本發(fā)明屬于復(fù)合板生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用200～260mm后基層碳鋼板與20～35mm厚復(fù)層不銹鋼板復(fù)合生產(chǎn)異質(zhì)復(fù)合板的方法。
背景技術(shù)：
不銹鋼板復(fù)合板是以碳鋼基層與不銹鋼復(fù)層結(jié)合而成的復(fù)合鋼板，它的主要特點(diǎn)是碳鋼和不銹鋼形成牢固的冶金結(jié)合，是一種同時(shí)具備不銹鋼與碳鋼各自優(yōu)點(diǎn)的材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油、化工、鹽業(yè)、水利、電力等行業(yè)。其作為一種資源節(jié)約型產(chǎn)品，可大幅度降低工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)低成本和高性能的完美結(jié)合，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
目前，不銹鋼復(fù)合板的生產(chǎn)方法主要有爆炸焊接復(fù)合法、雙金屬鑄造后軋制熱處理法、金屬熔液向向基板噴射沉積成型法和軋制復(fù)合法等，其中復(fù)合焊接后軋制的方法不受氣候、場地、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)境影響，且不會(huì)對環(huán)境造成污染，因此被廣泛應(yīng)用。
但是，目前真空軋制法將組合坯熱軋的過程中，復(fù)合界面內(nèi)存有氣體，導(dǎo)致復(fù)合界面發(fā)生一定程度的氧化，并且抽真空不能產(chǎn)生絕對真空，復(fù)合界面及兩層不銹鋼界面之間殘留有極少部分氣體，在熱軋狀態(tài)下氣體膨脹，無法排出，嚴(yán)重影響復(fù)合界面結(jié)合率及結(jié)合強(qiáng)度，導(dǎo)致復(fù)合板成品率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種焊接難度小，加工周期短，可消除復(fù)合界面間的殘余氣體，提高復(fù)合板成品率的不銹鋼-碳鋼特厚異質(zhì)復(fù)合板的生產(chǎn)方法。
為此，本發(fā)明所采取的技術(shù)解決方案是：
一種不銹鋼-碳鋼特厚異質(zhì)復(fù)合板的生產(chǎn)方法，其基層碳鋼板厚度為200～260mm，復(fù)層不銹鋼板厚度為20～35mm的異質(zhì)復(fù)合板的具體生產(chǎn)方法和步驟為：
(1)表面加工：對基層碳鋼板i與基層碳鋼板ii的結(jié)合面以及兩個(gè)側(cè)面和兩個(gè)端面進(jìn)行銑磨；并對復(fù)層不銹鋼板i和復(fù)層不銹鋼板ii所有外表面上的銹層及氧化層進(jìn)行打磨去除，然后清洗并吹干；
(2)嵌槽：根據(jù)復(fù)層不銹鋼板尺寸在基層碳鋼板i中間加工出嵌槽，嵌槽深度為復(fù)層不銹鋼板i與復(fù)層不銹鋼板ii厚度之和，長寬尺寸以復(fù)層不銹鋼板能夠放入為準(zhǔn)，其尺寸正偏差≤2mm，保證鋼坯嵌槽面的每1000mm不平度≤5mm；
(3)將復(fù)層不銹鋼板i放入基層碳鋼板i中間嵌槽內(nèi)，并在復(fù)層不銹鋼板i上表面涂覆隔離劑，再將復(fù)層不銹鋼板ii涂覆有隔離劑的一面朝下放在復(fù)層不銹鋼板i的上面，室溫冷 卻4h以上，然后將基層碳鋼板ii疊放在復(fù)層不銹鋼板ii上面，形成由碳鋼-不銹鋼-隔離劑-不銹鋼-碳鋼構(gòu)成的組合坯，使不銹鋼完全包裹在碳鋼中間；
(4)將組合坯送入真空室進(jìn)行抽真空，抽真空至氣壓≤3×10-4torr；抽真空后，在真空室內(nèi)沿基層碳鋼板i與基層碳鋼板ii之間的四邊接縫進(jìn)行點(diǎn)焊，其中短邊焊接3～5個(gè)點(diǎn)，長邊焊接7～9個(gè)點(diǎn)；點(diǎn)焊電流140～160ma，焊接速度9～11mm/s；焊接順序采取對邊焊接；
(5)連續(xù)焊接：進(jìn)行焊接預(yù)熱，去除殘余氣體，先小電流連續(xù)焊接一次，焊接電流100～150ma，焊接速度5～8mm/s；完成后再以350～4200ma的焊接電流連續(xù)焊接一次，通過先預(yù)熱再連續(xù)焊接，可使復(fù)合界面充分密封，確保焊縫飽滿無孔洞；
