专利名称：一种钛钢复合板材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及ー种钛钢复合板材；另外，本发明还涉及ー种钛钢复合板材的制造方法。
背景技术：
随着现代エ业和科学技术的发展，単一的金属或合金已很难完全满足现代化生产对材料综合性能的需要，因而异种金属以层状结合而生产的金属复合板，受到多个行业的重视和使用。金属复合板是利用复合技术使两种或两种以上的物理、化学、力学性能不同的金属板材在界面上实现牢固冶金结合而制备的ー种层状金属材料。覆层通常选用不锈钢、 镍、钛、锆、铜、铝等材料，基层选用低碳钢、结构钢、低合金钢、容器钢、或碳钢及不锈钢锻件等材料。两种板材界面达到冶金结合，具有一定的连接强度，成品复合板通过热处理后保持了一定的エ艺性能，能满足后续冷热加工需要。金属复合板具有优异的耐蚀等性能，但价格低廉，优越的性价比使其广泛应用于石油、化工、电カ、冶金、制盐、制碱、航空、航天、机械制造、建筑等各个行业。钛因其优良的耐腐蚀性而被大量用于航天、航海、化工等领域，但缺点是成本较高，特别是作为结构部件使用时这个问题尤为突出，有效的解决方法就是使用钛钢复合板。钛钢复合板自诞生以来已有了 40多年的历史，钛钢复合板有效利用了钛的优良的耐蚀性与钢材的強度，重要的是成本也大幅度下降了，在成本上达到了最佳组合。现有的复合钢板的制造方法有填充金属钢锭轧制法、爆炸复合法、轧制压接法、堆焊法等。钛钢复合板的场合，考虑到钛的特性，エ业上常采用爆炸复合法或轧制压接法(包括厚板轧制法和连续热轧法)。爆炸复合法通常是在常温下进行的，轧制压接法是将板组装、加热轧制。但是目前采用上述方法制成的钛钢复合板材普遍厚度较大，难以实现小尺寸钛钢复合板材的制造。而且普遍为ー层钢板与一层钛板的双层复合结构，在钢板层部分其耐候性能较差，与环境空气长期接触的情况下，大气中的氧气和水分会对其产生腐蚀生锈，锈蚀会应影响其结构性能，使其寿命缩减，影响整个复合板材的耐候性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供ー种抗腐蚀性能好、耐候性能好、结构性能佳、使用寿命长的钛钢复合板材。另外，本发明还提供ー种钛钢复合板材的制造方法。本发明的钛钢复合板材所采用的技术方案是本发明的钛钢复合板材包括耐候钢底板层、钛复合层，所述钛复合层复合于所述耐候钢底板层的单面或双面上，所述钛复合层的外露表面为钛的氧化层，所述钛复合层与所述耐候钢底板层通过热态轧制过程复合成为一体，所述钛复合层与所述耐候钢底板层之间的复合界面为金属键结合。所述钛钢复合板材的厚度为O. 5 5. 5mm,其中姆层所述钛复合层的厚度为O. I O. Omm0
所述钛的氧化层的表面透明。所述钛复合层复合于所述耐候钢底板层的单面上时，所述耐候钢底板层的外露表面为钢的氧化层，所述钢的氧化层采取发蓝或发黑处理。本发明的钛钢复合板材的制造方法所采用的第一种技术方案是包括以下步骤(a )备料准备两块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的耐候钢板及两块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的钛板；(b)界面处理首先，对两块所述耐候钢板及两块所述钛板的非结合板面进行钝化处理，以形成表面钝化层；然后，对两块所述耐候钢板及两块所述钛板的待结合板面进行表面活化处理，以去除其表面氧化层；(C)组坯分别将所述耐候钢板及所述钛板经活化处理后的板面两两对靠在一起，再将两块所述钛板经表面钝化处理的板面对靠在一起，形成两块所述耐候钢板位于外层及两块所述钛板位于内层的四层板料对称叠合状态；(d)焊接用压カ机将结合界面间的空气尽可能的排出后，再对相邻的对靠在一起的所述耐候钢板与所述钛板以及对靠在一起的两块所述钛板之间的板面边缘处进行焊接固定；Ce)加热对上述固定在一起的四层板料进行加热，使其温度均匀达到750 