一种双金属复合钢筋的制造方法及其复合中间坯技术

本发明专利技术公开了一种双金属复合钢筋的制造方法及其复合中间坯，包括以下步骤：S1、准备基材钢芯和复材钢板，并作清理作业；S2、将所述基材钢芯和所述复材钢板进行焊接形成复合坯，再将所述复合坯进行加热、轧制形成复合中间坯；S3、利用常规线材轧机将所述复合中间坯进行加热、轧制形成复合钢筋。本发明专利技术通过固固复合的方式制备完全冶金结合的复合钢筋，利用孔型轧机对坯料进行开坯，获得界面实现良好冶金结合的复合中间坯，提高复合效果。提高复合效果。提高复合效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双金属复合钢筋的制造方法及其复合中间坯


[0001]本专利技术涉及一种复合钢筋产品的制造方法，更具体地说，涉及一种双金属复合钢筋的制造方法及其复合中间坯。

技术介绍

[0002]桥梁、海工、建筑等行业使用的钢筋材料服役环境比较恶劣，经常接触腐蚀性介质，即便长期暴露在大气环境中也会发生锈蚀，最终影响使用寿命和工程安全。为避免钢筋腐蚀造成的工程质量及寿命问题，一些跨海大桥、港口码头等建筑开始使用不锈钢钢筋，如304、316、2205等不锈钢钢筋，但相对而言不锈钢钢筋造价高、性能单一；也有采用碳钢钢筋表面镀锌、环氧树脂涂层等措施达到防腐蚀的目的，但不环保、易脱落，未能根本解决锈蚀和寿命短的痛点。
[0003]复合钢筋是将两种不同材质的金属材料通过不同的复合手段制成复合坯，然后通过冷热加工制成复合钢筋。从发表的专利看，复合钢筋的主要生产工艺为钎焊复合、机械复合、电渣重熔复合、轧制复合等。钎焊复合是采用熔点低于母材的合金作钎料，加热时钎料熔化，并靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内，而母材处于固态，依靠液态钎料和固态母材间的相互扩散复合覆材与基材；机械复合是在一种棒材外表包裹一层其他金属通过机械压合的方式使其贴合，缺点在于结合面为机械结合，结合强度较低，适用于对界面结合要求不高的环境使用；电渣重熔复合是通过电渣重熔将外层材质和内层材质重熔复合成复合坯，再进行热加工生产复合棒线材产品，其结合效果较好，但能耗和成本较高，生产工序复杂。
[0004]在现有专利申请中，如中国专利CN107933013A介绍一种不锈钢碳钢真空复合钢筋制造方法，通过管棒嵌套或方坯四周贴板抽真空焊接的方式轧制成复合钢筋。但其缺点在于：第一，碳钢和不锈钢组织及晶体结构不同，结合难度大；第二，没有制备冶金复合坯的过程，直接进行轧制增加了结合面失效的风险，尤其是轧制过程侧面在拉应力作用下的界面分离，其复合效果和成材率将受影响。
[0005]如中国专利CN106282674A介绍了一种复合铸造+热挤压+冷拉的方式生产铝合金复合管、棒、线材的方法，其核心工艺在于复合铸造生产复合铸棒或管坯。
[0006]如中国专利CN101219502A介绍了一种双金属复合棒材生产工艺，通过覆层金属管和基层金属棒的间隙组配+冷拔预贴合+热轧复合的方法完成复合棒材的生产。
[0007]如中国专利CN106112391A介绍了一种冶金复合双金属管坯的生产工艺，用电渣重熔的方法将外层材质和内层材质冶炼熔合得到复合坯料，再进行径向锻造+表面加工+热挤压，最后制备出成品复合棒材或管材。
[0008]从上述现有的专利申请情况来看，目前制备复合长材的方法均存在工艺复杂、污染环境、能耗高、结合效果不良、成材率低下等问题。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种双金属复合钢筋的制造方法及其复合中间坯，该制造方法是通过固固复合的方式制备完全冶金结合的复合钢筋。先利用孔型轧机对坯料进行开坯，获得界面实现良好冶金结合的复合中间坯，提高复合效果，然后通过常规的线材轧机将复合中间坯轧制成性能优良的复合钢筋。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一方面，一种双金属复合钢筋的制造方法，包括以下步骤：
[0012]S1、准备基材钢芯和复材钢板，并作清理作业；
[0013]S2、将所述基材钢芯和所述复材钢板进行焊接形成复合坯，再将所述复合坯进行加热、轧制形成复合中间坯；
[0014]S3、将所述复合中间坯进行加热、轧制形成复合钢筋。
[0015]较佳的，所述步骤S1中，所述复材钢板包括基层材料和复层材料；
[0016]所述复材钢板的基层材料、所述基材钢芯的材质选用同一种材料，为HRB300、HRB400或HRB500钢筋材料，或其他金属材料；
