本發(fā)明創(chuàng)造涉及不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高效生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合板的隔離材料，屬于金屬壓延領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

不銹鋼復(fù)合板是以不銹鋼為覆層，碳鋼為基層，主要通過(guò)熱軋復(fù)合而成，目前，它已成為世界用量最大的層狀復(fù)合材料。它既能發(fā)揮不銹鋼層的耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫和抗磁性能，又發(fā)揮碳鋼基層良好的焊性、成型性、拉延性和導(dǎo)熱性，并與純不銹鋼板相比，可節(jié)約鉻、鎳等合金元素70％～80％，節(jié)約成本30％～50％，廣泛應(yīng)用于核電、船舶、石油化工、發(fā)電等重大裝備領(lǐng)域。

為降低軋制過(guò)程中變形不均勻性、板型翹曲和提高生產(chǎn)效率，通常不銹鋼復(fù)合板采用對(duì)稱型組坯方式進(jìn)而通過(guò)真空熱軋制備而成，即采用碳鋼-不銹鋼-隔離材料-不銹鋼-碳鋼的組合結(jié)構(gòu)來(lái)控制板型，熱軋之后通過(guò)切邊、分離可獲得兩塊相同類型的不銹鋼復(fù)合板，為易于分離，兩不銹鋼板材表面需用隔離材料所隔離，傳統(tǒng)隔離材料往往是高溫隔離涂料或隔離膜，傳統(tǒng)隔離涂料(專利申請(qǐng)?zhí)枺篶n103642282，對(duì)稱熱軋制制造不銹鋼復(fù)合板的隔離涂料)：采用含有氧化鎂、氮化硼等耐火粉末，用聚乙烯醇作為粘結(jié)劑制備的涂料，抽真空工序之前需通過(guò)混粉、噴涂、加熱、干燥等方式排盡涂料中的水分，這極大的延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期，限制了不銹鋼復(fù)合板大規(guī)模生產(chǎn)。隔離膜(申請(qǐng)?zhí)枺?01210527374.x，一種聚乙烯層壓金屬?gòu)?fù)合材料隔離膜；申請(qǐng)?zhí)枺?01210527241.2，一種聚乙烯-聚丙烯層壓復(fù)合材料隔離膜)：采用聚乙烯醇、聚丙烯等高分子材料作為粘結(jié)劑，高溫下易分解形成揮發(fā)性氣體，易造成坯體鼓包現(xiàn)象，甚至?xí)廴经h(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為針對(duì)當(dāng)前技術(shù)中存在的不足，提供一種高效生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合板的隔離方法。本發(fā)明利用高溫隔離布代替高溫隔離涂料和隔離膜，組坯焊接封裝之后便可直接進(jìn)行抽真空，摒棄了高溫隔離涂料制備、涂裝、爐內(nèi)升溫等復(fù)雜工序，又起到保護(hù)環(huán)境的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種不銹鋼復(fù)合板的高效隔離生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

.第一步，進(jìn)行對(duì)稱組坯焊接封裝：

(1)將一塊碳鋼基板作為上基板，然后將碳鋼封條放置在上面，圍成矩形方框，再在惰性氣體保護(hù)下將封條與基板點(diǎn)焊，隨后將封條外角焊縫滿焊；

其中，封條圍成的矩形方框的長(zhǎng)大于不銹鋼鋼板的長(zhǎng)2～5毫米；矩形方框的寬大于不銹鋼鋼板的寬2～5毫米，封條的高度等于兩塊不銹鋼的厚度加上隔離布的厚度；

(2)根據(jù)不銹鋼覆層的長(zhǎng)度和寬度裁剪高溫隔離布，然后將其平鋪于兩不銹鋼板之間，將兩不銹鋼板對(duì)齊后用焊條電弧焊點(diǎn)焊后，放置于另一碳鋼基板上，作為下基板；

(3)將焊有封條的上基板翻轉(zhuǎn)，復(fù)合面朝下扣合在裝有不銹鋼覆板的下基板上；

(4)用壓力機(jī)對(duì)組合坯施壓180～220噸壓力，保持10～20分鐘，隨后在惰性氣體保護(hù)下將上、下基板與封條的打底焊；

(5)再用u型卡將組合坯固定；

(6)在惰性氣體保護(hù)下焊引弧板，將密封條與上、下基板進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊；

(7)在密封條的寬度方向中間位置鉆孔，采用手工焊完成真空管的焊接；

(8)將組坯真空管與真空泵相連，進(jìn)行抽真空，真空度10^-3pa；

(9)用火焰氣焊槍烤軟，用液壓鉗夾死，斷開真空設(shè)備，隨后將真空管端頭焊接填滿；

第二步，將抽完真空后的組坯放入高溫加熱爐中進(jìn)行升溫，升至1100～1300℃進(jìn)行保溫處理，保溫2h；

第三步，用吊車將加熱后的組坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行熱軋，每次軋制壓下量為20～30％，軋制道次為5～8次，軋制總壓下量約為70～90％，然后空冷至室溫；最后從兩塊不銹鋼鋼板處進(jìn)行剝離，得到不銹鋼復(fù)合板。

