【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金，具体涉及一种用真空电子束焊接生产不锈钢复合板的对称制坯方法。
技术介绍
1、金属复合板指将性能不同的金属在结合界面上实现冶金结合制得的板材，相对于单一金属材料可以极大提升和改善的热膨胀性、强度、韧性、耐磨损性、耐腐蚀性等性能，且能节约贵金属的用量、降低材料成本，因此广泛应用于各类工业领域中。不锈钢复合板是以碳钢基层与不锈钢覆层结合而成的金属复合板，既具有不锈钢的耐腐蚀性，又具有碳钢良好的机械强度和加工性能，在石油、化工、盐业、水利电力等行业得到了良好的应用。
2、在不锈钢复合板的制备中，由于碳钢基层与不锈钢覆层的材质不同，膨胀系数不同，采用单面轧制的方式进行融合易出现翘曲等问题，对轧机冲击较大，轧制过程不稳定、不易控制，对加热和轧制工艺要求极高。因此，现有技术中广泛采用对称制坯的方法，该方法为了防止不锈钢之间发生粘合，因此制坯前需要在不锈钢面上均匀涂抹隔离剂；然后对涂抹隔离剂的不锈钢进行整体烘干；再将碳钢钢板与不锈钢板采用碳钢-不锈钢-不锈钢-碳钢叠加的方式进行组坯；最后再将坯料四周采用埋弧封焊的方式进行焊接，焊后抽真空得到复合坯。轧后再上下分离，得到两块不锈钢复合板。现有技术需要在不锈钢面上均匀涂抹隔离剂后进行烘干，烘干环节需要使用烘干炉加热，工艺成本高、烘干时间长，生产效率低；且现有技术多采用埋弧焊+焊后机械泵抽真空的方式生产复合坯，然而埋弧焊需要消耗大量的焊丝和焊剂，生产成本较高，且采用机械泵对焊后的复合坯进行抽真空很难将不锈钢板与碳钢钢板间的真空度降至1.0*10-2以下，因此制得的不锈钢
技术实现思路
1、针对现有对称制坯工艺采用埋弧焊+焊后机械泵抽真空的方式生产单面复合板难以控制低真空度，且需要消耗大量的焊丝和焊剂，生产成本高、易出现质量波动；需要对隔离剂进行烘干，生产效率低等技术问题，本专利技术提供一种用真空电子束焊接生产不锈钢复合板的对称制坯方法，对不锈钢板和碳钢钢板进行真空封焊，节省焊材、省去焊后抽空工序，提升生产效率，提升不锈钢复合板的内部质量；涂刷隔离剂后无需烘干，节约了烘干隔离剂的工序和相关设备，进一步提升生产效率、降低生产成本。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种用真空电子束焊接生产不锈钢复合板的对称制坯方法，包括以下步骤：
4、（1）材料准备，根据所需金属复合板产品的规格选取两张相同规格的不锈钢板和两张相同规格的碳钢钢板，碳钢钢板的长度和宽度均大于不锈钢板；选取两根相同规格的纵向普碳钢条及两根相同规格的横向普碳钢条，纵向普碳钢条的长度与碳钢钢板的长度相同、纵向普碳钢条的宽度为碳钢钢板宽度与不锈钢板宽度之差的1/2、厚度大于不锈钢板厚度的2倍，且小于不锈钢板厚度与碳钢钢板厚度之和的2倍；横向普碳钢条的长度与不锈钢板的宽度相同、横向普碳钢条的宽度为碳钢钢板长度与不锈钢板长度之差的1/2、厚度与纵向普碳钢条的厚度相同；
5、（2）铣削碳钢，对每张碳钢钢板顶面的四条边进行沿长度方向和宽度方向均对称的深度均匀的铣削，铣削深度为普碳钢条厚度的1/2与不锈钢板厚度之差，制得碳钢基板，碳钢基板顶面中心形成结合平面，结合平面为长宽与不锈钢板长宽相同的长方形；
6、由于真空电子束焊机难以对t型接头进行真空电子束焊接，因此对碳钢钢板的顶部进行铣削，铣削后不锈钢板可叠放于碳钢钢板顶部的结合平面上，且不锈钢板的边缘可与结合平面的边缘严格对齐，形成夹角为180°的对接焊接接头，便于进行真空电子束焊接；
7、（3）第一次封焊，将一张不锈钢板叠放于一张碳钢基板的结合平面上，不锈钢板与结合平面的边缘严格对齐，然后送入真空电子束焊机内，对不锈钢板与结合平面的接缝进行真空封焊，得到一张中心有长方体凸起的单面复合坯；重复上述操作，共得到两张相同规格的单面复合坯；
8、对叠放的不锈钢板和碳钢钢板进行真空封焊可保证不锈钢板和结合平面之间为真空状态，保证轧制过程中不会因进入空气导致不锈钢和碳钢之间融合不充分，避免产生分层、气泡等问题，提升不锈钢复合板的内部质量；
9、（4）组合l形钢坯，将一根横向普碳钢条垂直焊接于一根纵向普碳钢条的侧面，使横向普碳钢条的长度方向垂直于纵向普碳钢条的长度方向、横向普碳钢条的厚度方向与纵向普碳钢条的厚度方向相同，形成厚度一致的l形钢坯；重复上述操作，得到两块l形钢坯；
10、（5）组合待焊堆叠坯，将一张单面复合坯以不锈钢面向上的方向水平放置，分别摆放两块l形钢坯，使两块l形钢坯的拐角分别位于单面复合坯顶面长方体凸起的两个斜对角外侧，且每块l形钢坯的长边与单面复合坯的一条长边贴合、每块l形钢坯的短边与单面复合坯的一条短边贴合，两块l形钢坯组合为“回”形外框；然后在单面复合坯的不锈钢面上均匀涂刷隔离剂，形成隔离层；最后将另一张单面复合坯以不锈钢面向下的方向叠放，使两张单面复合坯的不锈钢面严格对齐、l形钢坯的内侧紧贴单面复合坯的长方体凸起，l形钢坯的外侧面与单面复合坯的外侧面平齐，形成长方体的待焊堆叠坯；
