專利名稱：一種金屬復合板帶的制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于金屬復合板制備技術(shù)領域，提供了一種雙(多)金屬復合板的制造方法，特別適應于刀具，壓力容器等行業(yè)使用的金屬復合板帶材。
背景技術(shù)：
金屬復合板帶是由兩種或兩種以上不同金屬或同金屬不同成分，通過各種連接技術(shù)結(jié)合成一體的，兼具各層金屬優(yōu)點的新型復合材料。與單一的金屬板帶相比，兩層或多層金屬復合板帶一方面可以節(jié)約貴重合金的用量，另一方面也可具有良好的綜合性能。目前，國內(nèi)外已見報道的復合板帶生產(chǎn)技術(shù)主要有澆注復合法、擴散焊接法、壓力釬焊法、軋制復合法和爆炸復合法等。爆炸復合法的的缺點是結(jié)合強度相對較低，結(jié)合面存在波形，工藝參數(shù)難以精確控制；其他復合法都存在生產(chǎn)效率低，設備投資大的缺點。本發(fā)明屬于鑄造復合軋制法。目前國內(nèi)外已見報道的澆注復合法主要有(1)ZL200910008966. 9高合金鋼和高合金鋼復合材料高效短流程生產(chǎn)線，該專利中提供了一種使用液體金屬電渣熔鑄設備生產(chǎn)雙金屬復合板和板坯的方法，該方法的缺點一是液體金屬電渣熔鑄設備價格高，投資大，坯料清理費用高；二是只能生產(chǎn)二層金屬復合板。(2)ZL20080056362. 7大型雙金屬復合板的制造方法及裝置；ZL200410036046. 5鑄造雙金屬復合鋼板的設備與方法。該兩個專利各提供了一種在固態(tài)金屬板的一面澆注一層液態(tài)金屬，待液態(tài)金屬凝固后形成金屬復合板的方法。具有關資料介紹，金屬采用這種方法復合，即使在金屬板預熱至800— 900°C時，要使兩金屬界面達到冶金結(jié)合，液態(tài)金屬與固態(tài)金屬的質(zhì)量比應達到8:1到10:1。這樣就使各金屬復合層的厚度設計受到限制，而且該法只能生產(chǎn)二層金屬復合板。(3) ZL200810239046. 3 一種多層金屬復合板的短流程制備方法,該專利提供了一種使用離心澆注生產(chǎn)的金屬復合管，切開作為復合板坯，經(jīng)軋制后制成金屬復合板的方法。該方法需對復合管坯內(nèi)外表層切削，且需將管坯切成瓦片狀，使得板坯處理工序時間較長，費用較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多層金屬復合板帶的制造方法，克服了現(xiàn)有復合板生產(chǎn)技術(shù)中存在的設備投資大，工序流程長，生產(chǎn)成本高等缺點?？梢灾圃旖Y(jié)合強度較高，生產(chǎn)成本較低的多層金屬復合板帶。本發(fā)明技術(shù)方案是
將不同的液態(tài)金屬或合金分別注入由分隔板分開的凝固空間，液態(tài)金屬或合金與分隔板融合凝固組成為復合體，得到一種由兩種及以上金屬或合金組成的金屬復合板帶鑄坯，再通過壓力加工的方法獲得成品金屬復合板帶。優(yōu)先地，在液態(tài)融合前，將分隔板置入容納不同金屬或合金的空間內(nèi)。優(yōu)先地，分隔板的成分同于相鄰的一種金屬或合金。優(yōu)先地，分隔板的成分不同于相鄰的金屬或合金而作為金屬復合板帶的復合層的一層。優(yōu)先地，分隔板與相鄰的金屬或合金發(fā)生部分或全部融合。優(yōu)先地，分隔板表面有一涂層。優(yōu)先地，分隔板表面涂層有防止分隔板表面氧化及澆注時對結(jié)合面進行助熔還原、去渣的作用。優(yōu)先地,分隔板的厚度在0. Olmm至20mm厚。優(yōu)先地，分隔板的邊緣有超出相鄰金屬或合金的部分。本發(fā)明的有益效果是用較少的澆注設備，低成本的將兩種及以上不同的金屬或合金同時凝固，使相鄰金屬或合金間為冶金結(jié)合，同時相鄰金屬或合金間又不會發(fā)生混合。 從而低成本地獲得金屬復合板坯。特別適合于低成本地制造多品種，小批量的金屬復合板坯。


圖I為制作完成后的復合板坯鑄造模型(以3層雙金屬復合板為例)
圖中1為A金屬泡沫塑料模型；2為分隔板；3為B金屬泡沫塑料模型。圖2為復合板還燒注不意圖(以3層雙金屬復合板為例)
圖中1為A金屬泡沫塑料模型；2為分隔板；3為B金屬泡沫塑料模型；4為密封用塑料薄膜；5為砂箱；6為真空泵；7為閥門；8為真空管道；9為干型砂；10為B金屬澆注杯口 ；11為B金屬燒注直燒道；12為B金屬燒注橫燒道；13為A金屬燒注杯口 ； 14為A金屬燒注直燒道；15為A金屬燒注橫燒道。
具體實施例方式下面以制造厚度2. 5mm，寬度150mm，外層為ICr 13，中間層為9Crl8MoV，三層等厚的三層雙金屬復合板為例來進一步說明本發(fā)明的制造方法
I.配料及計算