所述的第一步步驟(8)中的真空泵采用機(jī)械泵、擴(kuò)散泵二級(jí)泵設(shè)備，或者機(jī)械泵、磁泵和分子泵三級(jí)泵設(shè)備。

所述的高溫隔離布為耐火纖維布、高硅氧玻璃纖維布或耐高溫?zé)o機(jī)纖維布。

所述的惰性氣體為二氧化碳。

本發(fā)明的有益效果為：

當(dāng)前生產(chǎn)兩塊不銹鋼復(fù)合板需要12個(gè)小時(shí)，即清洗、磨床打磨、封裝2個(gè)小時(shí)，高溫隔離涂料制備、涂裝、爐內(nèi)升溫至300℃需4個(gè)小時(shí)，焊接組坯、熱軋、冷卻需6個(gè)小時(shí)。本發(fā)明利用高溫隔離布代替?zhèn)鹘y(tǒng)隔離膜，有效的隔離軋制過(guò)程中兩不銹鋼板材之間的相互結(jié)合，從而使熱軋、切邊之后的板材自動(dòng)分離獲得兩塊不銹鋼復(fù)合板，可以有效的縮短不銹鋼復(fù)合板的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，生產(chǎn)時(shí)間即為減小了高溫隔離涂料制備、涂裝、爐內(nèi)升溫至300℃等復(fù)雜工序，生產(chǎn)兩塊不銹鋼復(fù)合板至少減少了4個(gè)小時(shí)的時(shí)間。

通常高溫隔離布一般應(yīng)用于高溫承載部件的表面，起到延長(zhǎng)承載部件的作用，并不需要它本身的變形和粉化效果。本發(fā)明使用高溫隔離布作為不銹鋼復(fù)合板對(duì)稱組坯的隔離材料，利用高溫隔離布在承受大的軋制力下仍能起到隔離兩塊不銹鋼的效果，使組坯工序化繁為簡(jiǎn)，極大的縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，避免了由于隔離膜有大量高分子粘合劑組成，在加熱過(guò)程中易分解揮發(fā)，會(huì)產(chǎn)生異味或有毒氣體，會(huì)污染環(huán)境，并易造成坯體鼓包現(xiàn)象。

而且，本發(fā)明由于摒棄了高溫隔離涂料制備、涂裝、爐內(nèi)升溫等復(fù)雜工序，又起到了保護(hù)環(huán)境的目的。因此，利用隔離布技術(shù)是一種生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合板高效綠色環(huán)保的技術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為高溫隔離布形貌照片，其中，圖1a)為宏觀照片；圖1b)為微觀組態(tài).

圖2為實(shí)施例2,3,4中不同熱軋溫度得到的材料的組織照片隔離效果圖；

其中，圖2a)為1100℃下碳鋼表面的組織照片；圖2b)為1100℃下不銹鋼表面組織照片；圖2c)為1200℃下碳鋼表面組織照片；圖2d)為1200℃下不銹鋼表面組織照片；圖2e)為1300℃下碳鋼表面組織照片；圖2f)為1300℃下不銹鋼表面組織照片；

圖3為實(shí)施例2,3,4得到熱軋不銹鋼復(fù)合板宏觀組織照片；

其中，圖2a)為1100℃下熱軋不銹鋼復(fù)合板宏觀組織照片(實(shí)施例2)；圖2b)為1200℃下熱軋不銹鋼復(fù)合板宏觀組織照片(實(shí)施例3)；圖2c)為1300℃下熱軋不銹鋼復(fù)合板宏觀組織照片(實(shí)施例4)；

圖4不銹鋼復(fù)合板表面狀態(tài)隨不同隔離布厚度的變化.；

其中，圖4a)為隔離布為0.5mm時(shí)(實(shí)施例1)，兩不銹鋼復(fù)合板分離后不銹鋼表面組織照片；圖4b)為隔離布為1.5mm時(shí)(實(shí)施例5)，兩不銹鋼復(fù)合板分離后不銹鋼表面組織照片；圖4c)為隔離布為2.0mm時(shí)(實(shí)施例6)，兩不銹鋼復(fù)合板分離后不銹鋼表面組織照片.

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的高溫隔離布為耐火纖維布、高硅氧玻璃纖維布或耐高溫?zé)o機(jī)纖維布，耐高溫在1200℃以上。

本發(fā)明具體使用的為耐火纖維布，其微觀結(jié)構(gòu)見圖1所示，厚度在0.5～2mm之間，由多束直徑為0.5mm的纖維繩呈平紋、斜紋或鍛紋編織而成，每束纖維繩又由多條直徑為5μm的纖維絲纏繞而成。

實(shí)施例1

第一步，將隔離布厚度分別選擇0.5mm，進(jìn)行對(duì)稱組坯焊接封裝，具體步驟為：

(1)將一塊碳鋼基板作為上基板，然后將碳鋼封條放置在上面，圍成矩形方框，再在惰性氣體保護(hù)下將封條與基板點(diǎn)焊，隨后將封條外角焊縫滿焊；

其中，封條圍成的矩形方框的長(zhǎng)大于不銹鋼鋼板的長(zhǎng)2毫米；矩形方框的寬大于不銹鋼鋼板的寬2毫米，封條的高度等于兩塊不銹鋼的厚度加上隔離布的厚度，以便不銹鋼板方便放進(jìn)方框中。

