专利名称：一种高导磁率大厚度复合感应板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种复合感应板，尤其是一种高导磁率大厚度钢铝或钢铜复合感应板，用于磁浮列车或轮轨列车直线电机次级的复合感应板及其制造方法。
背景技术：
钢铝复合板已被广泛应用于民用炊具、暖气片、发电站制冷用大型空气凝汽器等设备设施上，需求量巨大并呈上升趋势。长期以来，钢铝复合产品主要依靠进口。鞍钢通过与用户的合作，开发试制了供复合用的冷轧及热轧钢带基材——即低碳低强度热轧和冷轧钢带，厚 O. 2 3mm，C 彡 O. 17，Mn ( O. 60，Si ( O. 30。中国专利 91106921 公开了一种含Cr、P、V合金元素的接触导线用钢种。中国专利200710021001公开了一种钢铝复合接触轨用不锈钢带的制造方法。中国专利201010201720、201010201724、201010201733公开了一 种抗拉强度分别为340Mpa用于电站散热器、310Mpa用于中央空调散热器、280Mpa用于汽车和小空调散热器的热轧带钢产品。中国专利200920219815、200910177029公开了一种铝钢铝复合材料通过冷轧轧机轧制成一体，带材的化学成分重量比为铝15 25%，钢75 85%，将钢和铝通过表面处理后分别经冷轧机轧制成高精度的钢带和铝，通过表面清洗后，去除表面残留物、脱脂，经冷轧成高精度的铝 钢 铝复合带，在650 850真空炉中处理I 4小时，使两种带材复合成一体、再精轧、平整、抛光，分剪后包装。中国专利200610147497公开了一种厚度大于2. 5mm双金属产品冷复生产方法，把钢锭经锻造、热轧、冷轧后生产出
4.8 6mm带材，热处理温度1050 1150°C，冷轧复合速度彡I. 5米/分，轧制变形率67 71%，烧结热处理温度1050 1150°C。以上专利和报导公开的钢铝/铝钢铝复合目前已经被实际应用的均是O. 2 3mm厚的带材产品和工艺方法、生产设备等技术，并且所用不锈钢、或普通碳素结构钢均为低碳低强度钢材。中低速磁浮列车轨道以类似F型钢轨道为主，应用是将F型钢平放置成
形状，直线电机的铝感应板采用螺栓机械压靠方法安装在与F型钢两个腿相对应的上表面，铝的厚度 3 4mm。中国专利 200810053999、200420108618、201110153701、201010220481、200920039410、200610038650、200720005867、200720036402、200720120513公开的均是一种在“工”字型铝型材上采用机械冷弯挤压嵌入边缘不同形状的不锈钢板或合金钢板的方法制造钢铝复合导电轨。中国专利201110053436、201120056639公开了一种采用机械冷弯挤压嵌入法生产铝和不锈钢复合导电轨的成套设备。中国专利200620078950公开了一种直线电机用复合感应板，钢板和铝板采用爆炸复合方法生产用于地铁或轻轨直线电机。以上专利和报导公开的轧制工艺技术只能生产厚度为O. I 3mm、钢板屈服强度小于235Mpa的钢铝复合带材产品。而对于钢板屈服强度小于345Mpa、厚度10 25mm，铝厚度3 7_的钢铝复合板只能采用爆炸复合工艺生产。采用爆炸焊工艺生产成本高、生产效率低、污染严重，且复合铝或复合铜的厚度不均匀，并且所用钢材均为低碳低强度钢，不能满足直线电机、磁悬浮列车等对高导磁率的钢铝/钢铜复合材的要求。
发明内容
针对以上技术不足，本发明提供一种复合感应板，尤其是一种高导磁率大厚度轧制复合感应板，用于磁浮列车或轮轨列车直线电机次级的复合感应板及其制造方法。本发明提供高一种高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，其特征是，复合感应板由钢板与铝板或钢板与铜板复合而成；钢板的厚度是10 100mm、屈服强度345Mpa—IOOOMpa,招板或铜板的厚度是3 30mm,招板一钢板一钢板一招板叠夹组合，在棍径I :1的同步大轧制力的轧机上轧制复合而成。解决了目前只能采用爆炸复合带来的生产效率低、成本高、污染严重、复合层不均匀等技术问题，提高了生产效率、提高了复合板的质量， 降低了生产成本，解决了爆炸造成的污染问题。一种高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，其特征是，复合感应板由钢板与铝板或钢板与铜板复合而成；钢板的厚度是10 100mm、屈服强度345Mpa — IOOOMpa ;铝板或铜板的厚度是3 30mm。