900°C高温；(f)热轧采用中厚板热轧机或炉卷轧机对上述经加热后的四层板料进行多道次热轧，总压下量> 70%，使经活化处理后的所述耐候钢板的表面与所述钛板的表面形成机械热压合；(g)热扩散处理对热轧后的板料进行扩散退火处理，使机械热压合界面达到热扩散焊合；(h)精整将板料的边缘切除，去掉步骤(d)中焊接的部分，将两块所述钛板的经表面钝化处理的板面分离，形成两块钛钢复合板材。进ー步，在所述步骤(h)后还包括步骤(i)冷轧对钛钢复合板材进行冷轧成型。进ー步，所述步骤(a)中，所述耐候钢板的长度和宽度分别大于所述钛板的长度和宽度，长度的差值和宽度的差值均大于或等于所述钛板的厚度的2倍；所述步骤(C)中，对靠在一起的所述耐候钢板的边缘超出所述钛板边缘的尺寸大于或等于所述钛板的厚度。
进一歩，所述步骤(c)中，对靠在一起的所述耐候钢板及所钛板的经活化处理后的板面之间涂有钎焊剂，对靠在一起的两块所述钛板的经表面钝化处理的板面之间涂有分离齐 。进ー步，所述步骤(b)中，活化处理采用抛丸处理；所述步骤(d)中，相邻的所述耐候钢板与所述钛板以及两块所述钛板之间先进行点焊再将接缝处进行封焊。进ー步，在所述步骤(f)中，对板料每进行3 4道次热轧后，将板料返炉加热到750 900°C并保温30 90分钟；对板料总共进行8 12道次热轧，其中至少有一道次的
压下量> 40%ο本发明的钛钢复合板材的制造方法所采用的第二种技术方案是包括以下步骤(a)备料准备三块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的耐候钢板及四块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的钛板；
(b)界面处理首先，对两块所述耐候钢板及四块所述钛板的非结合板面进行钝化处理，以形成表面钝化层；然后，对三块所述耐候钢板及四块所述钛板的待结合板面进行表面活化处理，以去除其表面氧化层；(c)组坯分别将单面活化处理后的两块所述耐候钢板的经活化处理后的板面与两块所述钛板的经活化处理后的板面两两对靠在一起，形成两个两块部；并将双面活化处理后的第三块所述耐候钢板的两个板面与另外两块所述钛板的经活化处理后的板面分别对靠在一起，形成一个三块部；再将所述三块部置于中间，另外两个所述两块部分别对靠于所述三块部的两侧，使四个所述钛板的经表面钝化处理的板面分别两两对靠在一起，形成三块所述耐候钢板分别位于外层及中间且相邻的所述耐候钢板之间各夹有两块所述钛板的七层板料对称叠合状态；(d)焊接用压カ机将结合界面间的空气尽可能的排出后，再对相邻的对靠在一起的所述耐候钢板与所述钛板以及对靠在一起的两块所述钛板之间的板面边缘处进行焊接固定；(e)加热对上述固定在一起的七层板料进行加热，使其温度均匀达到750 900°C高温；(f)热轧采用中厚板热轧机或炉卷轧机对上述经加热后的七层板料进行多道次热轧，总压下量> 70%，使经活化处理后的所述耐候钢板的表面与所述钛板的表面形成机械热压合；(g)热扩散处理对热轧后的板料进行扩散退火处理，使机械热压合界面达到热扩散焊合；(h)精整将板料的边缘切除，去掉步骤(d)中焊接的部分，将所述三块部与两个所述两块部对靠处的所述钛板的经表面钝化处理的板面分别进行分离，形成两块双层钛钢复合板材和ー块三层钛钢复合板材。进ー步，在所述步骤(h)后还包括步骤(i)冷轧对钛钢复合板材进行冷轧成型。进ー步，所述步骤(a)中，所述耐候钢板的长度和宽度分别大于所述钛板的长度和宽度，长度的差值和宽度的差值均大于或等于所述钛板的厚度的2倍；所述步骤(C)中，对靠在一起的所述耐候钢板的边缘超出所述钛板边缘的尺寸大于或等于所述钛板的厚度。