11、使用两块l形钢坯夹在相对的两张单面复合坯之间，两块l形钢坯接触的部分不进行焊接，形成的缝隙相当于预留出的两个排气孔，隔离剂在加热过程中产生的气体可以从两块l形钢坯间的缝隙中排出，进而避免两块单面复合坯之间残存的气体过多而产生“鼓包”等现象，因此无需额外对隔离剂进行烘干，提升了生产效率；
12、（6）第二次封焊，将待焊堆叠坯送入真空电子束焊机内，对l形钢坯与上下两张单面复合坯的接缝分别进行焊接，制得复合坯；
13、（7）轧制，将复合坯加热后送入轧机进行轧制、冷却，得到复合钢板；
14、（8）切割分离，对复合钢板的四边进行切割，将含有普碳钢的部分切除，钢板自然分离，得到两张相同规格的金属复合板产品。
15、进一步的，碳钢钢板的长度比不锈钢板的长度多50~200mm，碳钢钢板的宽度比不锈钢板的宽度多50~200mm，纵向普碳钢条的厚度为2倍不锈钢板厚度+40~100mm。
16、进一步的，步骤（3）中，先对不锈钢板的表面和结合平面分别进行打磨，去除不锈钢板和结合平面上的所有氧化铁皮，然后进行叠放和真空封焊。
17、进一步的，步骤（3）中，不锈钢板与结合平面的边缘严格对齐后，不锈钢板与结合平面结合处的缝隙宽度≤0.4mm。
18、进一步的，步骤（3）中，在真空电子束焊机内控制气压≤1.0*10-2pa进行封焊；步骤（6）中，在真空电子束焊机内控制气压≤1.0*10-2pa进行封焊。
19、进一步的，步骤（3）真空封焊后对单面复合坯焊接处的熔深进行探伤检测，确保熔深≥10mm；若熔深>10mm，则将单面复合坯重新送入真空电子束焊机内进行真空封焊，直至熔深≥10mm。
20、进一步的，步骤（5）中隔离层的厚度为0.5~1.0mm。
21、进一步的，步骤（6）焊接后对复合坯焊接处的熔深进行探伤检测，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用真空电子束焊接生产不锈钢复合板的对称制坯方法，其特征在于，包括以下步骤：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，碳钢钢板的长度比不锈钢板的长度多50~200mm，碳钢钢板的宽度比不锈钢板的宽度多50~200mm，纵向普碳钢条的厚度为2倍不锈钢板厚度+40~100mm。
3.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，步骤（3）中，先对不锈钢板的表面和结合平面分别进行打磨，去除不锈钢板和结合平面上的所有氧化铁皮，然后进行叠放和真空封焊。
4.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，步骤（3）中，不锈钢板与结合平面的边缘严格对齐后，不锈钢板与结合平面结合处的缝隙宽度≤0.4mm。
5.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，步骤（3）中，在真空电子束焊机内控制气压≤1.0*10-2Pa进行封焊；步骤（6）中，在真空电子束焊机内控制气压≤1.0*10-2Pa进行封焊。
6.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，步骤（3）真空封焊后对单面复合坯焊接处的熔深进行探伤检测，确保熔深≥1
7.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，步骤（5）中隔离层的厚度为0.5~1.0mm。
8.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，步骤（6）焊接后对复合坯焊接处的熔深进行探伤检测，确保熔深≥30mm；若熔深<30mm，则将单面复合坯重新送入真空电子束焊机内进行真空封焊，直至熔深≥30mm。
...【技术特征摘要】
1.一种用真空电子束焊接生产不锈钢复合板的对称制坯方法，其特征在于，包括以下步骤：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，碳钢钢板的长度比不锈钢板的长度多50~200mm，碳钢钢板的宽度比不锈钢板的宽度多50~200mm，纵向普碳钢条的厚度为2倍不锈钢板厚度+40~100mm。
3.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，步骤（3）中，先对不锈钢板的表面和结合平面分别进行打磨，去除不锈钢板和结合平面上的所有氧化铁皮，然后进行叠放和真空封焊。
4.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，步骤（3）中，不锈钢板与结合平面的边缘严格对齐后，不锈钢板与结合平面结合处的缝隙宽度≤0.4mm。
5.如权利要求1所述的对称制坯方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙京波，孙卫华，周兰聚，乔松，成小龙，郝燕森，王绍禄，刘熙章，张英杰，陈传磊，房振业，施广好，朱建业，丛林，张志敏，
申请(专利权)人：山东钢铁集团日照有限公司，
类型：发明
国别省市：
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