(I)復合坯尺寸計算按總變形率97%計算，復合坯料厚度為2. 5/0. 03=83. 3取厚度為90mm;寬度取150mm;根據(jù)砂箱尺寸情況，長度取1200mm。隔板材質(zhì)用9Crl8MoV，厚度取2. 5mm，則復合坯厚度與分隔板總厚度比為90/5=18。寬度取200mm，長度取1250mm。復合坯外層厚度30mm,中間層厚度25mm。(2)配料量計算復合板坯外層金屬重量為3*2*15*120*7. 9/1000=85. 32公斤；中間層金屬重量為2. 5*15*120*7. 9/1000=35. 55公斤。取lCrl3配料量為120公斤，9Crl8MoV配料量為60公斤。(3)配料成分均按相應國標成分配料，但考慮消失模鑄造時的增碳及隔板涂層中含娃，成分中碳與娃含量按下限配。2.將配好的lCrl3與9Crl8MoV分別在熔煉爐中熔煉熔煉工藝按常規(guī)工藝進行。3.將9Crl8MoV分隔板按計算尺寸下料后，進行表面去污，去油，酸洗后再噴砂處理。然后在涂上具有防止分隔板表面氧化，降低表面熔點的涂層，涂層厚度為0. 1-0. 2mm。涂后烘干，烘干后涂層不得有裂紋。4.切割聚苯乙烯泡沫塑料板30*150*1200mm兩塊；25*150*1200mm —塊，并按圖2方式粘接。粘接劑為聚乙酸乙脂溶劑膠，時粘接澆道與冒口。干燥后在模型上先涂醇基耐火涂料，再涂水基耐火涂料，再進入烘房烤干。5.將模型放入砂箱，按一般消失模鑄造工藝流程進行。lCrl3的澆注溫度為1620—1650°C；9Crl8MoV的澆注溫度為1580— 1610°C。兩種金屬開始澆注的時間差小于2秒。澆注速度7— 8公斤/秒，并采用先慢后快再慢的澆注方式，澆注時不可斷流。真空度為 0. 04—0. 05Mpa。6.對燒注好的復合還待冷卻后清砂，切去燒冒口，及分隔板多出部分，并對有缺陷部位進行修磨。7.加強復合采用鍛造進行熱變形加強復合，熱溫度為1200— 1250°C，保溫時間3小時，鍛造溫度為1150— 1200°C，終鍛溫度高于850°C，鍛至60mm厚，鍛造結(jié)束后緩冷。8.熱軋；將復合坯加熱至1200— 1250°C，保溫2 — 2. 5小時，在$ 550中型軋機上軋制7道次，終軋溫度高于750°C，軋成3. 2mm厚復合板，軋后乘熱卷取后緩冷。再將復合帶退火，退火溫度770—790°C，加熱速度小于80°C /小時，保溫6—8小時后，溫度以20—300C /小時速度降至550°C后空冷。退火后酸洗，再經(jīng)冷軋2道次將其軋成2mm厚復合鋼帶。 9.冷軋后切邊，經(jīng)檢驗，包裝，稱重后入庫。
權(quán)利要求
1.一種由兩種及以上金屬或合金組成的金屬復合板帶，其特征在于，不同的金屬或合金通過液態(tài)融合凝固組成為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬復合板帶，其特征在于，在液態(tài)融合前，將分隔板(2)置入容納不同金屬或合金的空間內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬復合板帶，其特征在于，分隔板(2)的成分同于相鄰的一種金屬或合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬復合板帶，其特征在于，分隔板(2)的成分不同于相鄰的金屬或合金而作為金屬復合板帶的復合層的一層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬復合板帶，其特征在于，分隔板(2)與相鄰的金屬或合金發(fā)生部分或全部融合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬復合板帶，其特征在于，分隔板表面有一涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬復合板帶，其特征在于，分隔板(2)表面涂層有防止隔板表面氧化及澆注時對結(jié)合面進行助熔還原、去渣的作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬復合板帶，其特征在于，分隔板的厚度在O.Olmm至20mm厚。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬復合板帶，其特征在于，分隔板(2)的邊緣有超出相鄰金屬或合金的部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多層金屬復合板帶的制造方法，將不同的液態(tài)金屬或合金分別注入由分隔板分開的凝固空間，液態(tài)金屬或合金與分隔板融合凝固組成為復合體，得到一種由兩種及以上金屬或合金組成的金屬復合板帶鑄坯，再通過壓力加工的方法獲得成品金屬復合板帶。本方法克服了現(xiàn)有復合板生產(chǎn)技術(shù)中存在的設備投資大，工序流程長，生產(chǎn)成本高等缺點，可以較低生產(chǎn)的成本制造出結(jié)合強度較高多層金屬復合板帶。
文檔編號B22D19/16GK102658360SQ20121005621
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:成都金和工貿(mào)有限公司