一種厚度方向性能均勻特厚銅板的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種厚度方向性能均勻特厚銅板的生產(chǎn)方法，將一對(duì)母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成，所述的母坯采用連鑄坯，母坯焊接面為連鑄坯的下表面，其粗糙度大于6.3μm；真空復(fù)合坯加熱后進(jìn)行軋制，前三道次采用高溫大壓下軋制，對(duì)寬度小于1650mm的復(fù)合坯，前三道次的壓下率都≥10％，對(duì)寬度大于1650mm的復(fù)合坯，第一道次的壓下率≥5％，二、三道次的壓下率都≥10％。本發(fā)明所用母坯來(lái)源和尺寸廣泛，質(zhì)量穩(wěn)定；成品銅板中心處無(wú)偏析和疏松等缺陷，成材率高，在厚度方向上銅板的性能均勻，Z向性能達(dá)到35％以上。
【專利說(shuō)明】一種厚度方向性能均勻特厚銅板的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金行業(yè)特厚銅板(300mm≥h≥100mm)生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種厚度方向上性能和冶金質(zhì)量要求均勻的銅板的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般用連鑄的方法生產(chǎn)厚銅板，用不同厚度的連鑄板坯可以生產(chǎn)厚度小于IOOmm的銅板。但是由于連鑄坯中心在凝固過(guò)程中存在偏析、疏松等缺陷，并且這些缺陷在后續(xù)的工藝中無(wú)法得到較大的改善。這使銅板厚度方向的均勻性惡化，使用性能下降。
[0003]名為“一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法”的中國(guó)專利(CN101590596A)公開了用同樣尺寸同種成分的連鑄坯表面處理后，四周焊縫在真空中焊接封閉，壓力加工壓縮比為2，疊合面組織和基體組織相同。名為“一種生產(chǎn)特厚板的工藝方法”的中國(guó)專利(CN10439348A)公開了使用機(jī)械整坯、真空電子束密封邊縫組坯、控溫?zé)彳埳a(chǎn)特厚板的工藝。此工藝方法相對(duì)于模鑄解決了中心偏析和疏松問(wèn)題。一般的銅板僅僅要求1/4處的力學(xué)性能，但特厚板在工程應(yīng)用不但要求1/4處性能，而且要求1/2處性能，即要求在厚度方向上性能是均勻的，但以上專利的工藝路線對(duì)厚度方向上的性能的均勻性問(wèn)題都沒(méi)有給出解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種厚度方向性能均勻特厚銅板(100~300mm)的生產(chǎn)方法。
[0005]本發(fā)明厚度方向性能均勻特厚銅板是通過(guò)將一對(duì)母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成的。
[0006]具體方法如下:
[0007]所述的母坯采用連鑄方式生產(chǎn)，連鑄坯堆垛時(shí)，最下層用廢坯鋪墊，最上層用廢坯壓下，連鑄坯也即母坯的上下表面平面度應(yīng)大于1.0mm/m2 ;母坯的焊接面須為原連鑄坯的下表面，母坯需表面清理，使焊接面表面粗糙度大于6.3 μ m。
[0008]為防止氧化現(xiàn)象發(fā)生，母坯表面處理后立即在真空室進(jìn)行焊接，所述焊接室真空度小于I X KT1Pa,焊接電壓50~150KV，焊接電流30~300mA，焊接速度100~600mm/min。
[0009]焊接后的復(fù)合坯經(jīng)加熱后進(jìn)行軋制，軋后空冷，也可進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，以使成品銅板的組織細(xì)化。所述真空復(fù)合坯軋制的前三道次采用高溫大壓下方式，不但可以改善連鑄坯心部的原有偏析、疏松等缺陷，而且通過(guò)加大軋制力的滲透，可保證復(fù)合面的完全愈合。對(duì)于寬度小于1650mm的復(fù)合坯要求前三道次的壓下率≥10% ;對(duì)于寬度大于1650mm的復(fù)合坯，第一道次的壓下率要求> 5%，但隨后的兩個(gè)道次的壓下率應(yīng)> 10%。必要的話，對(duì)于厚度小于300_的復(fù)合坯可進(jìn)行兩階段控制軋制，第一階段再結(jié)晶軋制的終軋溫度應(yīng)大于950°C ;第二階段為非再結(jié)晶軋制。