进ー步，所述步骤(C)中，对靠在一起的所述耐候钢板及所钛板的经活化处理后的板面之间涂有钎焊剂，对靠在一起的两块所述钛板的经表面钝化处理的板面之间涂有分离齐 。进ー步，所述步骤(b)中，活化处理采用抛丸处理；所述步骤(d)中，相邻的所述耐候钢板与所述钛板以及两块所述钛板之间先进行点焊再将接缝处进行封焊。进ー步，在所述步骤(f)中，对板料每进行3 4道次热轧后，将板料返炉加热到750 900°C并保温30 90分钟；对板料总共进行8 12道次热轧，其中至少有一道次的
压下量> 40%ο本发明的有益效果是由于本发明的钛钢复合板材包括耐候钢底板层、钛复合层，所述钛复合层复合于所述耐候钢底板层的单面或双面上，所述钛复合层的外露表面为钛的氧化层，所述钛复合层与所述耐候钢底板层通过热态轧制过程复合成为一体，所述钛复合层与所述耐候钢底板层之间的复合界面为金属键结合；本发明采用耐候钢底板层作为复合钢板的基层，耐候钢含有一定数量的合金元素，如添加P、Cu、Cr、Ni、Mo、......到钢材中，在一
定温度条件下，通过在母材金属上形成自保护的氧化膜可以增强其抗大气腐蚀性，避免大气中的氧气和水分产生的腐蚀生锈，采用耐候钢制造钛钢复合板材是以前没有过的，基层本身不仅能够耐锈，耐候性好，抗腐蚀延长使用寿命，而且其价格较低，结构强度好，可以与环境空气长期直接接触，使得结构稳定性得以保证；另外，本发明采用钛复合层作为覆层，钛是除黄金外耐酸碱、耐候性最好的金属之一，因而被广泛用作各种化学反应容器、热交换器的材料，但缺点是成本较高，特别是作为结构部件使用时这个问题尤为突出，本发明将钛作为覆层材料，其用量少，成本较低，使得本发明的钛钢复合板材既有钛的耐蚀性，又有耐候钢的结构强度，使得成本大幅度下降，故本发明的钛钢复合板材抗腐蚀性能好、耐候性能好、结构性能佳、使用寿命长；由于本发明的钛钢复合板材的制造方法直接采用多道次超高压热轧エ艺，并采用对称设置板料的方法，利用了变形互补原理，避免单片成型带来的弊端，使得双片成型的板材受カ平衡，成型效果好，故本发明的钛钢复合板材的制造方法成型效果好，強度好，复合強度高。
图I是本发明实施例一的钛钢复合板材的局部断面结构示意图；图2是本发明实施例一的钛钢复合板材的制造过程中焊接后热轧前板料对称叠合状态的结构示意图；图3是本发明实施例ニ的钛钢复合板材的局部断面结构示意图；图4是本发明实施例ニ的钛钢复合板材的制造过程中焊接后热轧前板料对称叠合状态的结构示意图。
具体实施方式
实施例一如图I、图2所示，本实施例的钛钢复合板材是ー种双层复合板材，其断面结构包括耐候钢底板层10、钛复合层20，所述钛复合层20复合于所述耐候钢底板层10的ー个板面即单面上，所述钛复合层20的外露表面为钛的氧化层30，所述钛的氧化层30的表面透明，用于建筑材料上具有装饰性，所述耐候钢底板层10的外露表面为钢的氧化层40，所述钢的氧化层40可采取发蓝或发黑处理，以使氧化层的耐候性能更强，整个板材的耐候性更稳定，所述钛复合层20与所述耐候钢底板层10通过热态轧制过程复合成为一体，所述钛复合层20与所述耐候钢底板层10之间的复合界面为金属键结合，所述钛钢复合板材的厚度为3mm，其中所述钛复合层20的厚度为O. 1mm，所述钛复合层20的厚度仅占整个钛钢复合板材的厚度1/30，因此，贵金属钛的成本增加不高，所述钛钢复合板材的厚度范围可为O. 5 5. 5mm,其中所述钛复合层20的厚度为O. I O. 5mm。本实施例的钛钢复合板材的制造方法包括以下步骤(a)备料准备两块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的耐候钢板I及两块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的钛板2，所述耐候钢板I的长度和宽度分别大于所述钛板2的长度和宽度，长度的差值和宽度的差值均大于或等于所述钛板2的厚度H的2倍；
