一种轧制金属复合板带的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种乳制金属复合板带的方法及装置。
【背景技术】
[0002]金属复合板带是由两种或多种不同的金属材料经特殊工艺复合而成的新型材料。与单一金属组元相比，经过合理设计组合后的金属复合板带结合了金属组元各自的优点，可以获得单一金属所不具备的力学、物理和化学性能。目前金属复合板带主要有不锈钢一碳钢复合板、品种钢一碳钢复合板、非铁金属及合金一碳钢复合板等。目前金属复合板带已经在航空航天、石油、化工、冶金、机械、汽车、轮船、建筑等领域得到了广泛的应用。
[0003]金属复合板带由于材料之间的性能差异较大，金属复合板带的制备有一定的难度，目前制备的方法主要有爆炸复合法、钎焊复合法和乳制复合法。乳制复合法是目前应用最广的方法之一，此方法是将两种或多种表面洁净的金属互相接触，在乳机的强大压力下，通过加热或塑性变形使原子间通过扩散作用实现冶金结合。实际中多采用热乳复合法，而热乳加热过程中界面的氧化严重，出现大量氧化物(例如:氧化铁皮)，影响了复合效果，这也是该领域研究者关注较多的问题。为了减少表面氧化目前多采用界面保护或真空乳制等方法，但是该方法操作复杂，要求添置专用设备且不利于实现在线连续生产。
[0004]综上所述，现有技术中的金属复合板带的乳制方法，无法在减少界面氧化的同时，实现金属复合板带的在线连续生产。
【发明内容】
[0005]本申请实施例通过提供一种乳制金属复合板带的方法及装置，采用还原性气体对板带表面的氧化物完全还原并进行乳制，可以高效、连续的对板带进行复合乳制生产。
[0006]—方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案:
[0007]—种乳制金属复合板带的方法，包括:
[0008]将待复合的两条带钢的上表面和下表面进行清理；
[0009]将所述两条带钢进行加热；
[0010]通过还原性气体对所述两条带钢进行还原处理，以去除所述两条带钢之间的待复合界面处的氧化物；
[0011 ] 将所述两条带钢进行乳制，获得金属复合板带；
[0012]将所述金属复合板带进行冷却处理。
[0013]优选地，所述将待复合的两条带钢的上下表面进行清理，包括:
[0014]将待复合的长、宽相等的两个钢卷分别放置在两台开卷机上进行开卷，分别导出所述两条带钢；
[0015]利用矫直机对所述两条带钢进行平整处理；
[0016]利用刷辊将所述两条带钢上表面和下表面的氧化物进行清理；
[0017]将所述两条带钢之间的待复合界面打毛。
[0018]优选地，所述将所述两条带钢进行加热，包括:
[0019]分别将所述两条带钢通过S辊和导向辊叠放在一起，并利用镦压机将所述两条带钢进行镦压；
[0020]将所述两条带钢导入预热炉内预热至200 °C，然后导入加热炉内加热至800?850°C，其中，在所述预热炉和所述加热炉的炉底辊下铺设有焦炭。
[0021]优选地，所述利用镦合压力机将所述两条带钢进行镦压，包括:
[0022]在所述两条带钢相对于所述镦压机每经过50?100米时，利用所述镦压机对所述两条带钢进行一次镦压操作。
[0023]优选地，所述通过还原性气体对所述两条带钢进行还原处理，以去除所述两条带钢之间的待复合界面处的氧化物，包括:
[0024]将所述两条带钢导入还原炉，向所述还原炉内通入高温还原性气体，并将所述还原炉内的温度控制在800°C以上，将所述两条带钢在所述还原炉中进行还原反应15?20分钟，其中，所述高温还原性气体的温度为600?950 V，所述高温还原性气体中包含5 %?20 %的氢气或5 %?20 %的一氧化碳；
[0025]将所述两条带钢导入还原加热炉内，利用所述还原加热炉对所述两条带钢进行快速加热，其中，在加热到950?1300°C时，利用所述还原加热炉内的夹送辊对所述两条带钢上表面和下表面施加预设压合力，以促进所述两条带钢压合，所述预设压合力小于等于20000牛顿；
