[发明专利]一种不锈钢/碳钢复合板的制作方法

说明书

本发明公开了一种不锈钢/碳钢复合板的制作方法，属于复合板制备技术领域。本发明通过界面融合实现冶金连接，其强度足以满足后续热轧要求，而且该中复合方式对结合层氧化皮的要求较低，降低了生产难度，同时，本发明的固液复合法生产的铸坯减小了热轧前结合面预加工的工作量，能够显著提高生产效率，降低了生产过程对真空度的要求。本发明通过设计内、外双层模具的方式，简化了工艺流程，并可适应多种规格、多种成分的生产要求；同时本发明制备复合板的夹持模具可以重复利用，方便模具运输过程的同时起到预防不锈钢模具鼓肚变形，提升复层表面质量的作用。本发明的自动化程度高，无需大量人工操作，提高了产品稳定性及生产效率。

技术领域

本发明涉及复合板技术领域，具体涉及一种不锈钢/碳钢复合板的制作方法。

背景技术

随着工业与科技的快速发展，材料的综合性能要求在不断提高。尤其在能源输送、海洋工程、石油化工等领域，高磨损或高腐蚀环境下除了要考虑材料本身的机械性能，还必须采用相应的抗磨损或抗腐蚀材料以防止破坏环境。不锈钢复合板通过在碳钢或低合金钢钢板上以一定工艺结合一层具有高耐蚀性不锈钢的层状复合材料，适应高腐蚀环境的同时极大地节约了昂贵的不锈钢用量，可以显著降低生产成本。

目前，绝大多数不锈钢复合板生产均采用固固复合连接方式，其中爆炸复合法环境污染严重，自动化程度低，无法实现连续生产；轧制复合法相对而言生产效率较高，但结合界面极易受氧化影响，降低界面结合强度。

中国专利CN 103495604 A公开了一种锁扣式真空轧制金属复合板的方法，通过预先在基板与复板两端加工出相配合的“L”型沟槽，并在四周焊接封焊板后加工出气孔对板间抽真空，有效改善了后续加热与轧制过程中的界面氧化问题及首道次轧制过程中的上下板分离现象。然而该方法加工过程繁琐，“L”型沟槽造成轧制过程结合面增多、切除余钢量大，且轧制过程中封堵的气孔被破坏后仍有可能造成界面氧化问题。

中国专利CN 101352805 A公开了一种不锈钢复合钢板的制造方法，在加热轧制前先利用爆炸焊接法进行单面或双面不锈钢复合，再结合热轧复合可以生产出总厚度小于2mm的不锈钢复合冷轧薄钢板及钢带。然而爆炸焊接法无法进行大尺寸、高厚度的不锈钢复合，且复合界面容易产生起伏，减薄时存在漏覆的可能性；另外每次爆炸只能进行单面焊接，严重制约了生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种不锈钢/碳钢复合板的制作方法，以解决现有不锈钢复合板生产效率低、复合界面性能低的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种不锈钢/碳钢复合板的制作方法，不锈钢/碳钢复合板的复合层为不锈钢或碳钢，基层为碳钢或不锈钢，制作方法包括以下步骤：

（1）制备复合层模具

取与不锈钢/碳钢复合板中复合层材质相同的板材并根据预计的复合层尺寸分别制作侧板、端板和底板；然后，在侧板的两端分别焊接端板，在侧板的底部焊接底板，得到顶部开口、底部封闭且具有腔体的复合层模具；

（2）制备夹持模具

根据复合层模具的尺寸采用板材制备同样顶部开口、底部封闭且具有腔体的夹持模具，且夹持模具的腔体与复合层模具的尺寸和形状相匹配并且足以容纳复合层模具，并且在夹持模具的外壁设置吊具；

（3）组合模具和浇注

将复合层模具放入夹持模具中，形成模具组，并且在不锈钢模具的顶部安装保温冒口，然后将模具组通过夹持模具的吊具吊装至加热炉中，并在惰性气氛或还原气氛中加热；将与不锈钢/碳钢复合板中基层材质相同的浇注液浇注至不锈钢模具的腔体内；

（4）后处理

浇注结束后将模具组的夹持模具脱除，然后对得到复合板坯体进行控冷和热处理，待浇注液完全凝固后进行轧制处理，制得不锈钢/碳钢复合板。