(b)界面处理首先，对两块所述耐候钢板I及两块所述钛板2的各ー个板面即非结合板面进行钝化处理，以形成表面钝化层；然后，对两块所述耐候钢板I及两块所述钛板2的待结合板面进行表面活化处理，可采用抛丸处理的方法，以去除其表面氧化层；(c)组坯分别将所述耐候钢板I及所述钛板2经活化处理后的板面两两对靠在一起，对靠在一起的所述耐候钢板I的边缘超出所述钛板2边缘的尺寸△大于或等于所述钛板2的厚度H，目的是在热轧过程中，使得所述耐候钢板I的边缘超出所述钛板2边缘的部分能够将所述钛板2的侧面全部包覆，防止所述钛板2的边缘部分外露导致温度降低过快而低于其主体部分的温度，造成所述钛板2的边缘部分与所述耐候钢板I达不到金属键结合温度而产生开裂；再将两块所述钛板2经表面钝化处理的板面对靠在一起，形成两块所述耐候钢板I位于外层及两块所述钛板2位于内层的四层板料对称叠合状态，这种板料的对称状态使得受カ均衡，在热轧过程中可以避免应カ不均带来的结合不牢固的弊端，使得同时成型的两片复合板材力学性能一致性好；对靠在一起的所述耐候钢板I及所钛板2 的经活化处理后的板面之间可选择地涂有钎焊剂5，以利于所述耐候钢板I与所钛板2之间金属键结合更牢靠稳定，对靠在一起的两块所述钛板2的经表面钝化处理的板面之间涂有分离剂6，以便于热轧后的界面的分离；(d)焊接用压カ机将结合界面间的空气尽可能的排出后，再对相邻的对靠在一起的所述耐候钢板I与所述钛板2以及对靠在一起的两块所述钛板2之间的板面边缘处进行焊接固定，可采取在相邻的所述耐候钢板I与所述钛板2以及两块所述钛板2之间先进行点焊再将接缝处进行封焊的方式处理，此步骤后板料的结构状态如图3所示，焊点7即为点焊的焊点；Ce)加热对上述固定在一起的四层板料进行加热，使其温度均匀达到750 900°C高温，以满足两种材料金属键结合的温度；(f)热轧采用中厚板热轧机或炉卷轧机对上述经加热后的四层板料进行多道次热轧，使其总压下量> 70%,以使经活化处理后的所述耐候钢板I的表面与所述钛板2的表面形成机械热压合；对板料每进行3 4道次热轧后，将板料返炉加热到750 900°C并保温30 90分钟，以保证其金属键结合的温度，实现其联合效应，结晶稳定；对板料总共进行8 12道次热轧，其中至少有一道次的压下量> 40%,即该道次热轧后板料的总厚度比热轧前減少40%及以上，以促使两种板料发生塑性变形流动，有利于二者的界面融合；(g)热扩散处理对热轧后的板料进行扩散退火处理，以使机械热压合界面达到热扩散焊合；(h)精整将板料的边缘切除，去掉步骤(d)中焊接的部分，将两块所述钛板2的经表面钝化处理的板面分离，形成两块钛钢复合板材。当然，可以根据实际需要在所述步骤(h)后还包括步骤(i)冷轧，即对钛钢复合板材进行冷轧成型，以制成实际需要的各种板型。实施例ニ 如图3、图4所示，本实施例的钛钢复合板材是ー种三层复合板材，其断面结构包括耐候钢底板层10、钛复合层20，所述钛复合层20复合于所述耐候钢底板层10的两个板面即双面上，所述钛复合层20的外露表面为钛的氧化层30，所述钛复合层20与所述耐候钢底板层10通过热态轧制过程复合成为一体，所述钛复合层20与所述耐候钢底板层10之间的复合界面为金属键结合，所述钛钢复合板材的厚度为5. 5mm，其中每层所述钛复合层20的厚度为O. 2mm,所述钛钢复合板材的厚度范围可为O. 5 5. 