专利名称：一种金属复合板带的制造方法
技术领域：
本发明属于金属复合板制备技术领域，提供了一种双(多)金属复合板的制造方法，特别适应于刀具，压力容器等行业使用的金属复合板带材。
背景技术：
金属复合板带是由两种或两种以上不同金属或同金属不同成分，通过各种连接技术结合成一体的，兼具各层金属优点的新型复合材料。与单一的金属板带相比，两层或多层金属复合板带一方面可以节约贵重合金的用量，另一方面也可具有良好的综合性能。目前，国内外已见报道的复合板带生产技术主要有浇注复合法、扩散焊接法、压力钎焊法、轧制复合法和爆炸复合法等。爆炸复合法的的缺点是结合强度相对较低，结合面存在波形，工艺参数难以精确控制；其他复合法都存在生产效率低，设备投资大的缺点。本发明属于铸造复合轧制法。目前国内外已见报道的浇注复合法主要有(1)ZL200910008966. 9高合金钢和高合金钢复合材料高效短流程生产线，该专利中提供了一种使用液体金属电渣熔铸设备生产双金属复合板和板坯的方法，该方法的缺点一是液体金属电渣熔铸设备价格高，投资大，坯料清理费用高；二是只能生产二层金属复合板。(2)ZL20080056362. 7大型双金属复合板的制造方法及装置；ZL200410036046. 5铸造双金属复合钢板的设备与方法。该两个专利各提供了一种在固态金属板的一面浇注一层液态金属，待液态金属凝固后形成金属复合板的方法。具有关资料介绍，金属采用这种方法复合，即使在金属板预热至800— 900°C时，要使两金属界面达到冶金结合，液态金属与固态金属的质量比应达到8:1到10:1。这样就使各金属复合层的厚度设计受到限制，而且该法只能生产二层金属复合板。(3) ZL200810239046. 3 一种多层金属复合板的短流程制备方法,该专利提供了一种使用离心浇注生产的金属复合管，切开作为复合板坯，经轧制后制成金属复合板的方法。该方法需对复合管坯内外表层切削，且需将管坯切成瓦片状，使得板坯处理工序时间较长，费用较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多层金属复合板带的制造方法，克服了现有复合板生产技术中存在的设备投资大，工序流程长，生产成本高等缺点。可以制造结合强度较高，生产成本较低的多层金属复合板带。本发明技术方案是
将不同的液态金属或合金分别注入由分隔板分开的凝固空间，液态金属或合金与分隔板融合凝固组成为复合体，得到一种由两种及以上金属或合金组成的金属复合板带铸坯，再通过压力加工的方法获得成品金属复合板带。优先地，在液态融合前，将分隔板置入容纳不同金属或合金的空间内。优先地，分隔板的成分同于相邻的一种金属或合金。优先地，分隔板的成分不同于相邻的金属或合金而作为金属复合板带的复合层的一层。优先地，分隔板与相邻的金属或合金发生部分或全部融合。优先地，分隔板表面有一涂层。优先地，分隔板表面涂层有防止分隔板表面氧化及浇注时对结合面进行助熔还原、去渣的作用。优先地,分隔板的厚度在0. Olmm至20mm厚。优先地，分隔板的边缘有超出相邻金属或合金的部分。本发明的有益效果是用较少的浇注设备，低成本的将两种及以上不同的金属或合金同时凝固，使相邻金属或合金间为冶金结合，同时相邻金属或合金间又不会发生混合。 从而低成本地获得金属复合板坯。特别适合于低成本地制造多品种，小批量的金属复合板坯。
图I为制作完成后的复合板坯铸造模型(以3层双金属复合板为例)
图中1为A金属泡沫塑料模型；2为分隔板；3为B金属泡沫塑料模型。图2为复合板还烧注不意图(以3层双金属复合板为例)
图中1为A金属泡沫塑料模型；2为分隔板；3为B金属泡沫塑料模型；4为密封用塑料薄膜；5为砂箱；6为真空泵；7为阀门；8为真空管道；9为干型砂；10为B金属浇注杯口 ；11为B金属烧注直烧道；12为B金属烧注横烧道；13为A金属烧注杯口 ； 14为A金属烧注直烧道；15为A金属烧注横烧道。
具体实施例方式下面以制造厚度2. 5mm，宽度150mm，外层为ICr 13，中间层为9Crl8MoV，三层等厚的三层双金属复合板为例来进一步说明本发明的制造方法
I.配料及计算