[0026]将所述两条带钢从所述还原加热炉内导出，再利用高压水旋转除鳞装置去除所述两条带钢表面的氧化物。
[0027]优选地，所述将所述两条带钢进行乳制，获得金属复合板带，包括:
[0028]将所述两条带钢导入乳机进行乳制压合，获得所述金属复合板带，其中，首道次的压下率大于等于50%，乳制道次控制在4?6道次，且乳制过程在保护性气体包围下进行。
[0029]优选地，所述将所述复合带钢进行冷却处理，包括；
[0030]采用层流冷却工艺对所述金属复合板带进行冷却处理；或
[0031]采用超快冷工艺对所述金属复合板带进行冷却处理。
[0032]另一方面，基于同一发明构思，本申请通过本申请的一实施例，提供如下技术方案:
[0033]—种乳制金属复合板带的装置，包括:
[0034]清理机构，用于将待复合的两条带钢的上表面和下表面进行清理；
[0035]预热炉，与所述清理机构连接，用于将所述两条带钢进行预热；
[0036]加热炉，与所述预热炉连接，用于将所述两条带钢进行加热，其中，在所述预热炉和所述加热炉的炉底辊下铺设有焦炭；
[0037]还原炉，与所述加热炉连接，用于通过还原性气体对所述两条带钢进行还原处理，以去除所述两条带钢之间的待复合界面处的氧化物；
[0038]还原加热炉，与所述还原炉连接，用于对所述两条带钢进行快速加热；
[0039]乳机，与所述还原加热炉连接，用于将所述两条带钢进行乳制，获得金属复合板带。
[0040]优选地，所述清理机构，包括:
[0041]开卷机，所述开卷机的数量为两台，在所述两台开卷机上分别安装有长、宽相等的待复合的两个钢卷，所述两台开卷机用于分别对所述两个钢卷进行开卷，导出两条带钢；
[0042]矫直机，与所述开卷机连接，用于对所述两条带钢进行平整处理；
[0043]刷辊，与所述矫直机连接，用于将所述两条带钢上表面和下表面的氧化物进行清理；
[0044]镦压机，与所述矫直机连接，用于将所述两条带钢的进行镦压，使所述两条带钢沿镦合处压合。
[0045]优选地，所述的装置，还包括:
[0046]S辊和导向辊，位于所述刷辊和所述镦压机之间，用于将所述两条带钢叠放在一起；
[0047]高压水旋转除鳞装置，位于所述还原加热炉和所述乳机之间，用于去除所述两条带钢表面的氧化物。
[0048]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0049]本乳制金属复合板带的方法及装置，采用还原性气体对基板表面氧化物进行还原，消除了复合时界面氧化物对复合的影响，所设计的装置可以实现金属板带的在线连续复合乳制生产，提高了复合板带的生产效率，覆板与基板是通过乳机的强大乳制力压合的，在表面还原加热的过程中，同时对板带施加压力，界面间在强大的机械压力下原子扩散效果明显，界面结合强度高，乳制后产品质量好。
【附图说明】
[0050]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0051]图1为本申请实施例中一种乳制金属复合板带的方法的流程图；
[0052]图2为本申请实施例中一种乳制金属复合板带的装置的结构图；
[0053]图标说明:1-开卷机、2-焊机、3-矫直机、4-刷辊、5-S辊、6-导向辊、7-镦压机、8-入口密封导嘴、9-炉内夹送辊、10-预热炉气体出口管道、11-预热炉气体入口管道、12-预热炉、13-加热炉、14-加热炉气体入口管道、15-加热炉气体出口管道、16-还原炉、17-还原炉导向辊、18-活套、19-还原炉气体入口管道、20-还原炉气体出口管道，21-还原炉保温罩、22-还原加热炉、23-还原加热炉气体入口管道、24-还原加热炉炉内夹送辊、25-还原加热炉气体出口管道、26-还原加热炉保温罩、27-乳机入口密封导嘴