5mm,其中姆层所述钛复合层20的厚度为O. I O. 5mmο本实施例的钛钢复合板材的制造方法包括以下步骤(a)备料准备三块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的耐候钢板I及四块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的钛板2，所述耐候钢板I的长度和宽度分别大于所述钛板2的长度和宽度，长度的差值和宽度的差值均大于或等于所述钛板2的厚度H的2倍；(b)界面处理首先，对两块所述耐候钢板I及四块所述钛板2的各ー个板面即非结合板面进行钝化处理，以形成表面钝化层；然后，对三块所述耐候钢板I及四块所述钛板2的待结合板面进行表面活化处理，其中第三块所述耐候钢板I进行双面活化处理，其余板 料均是单面活化处理，具体可采用抛丸处理的方法，以去除其表面氧化层；(c)组坯分别将单面活化处理后的两块所述耐候钢板I的经活化处理后的板面与两块所述钛板2的经活化处理后的板面两两对靠在一起，形成两个两块部，两块部是最终形成双层复合板材的雏形；并将双面活化处理后的第三块所述耐候钢板I的两个板面与另外两块所述钛板2的经活化处理后的板面分别对靠在一起，形成一个三块部，三块部是最終形成三层复合板材的雏形；再将所述三块部置于中间，另外两个所述两块部分别对靠于所述三块部的两侧，使四个所述钛板2的经表面钝化处理的板面分别两两对靠在一起，形成三块所述耐候钢板I分别位于外层及中间且相邻的所述耐候钢板I之间各夹有两块所述钛板2的七层板料对称叠合状态，这种板料的对称状态使得受カ均衡，在热轧过程中可以避免应カ不均带来的结合不牢固的弊端，使得同时成型的复合板材力学性能一致性好；对靠在一起的所述耐候钢板I的边缘超出所述钛板2边缘的尺寸△大于或等于所述钛板2的厚度H，目的是在热轧过程中，使得所述耐候钢板I的边缘超出所述钛板2边缘的部分能够将所述钛板2的侧面全部包覆，防止所述钛板2的边缘部分外露导致温度降低过快而低于其主体部分的温度，造成所述钛板2的边缘部分与所述耐候钢板I达不到金属键结合温度而产生开裂；对靠在一起的所述耐候钢板I及所钛板2的经活化处理后的板面之间可选择地涂有钎焊剂5，以利于所述耐候钢板I与所钛板2之间金属键结合更牢靠稳定，对靠在一起的两块所述钛板2的经表面钝化处理的板面之间涂有分离剂6，以便于热轧后的界面的分离；(d)焊接用压カ机将结合界面间的空气尽可能的排出后，再对相邻的对靠在一起的所述耐候钢板I与所述钛板2以及对靠在一起的两块所述钛板2之间的板面边缘处进行焊接固定，可采取在相邻的所述耐候钢板I与所述钛板2以及两块所述钛板2之间先进行点焊再将接缝处进行封焊的方式处理，此步骤后板料的结构状态如图4所示，焊点7即为点焊的焊点；(e)加热对上述固定在一起的七层板料进行加热，使其温度均匀达到750 900°C高温，以满足两种材料分子链结合的温度；(f)热轧采用中厚板热轧机或炉卷轧机对上述经加热后的七层板料进行多道次热轧，总压下量> 70%，使经活化处理后的所述耐候钢板I的表面与所述钛板2的表面形成机械热压合；对板料每进行3 4道次热轧后，将板料返炉加热到750 900°C并保温30 90分钟，以保证其金属键结合的温度，实现其联合效应，结晶稳定；对板料总共进行8 12道次热轧，其中至少有一道次的压下量> 40%,即该道次热轧后板料的总厚度比热轧前減少40%及以上，以促使两种板料发生塑性变形流动，有利于二者的界面融合(g)热扩散处理对热轧后的板料进行扩散退火处理，使机械热压合界面达到热扩散焊合；(h)精整将板料的边缘切除，去掉步骤(d)中焊接的部分，将所述三块部与两个所述两块部对靠处的所述钛板2的经表面钝化处理的板面分别进行分离，形成两块双层钛钢复合板材和ー块三层钛钢复合板材。当然，可以根据实际需要在所述步骤(h)后还包括步骤(i)冷轧，即对钛钢复合板材进行冷轧成型，以制成实际需要的各种板型。 