一種用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬坯料的制造方法，尤其涉及一種用于生產(chǎn)金屬?gòu)?fù)合板的坯料 的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鈦復(fù)合板是一種以鈦為基板，單面或多面以鋼為復(fù)層的雙金屬新型復(fù)合材料， 其既有鈦的優(yōu)良特性，又有普通鋼板作為結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度，重要的是較之鈦板，其成本也大幅 度下降。近年來(lái)，鋼鈦復(fù)合板越多越多的用于諸多工業(yè)領(lǐng)域，因此其市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)， 因此希望提供一種能夠高效生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的方法。
[0003] 現(xiàn)有的鋼鈦復(fù)合板的生產(chǎn)方法有爆炸復(fù)合法和軋制壓接法。其中，爆炸復(fù)合法是： 首先將欲壓接的兩張金屬板之間保持一定間隔放置，在其上面再放上適量炸藥，由炸藥的 一端起爆，爆炸速度每秒數(shù)千米，憑借該爆發(fā)能使鈦板與鋼板碰撞，在碰撞點(diǎn)鋼板與鈦板因 非常大的變形速度和超高壓下顯示出的流體行為，兩金屬表面的氧化膜、氣體吸附層會(huì)作 為金屬噴流而被排除掉，干凈的面與面之間的接合就在瞬間完成，這是一種冷接合方式。而 軋制壓接法是將兩種金屬板組裝、加熱軋制成。然而，無(wú)論是爆炸復(fù)合法還是軋制壓接法， 其均面臨工藝復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法，該方法不同 于現(xiàn)有的鋼鈦復(fù)合板生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)效率高，適應(yīng)加熱設(shè)備、乳機(jī)設(shè)備的能力強(qiáng)，彌補(bǔ)了 現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)之不足。金屬材料軋制、鍛造企業(yè)可批量使用該方法制得的鋼鈦復(fù)合板坯料， 可以基于已公開(kāi)的金屬擴(kuò)散焊機(jī)理，根據(jù)自有加熱、乳制、熱處理設(shè)備靈活確定軋制工藝， 進(jìn)一步坯制造出企業(yè)設(shè)備能力極限范圍內(nèi)的鋼鈦復(fù)合板。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出了一種用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方 法，其包括步驟：
[0007] (1)表面預(yù)處理：將待復(fù)合的鋼坯料和鈦板坯料進(jìn)行表面預(yù)處理；
[0008] (2)組坯：
[0009] 在鈦坯料的周圍放置鋼坯料，其中與鈦坯料上表面接觸的為鋼坯料上基料，與鈦 坯料下表面接觸的為鋼坯料下基料，沿鈦坯料周向方向設(shè)置的為鋼坯料封條，所述鋼坯料 上基料、鋼坯料下基料與鋼坯料封條形成一相對(duì)密閉的空間，所述鈦坯料設(shè)置在該相對(duì)密 閉的空間內(nèi)，所述鈦坯料長(zhǎng)度方向上的兩端部與鋼坯料封條之間具有間隙，以給予鈦坯料 自由的橫向延展空間；
[0010] (3)點(diǎn)焊定型：可采用手工焊接、氣體保護(hù)焊、氬弧焊對(duì)組合完成坯料的點(diǎn)焊定型， 確保坯料的相對(duì)位置在吊運(yùn)進(jìn)入下一道工序前不會(huì)發(fā)生移動(dòng)；
[0011] (4)焊接：將定型后的組坯坯料的所有結(jié)合面邊緣焊接密封。
[0012] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法的步驟（1)中， 經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理的所有坯料的待焊接結(jié)合面的平面度< lmm/m2,確保密封焊接質(zhì)量滿足要 求。
[0013] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法的步驟（1)中，經(jīng) 過(guò)表面預(yù)處理的所有坯料的待焊接結(jié)合面的粗糙度Ra < 12. 5 μ m，確保鋼鈦復(fù)合坯后續(xù)的 加熱軋制焊合質(zhì)量。
[0014] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法的步驟（2)中，鋼 坯料封條的寬度為15_80mm。該寬度范圍以能保證焊接強(qiáng)度達(dá)到后續(xù)加熱軋制所需的焊合 強(qiáng)度要求。需要說(shuō)明的是，由于在組坯時(shí)鋼坯料封條的外邊沿與鋼坯料上基料和鋼坯料下 基料的外邊沿是平齊的，因此本文中鋼坯料封條的寬度是指自鋼坯料封條的外邊沿(或鋼 坯料上基料/鋼坯料下基料的外邊沿）朝著鈦坯料的方向延伸的尺寸。
[0015] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法的步驟（4)中，采 用真空電子束焊接。真空電子束焊接可以使鋼鈦焊接實(shí)現(xiàn)深熔密封焊接(焊縫深寬比可大 于20 :1)，不僅能最大程度地降低坯料的熱影響區(qū)，并且能保證焊接強(qiáng)度，避免復(fù)合表面在 后續(xù)加工過(guò)程中不會(huì)因焊縫漏氣而被氧化。
[0016] 更進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法的步驟（4)中， 焊接真空度< 〇. IPa。該真空度數(shù)值可有效防止鋼鈦表面氧化層的形成，同時(shí)降低了真空抽 氣時(shí)間，提高了加工效率，降低了加工成本。
[0017] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法的步驟（4)中，焊 接深度為l〇-8〇mm。該焊接深度能保證焊接強(qiáng)度達(dá)到后續(xù)加熱軋制所需的焊合強(qiáng)度要求。
[0018] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法的步驟（4)中，焊 接寬度> 2mm。該焊接寬度能保證焊接強(qiáng)度達(dá)到后續(xù)加熱軋制所需的焊合強(qiáng)度要求。
[0019] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法還包括步驟（5): 焊接應(yīng)力消除和焊縫探傷檢查。可使用電磁振動(dòng)消除焊接應(yīng)力。目測(cè)有缺陷的焊接部位可 用手工電弧焊補(bǔ)焊完善。
[0020] 在本技術(shù)方案中，涉及到的鋼坯料封條可以采用熱軋槽鋼、U型冷彎型鋼加工制 得。
[0021] 本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鈦復(fù)合板的坯料的制造方法生產(chǎn)效率高，成本低，復(fù)合 效果好，適用范圍廣，加工方便。采用該方法可以制備厚度lO-lOOOmm，寬度400-2000mm，長(zhǎng) 度2000-3500mm的鋼-鈦、鋼-鈦-鋼復(fù)合板的坯料。金屬材料軋制、鍛造加工企業(yè)也可以根 據(jù)自身工藝設(shè)備條件和客戶需要，通過(guò)后續(xù)的軋制、鍛造、加工、