专利名称：复合板轧制前处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于复合板制备技术领域，尤其涉及一种复合板轧制前处理工艺。
背景技术：
复合板是以碳钢或低合金钢为基层和不锈钢、钛钢等特种材料为复层结合而成，其兼具基层的机械性能和复层的特殊性能及低成本的特点，因而被广泛用于冶金和石油化工等领域。目前，制备复合板主要以爆炸法为主，爆炸法可使性能差异悬殊的金属实现复合，但该方法的生产率、成材率和尺寸精度均较低并对环境污染严重。而真空轧制法是将碳钢或低合金钢基层和不锈钢、钛钢等特种材料复层经过下料、表面处理使其表面处于物理纯净状态时，在高度真空条件下组坯轧制而成，能够有效规避环境污染等问题，同时真空轧制法生产工艺大大提高了复合板的生产效率。但是，目前真空轧制法将组合坯热轧的过程中，复合界面内存有气体，导致复合界面发生一定程度的氧化，并且抽真空不能产生绝对真空，复合界面及两层不锈钢界面之间残留有极少部分气体，在热轧状态下气体膨胀，无法排出，严重影响复合界面结合率及结合强度，导致复合板成品率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种复合板轧制前处理工艺，以解决现有真空轧制法生产复合板时，复合界面结合性能不佳的技术问题。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:复合板轧制前处理工艺，包括以下步骤:(I)将依次叠放的一块基层金属板、一块涂覆有隔离剂的复层金属板、一块复层金属板和一块基层金属板的界面四周焊接形成组合坯；(2)在所述组合坯界面的两端分别开进气孔和出气孔；(3)通过所述进气孔向所述组合坯界面充惰性气体，置换所述组合坯界面内的空气；(4)封堵所述出气孔；(5)继续充惰性气体，恒定压力下保压；(6)将所述组合坯加热；(7)将所述进气孔与真空泵相连，抽真空；(8)在所述进气孔处设一连通所述组合坯界面的存气囊，所述存气囊密封所述组合坯界面。作为一种改进，在步骤(I)中，在一块所述基层金属板的周边点焊固定边板，然后将一块所述复层金属板放入所述基层金属板和边板形成的空腔内，所述复层金属板的高度是所述边板高度的一半；然后在所述复层金属板上涂覆隔离剂；然后放入另一块所述复层金属板；然后在所述边板上方叠放另一块所述基层金属板，点焊固定另一块所述基层金属板和所述边板形成所述组合坯；然后压合所述组合坯，并同时用气体保护焊预焊所述组合坯四周；然后将所述组合坯立起并旋转，用双丝埋弧焊平焊所述组合坯四周。作为进一步的改进，在步骤(8)中，所述存气囊包括一端封闭一端敞口的气管，所述气管的敞口端连通所述组合坯界面，所述气管的封闭端伸出所述边板。作为进一步的改进，在步骤(8)中，在所述气管上远离所述进气孔位置处进行加热，使所述气管自动闭合形成所述封闭端。采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是:由于通过所述进气孔向所述组合坯界面充惰性气体，置换了所述组合坯界面内的空气，因而避免了在后续加热过程中，所述组合坯界面发生氧化；同时在所述进气孔处设一连通所述组合坯界面的存气囊，因而在热轧时，复合界面及两层不锈钢界面之间残留的极少部分气体会随着轧辊和组合坯的运动逐渐挤压入存气囊中，避免了残留气体排开隔离剂或氧化复合界面，从而保证了复合板结合质量。由于在步骤(8)中，在所述气管上远离所述进气孔位置处进行加热，使所述气管自动闭合形成所述封闭端，避免了真空效果失效；气管具有足够的存气空间，在热轧过程中，保证了将所有残留气体排入气管。
图1是组合坯的结构示意图；图中:1、基层金属板,2、隔离剂,3、复层金属板,4、边板,5、存气囊,51、气管,511、敞口端，512、封闭端。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1所示，复合板轧制前处理工艺，包括以下步骤:(I)将依次叠放的一块基层金属板1、一块涂覆有隔离剂2的复层金属板3、一块复层金属板3和一块基层金属板I的界面四周焊接形成组合坯，具体可选用在一块基层金属板I的周边点焊固定边板4，然后将一块复层金属板3放入基层金属板I和边板4形成的空腔内，复层金属板3的高度是边板4高度的一半；然后在复层金属板3上涂覆隔离剂2 ;然后放入另一块复层金属板3 ;然后在边板4上方叠放另一块基层金属板1，点焊固定另一块基层金属板I和边板4形成该组合坯；然后压合该组合坯以消除结合间隙，并同时用气体保护焊预焊该组合坯四周；然后将该组合坯立起并旋转，以采用双丝埋弧焊平焊该组合坯四周，达到密封并具有较高强度；基层金属板I包括碳钢板，当然基层金属板I也可以为合金钢板，复层金属板3包括不锈钢板，当然复层金属板3也可以为钛钢板等，隔离剂2的作用是便于轧制后的复合板有效分离成两块或两卷；(2)在该组合坯界面的两端分别开进气孔和出气孔；