(I)复合坯尺寸计算按总变形率97%计算，复合坯料厚度为2. 5/0. 03=83. 3取厚度为90mm;宽度取150mm;根据砂箱尺寸情况，长度取1200mm。隔板材质用9Crl8MoV，厚度取2. 5mm，则复合坯厚度与分隔板总厚度比为90/5=18。宽度取200mm，长度取1250mm。复合坯外层厚度30mm,中间层厚度25mm。(2)配料量计算复合板坯外层金属重量为3*2*15*120*7. 9/1000=85. 32公斤；中间层金属重量为2. 5*15*120*7. 9/1000=35. 55公斤。取lCrl3配料量为120公斤，9Crl8MoV配料量为60公斤。(3)配料成分均按相应国标成分配料，但考虑消失模铸造时的增碳及隔板涂层中含娃，成分中碳与娃含量按下限配。2.将配好的lCrl3与9Crl8MoV分别在熔炼炉中熔炼熔炼工艺按常规工艺进行。3.将9Crl8MoV分隔板按计算尺寸下料后，进行表面去污，去油，酸洗后再喷砂处理。然后在涂上具有防止分隔板表面氧化，降低表面熔点的涂层，涂层厚度为0. 1-0. 2mm。涂后烘干，烘干后涂层不得有裂纹。4.切割聚苯乙烯泡沫塑料板30*150*1200mm两块；25*150*1200mm —块，并按图2方式粘接。粘接剂为聚乙酸乙脂溶剂胶，时粘接浇道与冒口。干燥后在模型上先涂醇基耐火涂料，再涂水基耐火涂料，再进入烘房烤干。5.将模型放入砂箱，按一般消失模铸造工艺流程进行。lCrl3的浇注温度为1620—1650°C；9Crl8MoV的浇注温度为1580— 1610°C。两种金属开始浇注的时间差小于2秒。浇注速度7— 8公斤/秒，并采用先慢后快再慢的浇注方式，浇注时不可断流。真空度为 0. 04—0. 05Mpa。6.对烧注好的复合还待冷却后清砂，切去烧冒口，及分隔板多出部分，并对有缺陷部位进行修磨。7.加强复合采用锻造进行热变形加强复合，热温度为1200— 1250°C，保温时间3小时，锻造温度为1150— 1200°C，终锻温度高于850°C，锻至60mm厚，锻造结束后缓冷。8.热轧；将复合坯加热至1200— 1250°C，保温2 — 2. 5小时，在$ 550中型轧机上轧制7道次，终轧温度高于750°C，轧成3. 2mm厚复合板，轧后乘热卷取后缓冷。再将复合带退火，退火温度770—790°C，加热速度小于80°C /小时，保温6—8小时后，温度以20—300C /小时速度降至550°C后空冷。退火后酸洗，再经冷轧2道次将其轧成2mm厚复合钢带。 9.冷轧后切边，经检验，包装，称重后入库。
权利要求
1.一种由两种及以上金属或合金组成的金属复合板带，其特征在于，不同的金属或合金通过液态融合凝固组成为一体。
2.根据权利要求I所述的金属复合板带，其特征在于，在液态融合前，将分隔板(2)置入容纳不同金属或合金的空间内。
3.根据权利要求2所述的金属复合板带，其特征在于，分隔板(2)的成分同于相邻的一种金属或合金。
4.根据权利要求2所述的金属复合板带，其特征在于，分隔板(2)的成分不同于相邻的金属或合金而作为金属复合板带的复合层的一层。
5.根据权利要求2所述的金属复合板带，其特征在于，分隔板(2)与相邻的金属或合金发生部分或全部融合。
6.根据权利要求2所述的金属复合板带，其特征在于，分隔板表面有一涂层。
7.根据权利要求6所述的金属复合板带，其特征在于，分隔板(2)表面涂层有防止隔板表面氧化及浇注时对结合面进行助熔还原、去渣的作用。
8.根据权利要求2所述的金属复合板带，其特征在于，分隔板的厚度在O.Olmm至20mm厚。
9.根据权利要求2所述的金属复合板带，其特征在于，分隔板(2)的边缘有超出相邻金属或合金的部分。
全文摘要
本发明公开了一种多层金属复合板带的制造方法，将不同的液态金属或合金分别注入由分隔板分开的凝固空间，液态金属或合金与分隔板融合凝固组成为复合体，得到一种由两种及以上金属或合金组成的金属复合板带铸坯，再通过压力加工的方法获得成品金属复合板带。本方法克服了现有复合板生产技术中存在的设备投资大，工序流程长，生产成本高等缺点，可以较低生产的成本制造出结合强度较高多层金属复合板带。
文档编号B22D19/16GK102658360SQ20121005621
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者不公告发明人 申请人:成都金和工贸有限公司