复合感应板为钢一铜复合板、钢一招复合板、双面铜一钢一铜复合板、双面招一钢一招复合板、招一钢一钢一招复合板、或铜一钢一钢一铜复合板。优选的，闻导磁率大厚度复合感应板为招板一钢板一钢板一招板或铜板一钢板一钢板一铜板叠夹组合，在辊径I :1的同步大轧制力的轧机上轧制复合而成。优选的，复合感应板的钢板采用的钢种为C 0. 30 O. 90%, Si 0. 17 O. 55%，Mn 0. 50 I. 20%, P S O. 060%, S S O. 035%，其它杂质元素均小于O. 25%，余量元素为Fe。优选的，所述的铝板采用的纯铝或铝合金，所述的铜板采用纯铜或铜合金。本发明的技术方案是一种复合感应板制造方法，包括下列步骤I)把屈服强度345Mpa — IOOOMpa的钢板在300 700°C加热炉中加热60 300分钟，出炉冷却；2)把两块钢板相叠加，并把叠加面的边沿用焊条点焊接在一起，形成叠加钢板，在叠加钢板边缘并距离边缘8 15mm每间隔200 300mm钻一个直径6 12mm的孔,清刷叠加钢板两个外表面的氧化物；3)两块铝板或两块铜板按步骤2)的方法钻出相配套对应的孔，然后清刷铝板或铜板的一个表面，把两块清刷好表面的铝板或铜板分别放在叠加钢板的正反两面各一块，并使清刷后的洁净面贴近钢板面；4)用铝棒把铝板或铜板通过配钻好的孔铆固在叠加钢板上；得到铝 钢 钢 铝板或铜一钢一钢一铜板；5)把步骤4)准备好的铝 钢 钢 铝板或铜一钢一钢一铜板送入辊径I :1同步二辊或四辊轧机上一次轧制复合成形，二辊或四辊轧机轧制力为5000 15000KN，变形量50 80%,轧机的轧制速度< O. 5米/分钟；6)轧制后的铝 钢 钢 铝复合板或铜一钢一钢一铜复合板送入300 600°C加热炉加热I 3小时。7)切割掉边缘，得到两块钢铝单面或钢铜单面复合板，成品钢铝单面复合板或钢铜单面复合板的厚度误差可控制在±0. 02mm以内。当需要生产铝 钢 铝双面复合板时，步骤2只选用一块钢板，重复步骤I 6即可。优选的，采用同样的工艺，可生产单面钢一铜复合板，或双面铜一钢一铜复合板。本发明的技术特点是替代了目前只有采用爆炸方法才能生产大厚度的钢铝或钢铜复合板的技术限制，可生产出更高强度的50#钢等作为钢板的复合感应板，导磁率比目前Q235钢提高10 30%，也可生产低碳低强度钢铝或钢铜复合材，生产成本低，生产效率高，产品厚度均匀，没有污染。
具体实施例方式以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。
实施例I :一种高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，其特征是，复合感应板由钢板与铝板复合而成；钢板的厚度是10mm、屈服强度345Mpa ;招板厚度是3mm。复合感应板为钢一招复合板。高导磁率大厚度复合感应板为铝板一钢板一钢板一招板叠夹组合，在辊径I : I的同步大轧制力的轧机上轧制复合而成。复合感应板的钢板采用的钢种为C 0. 30%, Si 0. 30%, Mn 0. 80%, P :彡0· 060%,S :彡O. 035%，其它杂质元素均小于O. 25%，余量元素为Fe。优选的，所述的铝板采用的纯铝。复合感应板制造方法，包括下列步骤I)把屈服强度345Mpa的钢板在300°C加热炉中加热60分钟，出炉冷却；2)把两块钢板相叠加，并把叠加面的边沿用焊条点焊接在一起，形成叠加钢板，在叠加钢板边缘并距离边缘IOmm每间隔200mm钻一个直径8mm的孔，清刷叠加钢板两个外表面的氧化物；3)两块铝板按步骤2)的方法钻出相配套对应的孔，然后清刷铝板或铜板的一个表面，把两块清刷好表面的铝板或铜板分别放在叠加钢板的正反两面各一块，并使清刷后的洁净面贴近钢板面；4)用铝棒把铝板通过配钻好的孔铆固在叠加钢板上；得到铝 钢 钢 铝板；5)把步骤4)准备好的铝 钢 钢 铝板送入辊径I :1同步二辊或四辊轧机上一次轧制复合成形，二辊或四辊轧机轧制力为10000KN，变形量60%，轧机的轧制速度O. 2米/分钟；6)轧制后的铝 钢 钢 铝复合板送入400°C加热炉加热2小时。7)切割掉边缘，得到两块钢铝单面复合板，成品钢铝单面复合板的厚度误差可控制在± O. 02mm以内。实施例2:其他同实施例I。不同之处在于一种高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，其特征是，复合感应板由钢板与铝板复合而成；钢板的厚度是100mm、屈服强度IOOOMpa ;铝板厚度是30mm。