(2)根據(jù)不銹鋼覆層尺寸，按同等長(zhǎng)度和寬度裁剪高溫隔離布，整平平鋪于兩不銹鋼板之間，將兩不銹鋼板對(duì)齊后用焊條電弧焊點(diǎn)焊后放置于另一碳鋼基板上，作為下基板；

(3)將加密封條的上基板翻身，復(fù)合面(即有封條一面)朝下扣合在裝有不銹鋼覆板的下基板上；

(4)通過(guò)大型輥道式壓力機(jī)對(duì)組合坯施加壓力，壓力為200噸，施壓時(shí)間為15分鐘，保證基層和覆層金屬緊密接觸，隨后在惰性氣體保護(hù)下將上下碳鋼基板與封條進(jìn)行打底焊。

(5)出壓力機(jī)后用u型卡固定；

(6)采用co2氣體保護(hù)焊焊引弧板，將密封條與上下基板進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊。為提高焊接質(zhì)量和焊接效率，通過(guò)變位機(jī)使焊縫處于水平位置，選用自動(dòng)多絲埋弧焊機(jī)，并搭配埋弧機(jī)器人完成焊縫的填充和蓋面；

(7)在密封條的寬度方向中間位置鉆孔，采用手工焊完成真空管的焊接；

(8)將組坯真空管與真空泵相連，進(jìn)行抽真空，可采用機(jī)械泵、擴(kuò)散泵二級(jí)泵設(shè)備，也可選擇機(jī)械泵、磁泵和分子泵三級(jí)泵設(shè)備，真空度10^-3pa；

(9)用火焰氣焊槍烤軟，用液壓鉗夾死，斷開真空設(shè)備，隨后將真空管端頭焊接填滿，達(dá)到良好的密封效果。

第二步，將抽完真空后的組坯放入高溫加熱爐中進(jìn)行升溫，升至1200℃進(jìn)行保溫處理，保溫2h；

第三步，用吊車將加熱后的組坯送入熱軋機(jī)中進(jìn)行熱軋，每次軋制壓下量為25％，軋制道次為5次，軋制總壓下量約為90％，并空冷至室溫。最后用切板機(jī)將軋后的板坯沿四周切割去封條之后，對(duì)稱組坯將會(huì)自動(dòng)沿隔離布部位剝離，獲得兩塊不銹鋼復(fù)合板。

剝離結(jié)果如圖4a)所示，隔離布粉化不太均勻，并有線狀不連續(xù)部位存在。

實(shí)施例2

其它步驟同實(shí)施1，不同之處為高溫隔離布的厚度為1.0mm、第二步中的組坯的熱軋溫度改為1100度。

實(shí)施例3

其它步驟同實(shí)施1，不同之處為高溫隔離布的厚度為1.0mm。

實(shí)施例4

其它步驟同實(shí)施1，不同之處為高溫隔離布的厚度為1.0mm、第二步中的組坯的熱軋溫度改為1300度。

實(shí)施例5

其它步驟同實(shí)施1，不同之處為高溫隔離布的厚度為1.5mm。

實(shí)施例6

其它步驟同實(shí)施1，不同之處為高溫隔離布的厚度為2.0mm。

圖4中，圖4a),4b),4c)是在1200℃熱軋，分別使用0.5mm,1.5mm和2.0mm的隔離布后的剝離效果(即實(shí)施例1，5，6)。很明顯，圖4a)所示隔離布粉化不太均勻，并有線狀不連續(xù)部位存在，這說(shuō)明隔離布厚度較薄，0.5mm厚的隔離布不能起到完全鋪展至整個(gè)表面的目的，圖4b)所示，1.5mm厚的剝離布熱軋后極為均勻連續(xù)，說(shuō)明剝離效果較佳，圖4c)所示2.0mm的隔離布，經(jīng)熱軋粉化后分布不是太均勻，且較厚，可能會(huì)導(dǎo)致不銹鋼復(fù)合板在熱軋過(guò)程中的不均勻變形。

最終軋制結(jié)果：1、所有不銹鋼沒有粘連，隔離效果完好。2、不銹鋼復(fù)合板的各項(xiàng)指標(biāo)符合gb/t8165-2008的技術(shù)要求。gb/t8165-2008技術(shù)要求：即基層抗拉強(qiáng)度處于345～490mpa，覆層延伸了超過(guò)28％，界面剪切強(qiáng)度大于210mpa，內(nèi)彎和外彎不能出現(xiàn)肉眼可見的裂紋，不平度不大于10mm/m，覆層表面不應(yīng)有氣泡、結(jié)疤、裂紋、夾雜、折疊等缺陷。

表1：實(shí)施例2,3,4得到的復(fù)合板的性能參數(shù)：

基層強(qiáng)度、延伸率，覆層強(qiáng)度、延伸率都在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，而剪切強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)210mpa。