在軋制過(guò)程中，當(dāng)銅板厚度大于300mm時(shí)，為防止復(fù)合坯頭尾上翹，應(yīng)對(duì)銅板的下表面進(jìn)行噴水處理，以保證順利軋制，銅板的厚度軋制到300mm以下后,可以停止噴水。[0010]本發(fā)明所用母坯來(lái)源和尺寸廣泛，質(zhì)量穩(wěn)定；成品銅板中心處無(wú)缺陷，成材率高；由于復(fù)合坯1/4處的軋制穿透力遠(yuǎn)大于復(fù)合坯的中心處，所以偏析和疏松等缺陷得到了極大改善。采用本發(fā)明生產(chǎn)的銅板，超聲波檢測(cè)達(dá)到JB/T4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)I級(jí)水平、EN10160標(biāo)準(zhǔn)S3E4水平和ASTMA578-96標(biāo)準(zhǔn)C級(jí)水平，綜合性能良好；在厚度方向上銅板的性能均勻，Z向性能達(dá)到35%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0012]實(shí)施例1
[0013]生產(chǎn)壓力銅管用低焊接裂紋敏感性屈服強(qiáng)度500MPa級(jí)別銅，用2塊150mm厚連鑄坯焊接成290mm復(fù)合坯，焊接面選擇原連鑄坯的下表面，表面粗糙度達(dá)到6.3 μ m以上，上下表面平面度為0.5mm/m2，復(fù)合坯寬度為1600mm。用真空電子束焊接，焊接真空度≤3.7 X l(T2pa，焊接電壓80KV，焊接電流80~100mA，焊接速度200mm/min ;兩階段控制軋制成150mm厚鋼板，第一階段開軋溫度1150°C，終軋980°C以上，前3道次的壓下量分別為10%U0%Ul%o 二次開軋930 0C，終軋800 0C，軋后經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，淬火930 °C，回火600°C。力學(xué)性能見表1。
[0014]實(shí)施例2
[0015]用兩塊300mm厚連鑄還焊接成580mm復(fù)合還,焊接面選擇原連鑄還的下表面,表面粗糙度達(dá)到6.3μπι以上，上下表面平面度為0.5mm/m2，復(fù)合坯寬度為1800mm。用真空電子束焊接，焊接真空度≤2 X W2Pa,焊接電壓80KV，焊接電流80~100mA，焊接速度240mm/min ;軋制成250mm厚鋼板，開軋溫度1150°C，前3道次的壓下量分別為6%、10%、11 %。終軋850°C，軋制過(guò)程中鋼板厚度大于300mm時(shí)，其底面保持澆水，軋后空冷。力學(xué)性能見表
1
[0016]表1本發(fā)明實(shí)施例室溫(18°C )力學(xué)性能
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種厚度方向性能均勻特厚銅板的生產(chǎn)方法，其特征在于將一對(duì)母坯經(jīng)真空焊接后軋制而成；所述的母坯采用連鑄坯，母坯的焊接面為連鑄坯的下表面，焊接面粗糙度大于6.3 μ m ;真空復(fù)合還加熱后進(jìn)行軋制,前三道次采用大壓下軋制,對(duì)寬度小于1650mm的復(fù)合坯，前三道次的壓下率都≥ 10 %，對(duì)寬度大于1650mm的復(fù)合坯，第一道次的壓下率≥5%，二、三道次的壓下率都≥10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚銅板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述母坯的上下表面平面度大于1.0mm/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特厚銅板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的真空焊接在真空室中進(jìn)行，焊接室的真空度小于IX IO-1Pa,焊接電壓50~150KV，焊接電流30~300mA，焊接速度 100 ~BOOmm/min。
【文檔編號(hào)】B23P23/04GK103522072SQ201310454897
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】高強(qiáng), 倪維華, 戴佳麗, 王建 申請(qǐng)人:丹陽(yáng)市瑞新復(fù)合材料有限公司