复合感应板为钢一招复合板。优选的，高导磁率大厚度复合感应板为铝板一钢板一钢板一铝板叠夹组合，在辊径I :1的同步大轧制力的轧机上轧制复合而成。优选的，复合感应板的钢板采用的钢种为C 0. 60%, Si 0. 45%，Mn 0. 50%, P (O. 060%, S :彡O. 035%，其它杂质元素均小于O. 25%，余量元素为Fe。优选的，所述的铝板采用的铝合金。本发明的技术方案是一种复合感应板制造方法，包括下列步骤 I)把屈服强度IOOOMpa的钢板在700°C加热炉中加热300分钟，出炉冷却；2)把两块钢板相叠加，并把叠加面的边沿用焊条点焊接在一起，形成叠加钢板，在叠加钢板边缘并距离边缘15mm每间隔260mm钻一个直径12mm的孔，清刷叠加钢板两个外表面的氧化物；3)两块铝板按步骤2)的方法钻出相配套对应的孔，然后清刷铝板或铜板的一个表面，把两块清刷好表面的铝板或铜板分别放在叠加钢板的正反两面各一块，并使清刷后的洁净面贴近钢板面；4)用铝棒把铝板通过配钻好的孔铆固在叠加钢板上；得到铝 钢 钢 铝板；5)把步骤4)准备好的铝 钢 钢 铝板送入辊径I :1同步二辊或四辊轧机上一次轧制复合成形，二辊或四辊轧机轧制力为15000KN，变形量70%，轧机的轧制速度O. 3米/分钟；6)轧制后的铝 钢 钢 铝复合板送入300°C加热炉加热3小时。7)切割掉边缘，得到两块钢铝单面复合板，成品钢铝单面复合板的厚度误差可控制在± O. 02mm以内。实施例3 其他同实施例I。不同之处在于一种高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，其特征是，复合感应板由钢板与铝板复合而成；钢板的厚度是22_、屈服强度500Mpa ;铝板厚度是5_。复合感应板为钢-铝复合板。优选的，高导磁率大厚度复合感应板为铝板一钢板一钢板一铝板叠夹组合，在辊径I :1的同步大轧制力的轧机上轧制复合而成。优选的，复合感应板的钢板采用的钢种为C 0. 50%, Si 0. 27%，Mn 1. 20%, P (O. 060%, S :彡O. 035%，其它杂质元素均小于O. 25%，余量元素为Fe。本发明的技术方案是一种复合感应板制造方法，包括下列步骤I)把屈服强度500Mpa的钢板在500°C加热炉中加热100分钟，出炉冷却；2)把两块钢板相叠加，并把叠加面的边沿用焊条点焊接在一起，形成叠加钢板，在叠加钢板边缘并距离边缘8mm每间隔220mm钻一个直径6mm的孔，清刷叠加钢板两个外表面的氧化物；3)两块铝板按步骤2)的方法钻出相配套对应的孔，然后清刷铝板或铜板的一个表面，把两块清刷好表面的铝板或铜板分别放在叠加钢板的正反两面各一块，并使清刷后的洁净面贴近钢板面；4)用铝棒把铝板通过配钻好的孔铆固在叠加钢板上；得到铝 钢 钢 铝板；5)把步骤4)准备好的铝 钢 钢 铝板送入辊径I :1同步二辊或四辊轧机上一次轧制复合成形，二辊或四辊轧机轧制力为7000KN，变形量55%，轧机的轧制速度O. 4米/分钟；6)轧制后的铝 钢 钢 铝复合板送入500°C加热炉加热I小时。7)切割掉边缘，得到两块钢铝单面复合板，成品钢铝单面复合板的厚度误差可控制在± O. 02mm以内。实施例4 其他同实施例I。不同之处在于一种高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，其特征是，复合感应板由钢板与铝板复合而成；钢板的厚度是25mm、屈服强度400Mpa ;铝板厚度是7mm。复合感应板为双面招一钢一招复合板。优选的，高导磁率大厚度复合感应板为铝板-钢板-钢板-铝板叠夹组合，在辊径I 1的同步大轧制力的轧机上轧制复合而成。优选的，复合感应板的钢板采用的钢种为C 0. 40%, Si 0. 55%，Mn 0. 60%, P (O. 060%, S :彡O. 035%，其它杂质元素均小于O. 25%，余量元素为Fe。本发明的技术方案是一种复合感应板制造方法，包括下列步骤I)把屈服强度400Mpa的钢板在600°C加热炉中加热300分钟，出炉冷却；2)把钢板距离边缘12mm每间隔300mm钻一个直径IOmm的孔，清刷叠加钢板两个外表面的氧化物；3)两块铝板按步骤2)的方法钻出相配套对应的孔，然后清刷铝板或铜板的一个表面，把两块清刷好表面的铝板或铜板分别放在叠加钢板的正反两面各一块，并使清刷后的洁净面贴近钢板面；4)用铝棒把铝板通过配钻好的孔铆固在叠加钢板上；得到铝 钢 钢 铝板；5)把步骤4)准备好的铝 钢 铝板送入辊径I :1同步二辊或四辊轧机上一次轧制复合成形，二辊或四辊轧机轧制力为15000KN，变形量80%，轧机的轧制速度O. 5米/分钟；6)轧制后的铝 钢 钢 铝复合板送入600°C加热炉加热I. 5小时。实施例5 其他同实施例I。不同之处在于使用铜板代替招板。实施例6其他同实施例3。不同之处在于使用铜板代替铝板。实施例7其他同实施例4。不同之处在于使用铜板代替铝板。