( 3 )通过进气孔向该组合坯界面充惰性气体，置换该组合坯界面内的空气，避免了在后续加热过程中该组合坯界面发生氧化，惰性气体指化学性质不活泼的气体，如氮气、氦
气等等；(4)封堵出气孔；(5)继续充惰性气体，恒定压力下保压；(6)将该组合坯加热；(7)将进气孔与真空泵相连，抽真空；(8)在进气孔处设一连通该组合坯界面的存气囊5，存气囊5密封该组合坯界面，在热轧时，复合界面及两层不锈钢界面之间残留的极少部分气体会随着轧辊和该组合坯的运动逐渐挤压入存气囊5中，避免了残留气体排开隔离剂2或氧化复合界面，从而保证了复合板结合质量；存气囊5包括一端封闭一端敞口的气管51，气管51的敞口端511连通该组合坯界面，在气管51上远离进气孔位置处进行加热，使气管51自动闭合形成封闭端512，避免了真空效果失效；气管51的封闭端512伸出边板4，气管51具有足够的存气空间，在热轧过程中，保证了将所有残留气体排入气管51。实施例一:(I)在一块宽1500mmX厚IOOmmX长6000mm碳钢板的周边点焊固定宽50mmX厚20mmX长5950mm的边板4，然后将一块宽1400mmX厚IOmmX长5900mm的不锈钢板放入该碳钢板和边板4形成的空腔内；然后在该不锈钢板上涂覆隔离剂2 ;然后放入另一块宽HOOmmX厚IOmmX长5900mm的不锈钢板；然后在边板4上方叠放另一块宽1500mmX厚IOOmmX长6000mm的碳钢板，点焊固定另一块宽1 500mmX厚IOOmmX长6000mm的碳钢板和边板4形成宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯；然后压合该宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯以消除结合间隙，并同时用气体保护焊预焊该宽1500_X厚220mmX长6000mm的组合坯四周；然后将该宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯立起并旋转，以采用双丝埋弧焊平焊该宽1500_X厚220_X长6000mm的组合坯四周，达到密封并具有较高强度；(2)在宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯界面的两端分别开进气孔和出气孔；(3)将进气孔与氮气源相连，进气孔与氮气源间设有阀门，通过进气孔向宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯界面充氮气，置换宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯界面内的空气；(4)封堵出气孔，可采用焊接的方式；(5)继续充氮气，至宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯界面压力达到IMPa，在该压力下保压，以检验边板4的焊接质量；(6)检验合格后,将宽1500mm X厚220mm X长6000mm的组合还通过动力托棍移至加热炉内进行加热至500°C ;(7)将进气孔与真空泵相连，抽真空；(8)在进气孔处设一连通宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯界面的气管51，气管51的敞口端511连通该组合坯界面，在气管51上远离进气孔位置处进行加热，使气管51自动闭合形成封闭端512，避免了真空效果失效，气管51的封闭端512伸出边板4，气管51密封该宽1500_X厚220_X长6000_的组合坯界面，在热轧时，复合界面及两层不锈钢界面之间残留的极少部分气体会随着轧辊和该宽1500mmX厚220mmX长6000mm的组合坯的运动逐渐挤压入气管51中，避免了残留气体排开隔离剂2或氧化复合界面，从而保证了复合板结合质量。实施例二:(I)在一块宽2200mmX厚300mmX长IOOOOmm碳钢板的周边点焊固定宽50mmX厚60mmX长9950mm的边板4，然后将一块宽2100mmX厚30mmX长9900mm的不锈钢板放入该碳钢板和边板4形成的空腔内；然后在该不锈钢板上涂覆隔离剂2 ;然后放入另一块宽2100mmX厚30mmX长9900mm的不锈钢板；然后在边板4上方叠放另一块宽2200mmX厚300mmX长10000_的碳钢板，点焊固定另一块宽2200_X厚300_X长10000_的碳钢板和边板4形成宽2200mmX厚660mmX长IOOOOmm的组合坯；然后压合该宽2200mmX厚660mmX长10000_的组合坯以消除结合间隙，并同时用气体保护焊预焊该宽2200_X厚660mmX长IOOOOmm的组合坯四周；然后将该宽2200mmX厚660mmX长IOOOOmm的组合坯立起并旋转，以采用双丝埋弧焊平焊该宽2200mmX厚660mmX长IOOOOmm的组合坯四周，达到密封并具有较高强度；(2)在宽2200mmX厚660mmX长IOOOOmm的组合坯界面的两端分别开进气孔和出