本发明的钛钢复合板材ー种抗腐蚀性能好、耐候性能好、结构性能佳、使用寿命长的钛钢复合板材。采用本发明的钛钢复合板材的制造方法制成的钛钢复合板材厚度可以做到很薄，满足实际使用对于薄板的需求，还可以节省金属材料，解决了小厚度尺寸钛钢复合板材的制造难题。无论是ー层钢板与一层钛板的双层复合结构还是ー层钢板与双层钛板的三层复合结构，均解决了普通钛钢复合板的钢板层部分耐候性能差的难题，即使与环境空气长期接触的情况下，也不会发生腐蚀生锈，保证了复合板材结构性能和使用寿命，是ー种更长效耐候的复合板材。本发明可广泛应用于钛钢复合板材领域。
权利要求
1.ー种钛钢复合板材，其特征在于包括耐候钢底板层(10)、钛复合层(20)，所述钛复合层(20)复合于所述耐候钢底板层(10)的单面或双面上，所述钛复合层(20)的外露表面为钛的氧化层(30)，所述钛复合层(20)与所述耐候钢底板层(10)通过热态轧制过程复合成为一体，所述钛复合层(20)与所述耐候钢底板层(10)之间的复合界面为金属键结合。
2.根据权利要求I所述的钛钢复合板材，其特征在于所述钛钢复合板材的厚度为 O.5 5. 5mm,其中姆层所述钛复合层(20)的厚度为O. I O. 5mm。
3.根据权利要求I所述的钛钢复合板材，其特征在于所述钛的氧化层(30)的表面透明；所述钛复合层(20)复合于所述耐候钢底板层(10)的单面上时，所述耐候钢底板层(10)的外露表面为钢的氧化层(40)，所述钢的氧化层(40)采取发蓝或发黑处理。
4.ー种钛钢复合板材的制造方法，其特征在于包括以下步骤 Ca)备料准备两块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的耐候钢板(I)及两块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的钛板(2)； (b)界面处理首先，对两块所述耐候钢板(I)及两块所述钛板(2)的非结合板面进行钝化处理，以形成表面钝化层；然后，对两块所述耐候钢板(I)及两块所述钛板(2)的待结合板面进行表面活化处理，以去除其表面氧化层； (c )组坯分别将所述耐候钢板(I)及所述钛板(2 )经活化处理后的板面两两对靠在ー起，再将两块所述钛板(2)经表面钝化处理的板面对靠在一起，形成两块所述耐候钢板(I)位于外层及两块所述钛板(2)位于内层的四层板料对称叠合状态； (d)焊接用压カ机将结合界面间的空气尽可能的排出后，再对相邻的对靠在一起的所述耐候钢板(I)与所述钛板(2)以及对靠在一起的两块所述钛板(2)之间的板面边缘处进行焊接固定； Ce)加热对上述固定在一起的四层板料进行加热，使其温度均匀达到750 900°C高温； (f)热轧采用中厚板热轧机或炉卷轧机对上述经加热后的四层板料进行多道次热轧，总压下量> 70%，使经活化处理后的所述耐候钢板(I)的表面与所述钛板(2 )的表面形成机械热压合； (g)热扩散处理对热轧后的板料进行扩散退火处理，使机械热压合界面达到热扩散焊合； (h)精整将板料的边缘切除，去掉步骤(d)中焊接的部分，将两块所述钛板(2)的经表面钝化处理的板面分离，形成两块钛钢复合板材。
5.ー种钛钢复合板材的制造方法，其特征在于包括以下步骤 Ca)备料准备三块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的耐候钢板(I)及四块长度、宽度和厚度尺寸规格分别相同的钛板(2)； (b)界面处理首先，对两块所述耐候钢板(I)及四块所述钛板(2)的非结合板面进行钝化处理，以形成表面钝化层；然后，对三块所述耐候钢板(I)及四块所述钛板(2)的待结合板面进行表面活化处理，以去除其表面氧化层； (c)组坯分别将单面活化处理后的两块所述耐候钢板(I)的经活化处理后的板面与两块所述钛板(2)的