裂；采用鐓粗工藝提高離心坯料的塑性，預(yù)防擠壓時(shí)裂紋的產(chǎn)生，進(jìn)一步提高了雙層合金復(fù)合板使用性能、安全性和壽命。
【專利說(shuō)明】雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及合金板材【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬?gòu)?fù)合板是指在ー層金屬上覆以另外ー種金屬的板子，已達(dá)到在不降低使用效果(防腐性能、機(jī)械強(qiáng)度等)的前提下節(jié)約資源、降低成本的效果。主要應(yīng)用在防腐、壓カ容器制造，電建、石化、醫(yī)藥、輕エ、汽車等行業(yè)。
[0003]金屬?gòu)?fù)合材料技術(shù)可以發(fā)揮組元材料各自的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)各組元材料資源的最優(yōu)配置，節(jié)約貴重金屬材料，實(shí)現(xiàn)單一金屬不能滿足的性能要求，以壓カ容器用不銹鋼-碳鋼復(fù)合板為例，外層用一般的碳鋼(Q245R，Q345R等)有很好的機(jī)械性能，復(fù)層用不銹鋼(304，316L等)有很好的耐腐蝕性能，兩者通常采用爆炸焊接在一起，只需要幾毫米的高價(jià)不銹鋼，大量節(jié)約了成本，并且?guī)缀醪桓淖兓牡母鞣N機(jī)械性能。它既可以替代進(jìn)ロ并填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，又具有廣闊應(yīng)用范圍，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004]目前不同成分合金組成的復(fù)合板的生產(chǎn)方法有很多種，有爆炸成型法、焊接復(fù)合法、噴涂法、電鍍法等。爆炸成型法通過(guò)爆炸產(chǎn)生的瞬間高壓脈沖載荷加載于板材上，加載カ高于金屬材料的屈服強(qiáng)度，界面結(jié)合強(qiáng)度較高，但這種方法的エ藝參數(shù)難于精確控制，難于實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)的復(fù)合，且生產(chǎn)危險(xiǎn)，污染環(huán)境；焊接復(fù)合法，可以生產(chǎn)規(guī)格較大的復(fù)合板，但是由于存在熱影響區(qū)，而且層與層之間容易出現(xiàn)未焊合區(qū)，影響其界面結(jié)合強(qiáng)度；噴涂、電鍍法復(fù)合層厚度小、且成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，采用離心澆鑄エ藝生產(chǎn)空心坯料，合金板的兩層合金形成冶金熔合層，結(jié)合強(qiáng)度高，內(nèi)、外層合金不易分層開(kāi)裂；采用鐓粗エ藝提高離心坯料的塑性，預(yù)防擠壓時(shí)裂紋的產(chǎn)生，進(jìn)ー步提高了雙層合金復(fù)合板使用性能、安全性和壽命。
[0006]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，包括下述步驟:
(1)運(yùn)用離心鑄造エ藝生產(chǎn)雙層合金復(fù)合空心坯料，并對(duì)空心坯料的內(nèi)、外壁進(jìn)行機(jī)加
ェ；
(2)將加工后的空心坯料均勻加熱到1100°C_1180°C，用鍛機(jī)沿軸線方向進(jìn)行鐓粗；
(3)用碾環(huán)機(jī)對(duì)鐓粗后的坯料進(jìn)行碾軋，恢復(fù)圓柱形；
(4)將碾軋后的空心坯料均勻加熱到1100°C-1150°C，用擴(kuò)孔機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔；
(5)將擴(kuò)孔后的空心坯料均勻加熱到1150°C-1230°C，采用擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，得到雙層合金復(fù)合管；
(6)將雙層合金復(fù)合管延軸線方向切割成弧形板；
(7)將弧形板均勻加熱到900°C-1000°C，然后用軋板機(jī)軋平，即得到雙層合金復(fù)合板。[0007]步驟(I)中內(nèi)外壁機(jī)加工為:將離心鑄造的空心坯內(nèi)壁單邊加工掉5-10mm，外壁單邊加工掉4-8mm,去除內(nèi)外壁的氣孔、縮松等缺陷。
[0008]步驟(2)中，空心坯料鐓粗前長(zhǎng)度和鐓粗后長(zhǎng)度的差值，與空心坯料鐓粗前長(zhǎng)度的比值在1.1-1.3?？招呐髁乡叴智?，與鍛機(jī)的上砧和下砧接觸的坯料上、下表面均勻撒滿玻璃粉。
[0009]步驟(4)中，空心坯料熱態(tài)下的外徑比擴(kuò)孔筒的內(nèi)徑小4mm-6mm，空心坯料擴(kuò)孔后的長(zhǎng)度與擴(kuò)孔前的長(zhǎng)度比值在1.03-1.2。擴(kuò)孔前，坯料的內(nèi)壁和外壁分別均勻涂抹玻璃粉。
[0010]步驟(5)中，空心坯料熱態(tài)下的外徑比擠壓筒的內(nèi)徑小6mm-8mm，熱擠壓后雙層合金復(fù)合管的長(zhǎng)度與熱擠壓前雙層合金復(fù)合管坯的長(zhǎng)度比值為3-12。擠壓前，坯料的內(nèi)壁和外壁分別均勻涂抹玻璃粉。