权利要求
1.一种高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，其特征是，复合感应板由钢板与铝板或钢板与铜板复合而成；钢板的厚度是10 100mm、屈服强度345Mpa — IOOOMpa ;铝板或铜板的厚度是3 30mm。
2.如权利要求I所述的高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，复合感应板为钢一铜复合板、钢一铝复合板、双面铜一钢一铜复合板、双面铝一钢一铝复合板、铝一钢一钢一铝复合板、或铜一钢一钢一铜复合板。
3.如权利要求2所述的高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，高导磁率大厚度复合感应板为招板一钢板一钢板一招板或铜板一钢板一钢板一铜板叠夹组合，在棍径I :1的同步大轧制力的轧机上轧制复合而成。
4.如权利要求I 3任一项所述的高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，复合感应板的钢板采用的钢种为C 0. 30 O. 90%, Si 0. 17 O. 55%, Mn 0. 50 I. 20%, P :彡 O. 060%,S :彡O. 035%，其它杂质元素均小于O. 25%，余量元素为Fe。
5.如权利要求I 3任一项所述的高导磁率大厚度复合感应板，其特征是，所述的铝板采用的纯铝或铝合金，所述的铜板采用纯铜或铜合金。
6.如权利要求I 5任一项所述的高导磁率大厚度复合感应板制造方法，包括下列步骤 1)把屈服强度345Mpa— IOOOMpa的钢板在300 700°C加热炉中加热60 300分钟，出炉冷却； 2)把两块钢板相叠加，并把叠加面的边沿用焊条点焊接在一起，形成叠加钢板，在叠加钢板边缘并距离边缘8 15mm每间隔200 300mm钻一个直径6 12mm的孔,清刷叠加钢板两个外表面的氧化物； 3)两块铝板或两块铜板按步骤2)的方法钻出相配套对应的孔，然后清刷铝板或铜板的一个表面，把两块清刷好表面的铝板或铜板分别放在叠加钢板的正反两面各一块，并使清刷后的洁净面贴近钢板面； 4)用铝棒把铝板或铜板通过配钻好的孔铆固在叠加钢板上；得到铝 钢 钢 铝板或铜一钢一钢一铜板； 5)把步骤4)准备好的铝 钢 钢 铝板或铜一钢一钢一铜板送入辊径I:1同步二辊或四辊轧机上一次轧制复合成形，二辊或四辊轧机轧制力为5000 15000KN，变形量50 80%,轧机的轧制速度彡O. 5米/分钟； 6)轧制后的铝 钢 钢 铝复合板或铜一钢一钢一铜复合板送入300 600°C加热炉加热I 3小时； 7)切割掉边缘，得到两块钢铝单面或钢铜单面复合板，成品钢铝单面复合板或钢铜单面复合板的厚度误差可控制在±0. 02mm以内。
7.如权利要求6所述的高导磁率大厚度复合感应板制造方法，其特征在于，所述复合感应板为双面铜一钢一铜复合板、或双面铝一钢一招复合板，步骤2)只选用一块钢板，重复步骤I) 一步骤6)。
8.如权利要求6所述的高导磁率大厚度复合感应板制造方法，其特征在于，所述复合感应板为铝一钢一钢一铝复合板、或铜一钢一钢一铜复合板，重复步骤I) 步骤6)，不包括步骤7)。
全文摘要
本发明涉及一种复合板及制造方法，尤其是一种直线电机用的高导磁率、大厚度钢铝和钢铜复合的制造方法，复合感应板由钢板与铝板或钢板与铜板复合而成；钢板的厚度是10～100mm、屈服强度345Mpa—1000Mpa；铝板或铜板的厚度是3～30mm。也可生产低碳低强度钢和铝/铜复合材，生产成本低，生产效率高，产品厚度均匀，质量高。
文档编号H02K41/02GK102931783SQ20121037091
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者董涛 申请人:莱芜美澳冶金科技有限公司