气孔；(3)将进气孔与氮气源相连，进气孔与氮气源间设有阀门，通过进气孔向宽2200mmX厚660_X长10000mm的组合坯界面充氮气，置换宽2200_X厚660_X长IOOOOmm的组合坯界面内的空气；
(4)封堵出气孔，可采用焊接的方式；(5)继续充氮气，至宽2200mmX厚660mmX长IOOOOmm的组合坯界面压力达到IMPa，在该压力下保压，以检验边板4的焊接质量；(6)检验合格后，将宽2200mmX厚660mmX长IOOOOmm的组合还通过动力托棍移至加热炉内进行加热至500°C ;(7)将进气孔与真空泵相连，抽真空；(8)在进气孔处设一连通宽2200mmX厚660mmX长IOOOOmm的组合坯界面的气管51，气管51的敞口端511连通该组合坯界面，在气管51上远离进气孔位置处进行加热，使气管51自动闭合形成封闭端512，避免了真空效果失效，气管51的封闭端512伸出边板4，气管51密封该宽2200mmX厚660mmX长IOOOOmm的组合坯界面，在热轧时，复合界面及两层不锈钢界面之间残留的极少部分气体会随着轧辊和该宽2200mmX厚660mmX长10000mm的组合坯的运动逐渐挤压入气管51中，避免了残留气体排开隔离剂2或氧化复合界面，从而保证了复合板结合质量。本发明实施例提供的复合板轧制前处理工艺，由于通过进气孔向该组合坯界面充惰性气体，置换了该组合坯界面内的空气，因而避免了在后续加热过程中，该组合坯界面发生氧化；同时在进气孔处设一连通该组合坯界面的存气囊5，因而在热轧时，复合界面及两层不锈钢界面之间残留的极少部分气体会随着轧辊和该组合坯的运动逐渐挤压入存气囊5中，避免了残留气体排开隔离剂或氧化复合界面，从而保证了板材质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替 换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.复合板轧制前处理工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)将依次叠放的一块基层金属板、一块涂覆有隔离剂的复层金属板、一块复层金属板和一块基层金属板的界面四周焊接形成组合坯； (2)在所述组合坯界面的两端分别开进气孔和出气孔； (3)通过所述进气孔向所述组合坯界面充惰性气体，置换所述组合坯界面内的空气； (4)封堵所述出气孔； (5)继续充惰性气体，恒定压力下保压； (6)将所述组合坯加热； (7)将所述进气孔与真空泵相连，抽真空； (8)在所述进气孔处设一连通所述组合坯界面的存气囊，所述存气囊密封所述组合坯界面。
2.根据权利要 求1所述的复合板轧制前处理工艺，其特征在于，在步骤(I)中，在一块所述基层金属板的周边点焊固定边板，然后将一块所述复层金属板放入所述基层金属板和边板形成的空腔内，所述复层金属板的高度是所述边板高度的一半；然后在所述复层金属板上涂覆隔离剂；然后放入另一块所述复层金属板；然后在所述边板上方叠放另一块所述基层金属板，点焊固定另一块所述基层金属板和所述边板形成所述组合坯；然后压合所述组合坯，并同时用气体保护焊预焊所述组合坯四周；然后将所述组合坯立起并旋转，用双丝埋弧焊平焊所述组合坯四周。
3.根据权利要求2所述的复合板轧制前处理工艺，其特征在于，在步骤(8)中，所述存气囊包括一端封闭一端敞口的气管，所述气管的敞口端连通所述组合坯界面，所述气管的封闭端伸出所述边板。
4.根据权利要求3所述的复合板轧制前处理工艺，其特征在于，在步骤(8)中，在所述气管上远离所述进气孔位置处进行加热，使所述气管自动闭合形成所述封闭端。
全文摘要
本发明公开了一种复合板轧制前处理工艺，属于复合板制备技术领域，包括形成组合坯步骤；在所述组合坯界面的两端分别开进气孔和出气孔；通过所述进气孔向所述组合坯界面充惰性气体;封堵所述出气孔；继续充惰性气体，恒定压力下保压;将所述组合坯加热;将所述进气孔与真空泵相连，抽真空;在所述进气孔处设一连通所述组合坯界面的存气囊，所述存气囊密封所述组合坯界面。本发明避免了所述组合坯界面发生氧化；同时在热轧时，复合界面及两层不锈钢界面之间残留的极少部分气体会随着轧辊和组合坯的运动逐渐挤压入存气囊中，避免了残留气体排开隔离剂或氧化复合界面，从而保证了复合板结合质量。
文档编号B21B47/00GK103212596SQ20131017041
公开日2013年7月24日 申请日期2013年5月10日 优先权日2013年5月10日
发明者周凯, 乔昌文, 井立民 申请人:山东亚盛重工股份有限公司