[0011]步驟(I)中，空心坯料的外層材質(zhì)為碳鋼，內(nèi)層材質(zhì)為不銹鋼或鎳基合金。
[0012]鎳基合金是指在650-1000°C高溫下有較高強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的ー類合金。
[0013]本發(fā)明采用離心澆鑄エ藝生產(chǎn)復(fù)合管的空心坯料，具體澆注過(guò)程如下:
將外層合金液通入管模內(nèi)離心澆注，澆注完后冷卻，待外層內(nèi)表面溫度冷卻至低于外層合金熔點(diǎn)30°C?120°C吋，開(kāi)始澆注內(nèi)層合金液，澆注完后冷卻，待外層和內(nèi)層全部凝固后停止冷卻。
[0014]離心澆鑄エ藝分別冶煉成品管的外層和內(nèi)層合金液，內(nèi)層合金在外層合金的界面上形核、結(jié)晶，兩種合金的結(jié)合界面是內(nèi)外合金互溶的結(jié)果，形成冶金熔合層。冶金熔合層過(guò)渡平緩，內(nèi)層和外層能達(dá)到完全冶金熔合，結(jié)合強(qiáng)度高，內(nèi)外層合金之間的結(jié)合力是其它方法制造的復(fù)合板的結(jié)合力的3-4倍，內(nèi)、外層合金不易分層開(kāi)裂。
[0015]本發(fā)明雙層合金復(fù)合板的兩層合金的厚度比例可以任意調(diào)配。
[0016]鐓粗エ藝可以提高離心坯料的塑性，預(yù)防擠壓時(shí)裂紋的產(chǎn)生，進(jìn)ー步提高了雙層合金復(fù)合板使用安全性和壽命。
[0017]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
1、本發(fā)明采用離心澆鋳工藝生產(chǎn)空心坯料，合金板的兩層合金形成冶金熔合層，結(jié)合強(qiáng)度高，內(nèi)、外層合金不易分層開(kāi)裂。
[0018]2、采用鐓粗エ藝提高離心坯料的塑性，預(yù)防擠壓時(shí)裂紋的產(chǎn)生，進(jìn)ー步提高了雙層合金復(fù)合板使用性能、安全性和壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
復(fù)合合金板材質(zhì)為SA210-A/TP304L，外層材質(zhì)為SA210-A (碳鋼)，內(nèi)層材質(zhì)為T(mén)P304L(不銹鋼)，外層和內(nèi)層的化學(xué)成分符合表I要求，規(guī)格為IOOOmm (長(zhǎng))X 380mm (寬)X 23mm(厚)/ (夕卜層19mm+內(nèi)層4mm)。
[0020]表I
【權(quán)利要求】
1.一種雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于其包括下述步驟: (1)運(yùn)用離心鑄造エ藝生產(chǎn)雙層合金復(fù)合空心坯料，并對(duì)空心坯料的內(nèi)、外壁進(jìn)行機(jī)加ェ；(2)將加工后的空心坯料均勻加熱到1100°C_1180°C，用鍛機(jī)沿軸線方向進(jìn)行鐓粗； (3)用碾環(huán)機(jī)對(duì)鐓粗后的坯料進(jìn)行碾軋，恢復(fù)圓柱形； (4)將碾軋后的空心坯料均勻加熱到1100°C-1150°C，用擴(kuò)孔機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔； (5)將擴(kuò)孔后的空心坯料均勻加熱到1150°C-1230°C，采用擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，得到雙層合金復(fù)合管； (6)將雙層合金復(fù)合管延軸線方向切割成弧形板；(7)將弧形板均勻加熱到900°C-1000°C，然后用軋板機(jī)軋平，即得到雙層合金復(fù)合板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟(I)中內(nèi)外壁機(jī)加工為:將離心鑄造的空心坯內(nèi)壁單邊加工掉5-10_，外壁單邊加工掉4-8_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟(2)中，空心坯料鐓粗前后長(zhǎng)度的差值與空心坯料鐓粗前長(zhǎng)度的比值為1.1-1.3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟(4)中，空心坯料擴(kuò)孔后的長(zhǎng)度與擴(kuò)孔前的長(zhǎng)度比值在1.03-1.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟(5)中，熱擠壓后雙層合金復(fù)合管的長(zhǎng)度與熱擠壓前雙層合金復(fù)合管坯的長(zhǎng)度比值為3-12。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟(I)中，空心坯料的內(nèi)層材質(zhì)為不銹鋼或鎳基合金，外層材質(zhì)為碳鋼。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103495840SQ201310448263
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】張同波, 王黎暉, 王錦永, 申勇 申請(qǐng)人:新興鑄管股份有限公司