技术领域
[0001] 本发明涉及钢带制作技术领域,特别涉及一种双金属复合钢带及其制造方法。
相关背景技术
[0002] 现代工业中,尤其是在化工、海洋工程、食品加工等行业,对于金属材料的性能要求日益严苛。一方面,需要材料具备高强度,以承受较大的机械载荷、压力和冲击力,确保在复杂工况下结构的稳定性和安全性;另一方面,良好的耐腐蚀性也是必不可少的,因为这些行业常常面临着各种腐蚀性介质的侵蚀,如酸、碱、盐溶液以及潮湿的海洋环境等。
[0003] 传统的单一金属材料很难同时满足高强度和高耐腐蚀性的双重要求。例如,碳钢虽然具有较高的强度和相对较低的成本,但在腐蚀性环境中容易生锈和腐蚀,导致使用寿命缩短,维护成本增加,并且可能因腐蚀引发安全隐患,如在化工管道中因腐蚀导致的泄漏事故。而不锈钢虽然具有出色的耐腐蚀性,但其强度相对碳钢较低,为了克服单一金属材料的局限性,双金属复合材料应运而生。通过将不同性能的金属材料复合在一起,可以充分发挥各层金属的优势,实现材料性能的优化组合。
[0004] 现有的双金属复合钢带的传统制造工艺流程为原材料钢带‑削边‑焊接‑退火‑焊缝轧平‑调平校直,但现有的双金属复合钢生产效率不高,在焊接时,焊接是升温后快速降温的过程,材料将会产生热胀冷缩。而两种金属材质不同,膨胀系数也存在差别。因此焊接后的钢带会有严重的镰刀弯,焊接的收料很难保证平齐,往往造成钢带在焊接收料时扭曲严重。而这种扭曲通过后续的退火处理后将会保留下来,最终造成双金属复合钢带的变形。
具体实施方式
[0033] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0034] 本发明的目的是提供一种具有优异性能的双金属复合钢带及其制造方法,这种复合钢带不仅具有良好的耐腐蚀性和强度,还具有良好的韧性和可加工性。
[0035] 如图1所示,本发明的双金属复合钢带的构成主要包括两个部分,即钢基体1和覆层2,钢基体1是由高强度碳钢材质制成的,其厚度范围为10‑60mm,具有较强的抗拉力和抗压力。
[0036] 覆层2由不锈钢材质制成的,其厚度范围为5‑8mm,具有较强的抗氧化性和抗腐蚀性。
[0037] 为了提高钢基体1和覆层2的结合性能,本发明的制造方法采用了爆炸焊接的方式,通过控制爆炸药物的爆速和密度,以及采用合理的焊接参数,使得钢基体1和覆层2能够紧密结合在一起,从而形成了一种既具有钢铁的高强度特性,又具备不锈钢的良好防腐性的双金属复合钢带。
[0038] 如图2所示,本发明的双金属复合钢带及其制造方法,包括以下步骤:
[0039] S1:选择厚度为30mm的65Mn高碳钢作为钢基体1,厚度为4mm的316L不锈钢为覆层2,钢基体1和覆层2处理,采用金属板材清理设备分别对钢基体1两侧和覆层2的待复合板面进行清理,至待复合板面无麻点、皱折及无氧化物和油污,备用;
[0040] S2:将处理好的覆层2待结合面置于钢基体1两侧;
[0041] S3:爆炸焊接,爆炸焊接时采用雷管加高爆速TNT起爆炸药进行起爆;先爆炸焊接一面覆层2,再爆炸焊接另一面覆层2;
[0042] S31::首先采用整理好爆炸焊接用基础,把钢基体1放在平整的基础上,基础为沙土结构的平整地基,使钢基体1一面朝上;
[0043] S32:用铜皮做成高12mm‑18mm的支点,把钢基体1一面放置在支点上,覆层2与钢基体1一面之间有12mm‑18mm的间隔;
[0044] S33:炸药放在覆层2上,利用爆速稳定在2000m/s‑2300m/s之间,密度均匀,不易结块的炸药,点燃引爆,钢基体1与覆层2通过高速碰撞,爆炸焊接在一起;
[0045] S34:把覆层2爆炸焊接在钢基体1一面后,用同样的方法步骤,在钢基体1的另一面面爆炸焊接另一面覆层2。
[0046] S4:用超声波探伤仪进行探伤,钢基体1和覆层2结合率不小于99%;
[0047] S5:把复合钢板加热到1250±10℃,在炉内保温2.5小时~3小时,并送到热轧机轧制成钢带,复合钢带轧制厚度不大于4mm;
[0048] S6:对钢带进行检验,对符合要求的钢带利用矫直机进行精整两次,在检验平台检测其不平度<1mm/m。
[0049] 本发明的双金属复合钢带及其制造方法采用爆炸焊接方式,通过爆炸焊接工艺,使得钢基体1和覆层2能够在高速碰撞的过程中紧密结合在一起,爆炸焊接不仅能够实现高强度、高质量的冶金结合,还能避免传统焊接方法可能带来的热影响区和残余应力问题,从而实现了高效的焊接效果。
[0050] 本发明的一种双金属复合钢带及其制造方法,通过将高强度碳钢基体1与不锈钢覆层2相结合,既保留了钢基体1的高强度特性,能够承受较大的机械力,又具备覆层2不锈钢的良好耐腐蚀性,可有效抵御各种腐蚀性介质的侵蚀,大大拓宽了钢带的应用范围,可适用于多种复杂恶劣的工业环境。
[0051] 以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已,并不用以限制本发明专利,凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明专利的保护范围之内。