[0017]所述复材钢板的复层材料的材质选用奥氏体不锈钢、双相不锈钢、钛或钛合金。
[0018]较佳的，所述步骤S1中，清理作业具体为：
[0019]对所述基材钢芯、所述复材钢板的表面去除杂质。
[0020]较佳的，所述基材钢芯通过机械加工的方法去除表面杂质，表面粗糙度为0.2～1.0μm。
[0021]较佳的，所述步骤S2中，将所述基材钢芯和所述复材钢板对齐后，焊缝位置进行焊接密封，并将密封腔体抽真空，真空度小于0.01Pa。
[0022]较佳的，所述步骤S2中，所述复合中间坯的加热温度为1000～1280℃，保温均热后采用平立交替轧制方式继续轧制或锻造。
[0023]较佳的，所述平立交替轧制方式具体为：
[0024]每轧制1至3道次后将所述复合中间坯翻转90
°
，继续轧制或锻造，每道次压下量为3～10％，总压下量＞25％。
[0025]另一方面，一种由所述的双金属复合钢筋的制造方法制得的复合中间坯，包括基材钢芯，以及包覆于所述基材钢芯外侧面上的复材钢板；
[0026]所述基材钢芯的截面为矩形状；
[0027]所述复材钢板包括四块完全冶金结合的复合板，所述复合板的基层材料对应覆盖于所述基材钢芯的四侧外表面上；
[0028]所述复合板为梯形状。
[0029]较佳的，所述复合板的底角均为45
°
。
[0030]较佳的，所述复合板的基层材料的宽度、长度与所述基材钢芯的宽度、长度一致。
[0031]本专利技术所提供的一种双金属复合钢筋的制造方法及其复合中间坯，利用孔型轧机对坯料进行开坯，获得界面实现良好冶金结合的复合中间坯，提高复合效果，本方法简单可靠，界面结合质量好，适用于规模化生产，可根据用户需要生产不同性能的复合钢筋产品。降低了冶金复合的难度，提高复合质量；可以利用现有产线设备，可根据用户需要生产不同复层、基层材料和性能的复合钢筋产品，当然该专利技术也可以用于生产复合钢管、复合棒线
材。
附图说明
[0032]图1是本专利技术制造方法的流程示意图；
[0033]图2是本专利技术复合中间坯的组坯结构示意图。
具体实施方式
[0034]为了能更好地理解本专利技术的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0035]结合图1所示，本专利技术所提供的一种双金属复合钢筋的制造方法，包括以下步骤：
[0036]S1、准备基材钢芯和复材钢板，并作清理作业；
[0037]S2、将基材钢芯和复材钢板进行焊接形成复合坯，再将复合坯进行加热、轧制形成复合中间坯；
[0038]S3、将复合中间坯进行加热、轧制形成复合钢筋。
[0039]步骤S1中，复材钢板是四块完全冶金结合的复合板，包括基层材料和复层材料；
[0040]复材钢板的基层材料、基材钢芯的材质选用同一种材料，如HRB300、HRB400或HRB500钢筋材料，或其他金属材料；
[0041]复材钢板的复层材料的材质选用奥氏体不锈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双金属复合钢筋的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、准备基材钢芯和复材钢板，并作清理作业；S2、将所述基材钢芯和所述复材钢板进行焊接形成复合坯，再将所述复合坯进行加热、轧制形成复合中间坯；S3、将所述复合中间坯进行加热、轧制形成复合钢筋。2.根据权利要求1所述的双金属复合钢筋的制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述复材钢板包括基层材料和复层材料；所述复材钢板的基层材料、所述基材钢芯的材质选用同一种材料，为HRB300、HRB400或HRB500钢筋材料，或其他金属材料；所述复材钢板的复层材料的材质选用奥氏体不锈钢、双相不锈钢、钛或钛合金。3.根据权利要求1所述的双金属复合钢筋的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中，清理作业具体为：对所述基材钢芯、所述复材钢板的表面去除杂质。4.根据权利要求3所述的双金属复合钢筋的制造方法，其特征在于：所述基材钢芯通过机械加工的方法去除表面杂质，表面粗糙度为0.2～1.0μm。5.根据权利要求1所述的双金属复合钢筋的制造方法，其特征在于：所述步骤S2中，将所述基材钢芯和所述复材钢板对齐后，焊缝位置进行焊接密封，并将密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆峰，焦四海，陈林，张帆，唐劲松，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：