(6)加熱軋制：將焊后組合坯在加熱爐內(nèi)30min內(nèi)加熱至500℃；加熱后組合坯粗軋成復(fù)合板坯，再熱軋成異質(zhì)復(fù)合板，熱軋每道次軋制量不小于1/4板厚；
(7)分板：將熱軋后的異質(zhì)復(fù)合板邊緣的碳鋼部分切除，再將兩塊復(fù)合有碳鋼的不銹鋼板從涂覆有隔離劑的中間部分分離，制成兩塊不銹鋼-碳鋼特厚異質(zhì)復(fù)合板。
所述隔離劑為氧化鋯粉、氧化鉻粉或水玻璃。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明焊接難度小，能夠一次制成焊接坯體；不需要先將復(fù)層不銹鋼板與基層碳鋼板進(jìn)行焊接，可有效縮短加工周期，提高加工效率，降低生產(chǎn)成本；可消除復(fù)合界面間的殘余氣體，避免后期加熱過程中產(chǎn)生氣泡等現(xiàn)象，保證產(chǎn)品質(zhì)量，極大提高復(fù)合板的成品率，采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的不銹鋼-碳鋼特厚異質(zhì)復(fù)合板完全符合gb/t8165-2008的標(biāo)準(zhǔn)要求。
具體實(shí)施方式
以q370qe基層與不銹鋼316l復(fù)層為例，基層q370qe板1、2的長寬厚尺寸為3756×1622×250mm，復(fù)層316l不銹鋼板的長寬厚尺寸為2000×1400×30mm。
1、表面加工：對基層q370qe板i與基層q370qe板ii的結(jié)合面以及兩個(gè)側(cè)面和兩個(gè)端面進(jìn)行銑磨；并對復(fù)層不銹鋼316l板i和復(fù)層316l不銹鋼板ii所有外表面上的銹層及氧化層進(jìn)行打磨去除，然后清洗并吹干。銑磨后，基層q370qe板1、2的尺寸為3756×1622×231mm，復(fù)層316l不銹鋼板的尺寸為2000×1400×26mm。
2、嵌槽：根據(jù)復(fù)層316l不銹鋼板尺寸在基層q370qe板i中間加工出嵌槽，嵌槽深度為復(fù)層316l不銹鋼板i與復(fù)層316l不銹鋼板ii厚度之和，即60mm，長寬尺寸分別為2001mm和1401mm，鋼坯嵌槽面的每1000mm不平度≤5mm。
3、將復(fù)層316l不銹鋼板i放入基層q370qe板i中間嵌槽內(nèi)，并在復(fù)層316l不銹鋼板i上表面涂覆氧化鋯粉(也可為氧化鉻粉或水玻璃)隔離劑，再將復(fù)層316l不銹鋼板ii涂覆 有氧化鋯粉隔離劑的一面朝下放在復(fù)層316l不銹鋼板i的上面，室溫冷卻5h，然后將基層q370qe板ii疊放在復(fù)層316l不銹鋼板ii上面，形成由碳鋼-不銹鋼-氧化鋯粉隔離劑-不銹鋼-碳鋼構(gòu)成的組合坯，使316l不銹鋼完全包裹在q370qe鋼中間。
4、將組合坯送入真空室進(jìn)行抽真空，抽真空至氣壓2.5×10-4torr；抽真空后，在真空室內(nèi)沿基層q370qe板i與基層q370qe板ii之間的四邊接縫進(jìn)行點(diǎn)焊，其中短邊焊接4個(gè)點(diǎn)，長邊焊接8個(gè)點(diǎn)；點(diǎn)焊電流150ma，焊接速度10mm/s；焊接順序采取對邊焊接。
5、連續(xù)焊接：進(jìn)行焊接預(yù)熱，去除殘余氣體，即先小電流連續(xù)焊接一次，焊接電流150ma，焊接速度6mm/s；完成后再以400ma的焊接電流連續(xù)焊接一次。經(jīng)過點(diǎn)焊可防止焊接一個(gè)邊后，其余的邊由于應(yīng)力集中而引起的板坯翹起。同時(shí)，通過預(yù)熱再連續(xù)焊接，可使復(fù)合界面充分密封，確保焊縫飽滿無孔洞。
6、加熱軋制：將焊后組合坯在加熱爐內(nèi)28min加熱至500℃；加熱后組合坯粗軋成復(fù)合板坯，再熱軋成異質(zhì)復(fù)合板，熱軋每道次軋制量為1/4板厚。
7、分板：將熱軋后的異質(zhì)復(fù)合板邊緣的q370qe鋼部分切除，再將兩塊復(fù)合有q370qe鋼的316l不銹鋼板從涂覆有隔離劑的中間部分分離，制成兩塊不銹鋼-碳鋼特厚異質(zhì)復(fù)合板。