经活化处理后的板面两两对靠在一起，形成两个两块部；并将双面活化处理后的第三块所述耐候钢板(I)的两个板面与另外两块所述钛板(2)的经活化处理后的板面分别对靠在一起，形成一个三块部；再将所述三块部置于中间，另外两个所述两块部分别对靠于所述三块部的两侧，使四个所述钛板(2)的经表面钝化处理的板面分别两两对靠在一起，形成三块所述耐候钢板(I)分别位于外层及中间且相邻的所述耐候钢板(I)之间各夹有两块所述钛板(2)的七层板料对称叠合状态； (d)焊接用压カ机将结合界面间的空气尽可能的排出后，再对相邻的对靠在一起的所述耐候钢板(I)与所述钛板(2)以及对靠在一起的两块所述钛板(2)之间的板面边缘处进行焊接固定； Ce)加热对上述固定在一起的七层板料进行加热，使其温度均匀达到750 900°C高温； (f)热轧采用中厚板热轧机或炉卷轧机对上述经加热后的七层板料进行多道次热轧，总压下量> 70%，使经活化处理后的所述耐候钢板(I)的表面与所述钛板(2 )的表面形成机械热压合； (g)热扩散处理对热轧后的板料进行扩散退火处理，使机械热压合界面达到热扩散焊合； (h)精整将板料的边缘切除，去掉步骤(d)中焊接的部分，将所述三块部与两个所述两块部对靠处的所述钛板(2)的经表面钝化处理的板面分别进行分离，形成两块双层钛钢复合板材和ー块三层钛钢复合板材。
6.根据权利要求4或5所述的钛钢复合板材的制造方法，其特征在于在所述步骤(h)后还包括步骤(i)冷轧对钛钢复合板材进行冷轧成型。
7.根据权利要求4或5所述的钛钢复合板材的制造方法，其特征在于所述步骤(a)中，所述耐候钢板(I)的长度和宽度分别大于所述钛板(2)的长度和宽度，长度的差值和宽度的差值均大于或等于所述钛板(2)的厚度(H)的2倍；所述步骤(c)中，对靠在一起的所述耐候钢板(I)的边缘超出所述钛板(2)边缘的尺寸(△)大于或等于所述钛板(2)的厚度(H)。
8.根据权利要求4或5所述的钛钢复合板材的制造方法，其特征在于所述步骤(c)中，对靠在一起的所述耐候钢板(I)及所钛板(2)的经活化处理后的板面之间涂有钎焊剂(5)，对靠在一起的两块所述钛板(2)的经表面钝化处理的板面之间涂有分离剂(6)。
9.根据权利要求4或5所述的钛钢复合板材的制造方法，其特征在于所述步骤(b)中，活化处理采用抛丸处理；所述步骤(d)中，相邻的所述耐候钢板(I)与所述钛板(2)以及两块所述钛板(2 )之间先进行点焊再将接缝处进行封焊。
10.根据权利要求4或5所述的钛钢复合板材的制造方法，其特征在于在所述步骤Cf)中，对板料每进行3 4道次热轧后，将板料返炉加热到750 900°C并保温30 90分钟；对板料总共进行8 12道次热轧，其中至少有一道次的压下量> 40%。
全文摘要
本发明公开了一种钛钢复合板材及其制造方法。钛钢复合板材包括耐候钢底板层(10)、复合于耐候钢底板层(10)的单面或双面上的钛复合层(20)，钛复合层(20)的外露表面为钛的氧化层(30)，钛复合层(20)与耐候钢底板层(10)通过热态轧制过程复合成为一体，钛复合层(20)与耐候钢底板层(10)之间的复合界面为金属键结合。制造方法先将耐候钢板(1)及钛板(2)的待结合板面进行表面活化处理去掉氧化层后对靠在一起，再将钛板(2)的非结合板面对靠在一起，形成耐候钢板(1)位于最外层且相邻的耐候钢板(1)之间夹持两层钛板(2)的多层板料对称叠合状态，再在高温下多道次热轧，扩散冷却退火并精整后形成多块钛钢复合板材。本发明可应用于钛钢复合板材领域。
文档编号B32B15/04GK102679134SQ201210153819
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者彭耀光, 韩静涛 申请人:国际辊轧成型学会有限公司