一種制備金屬復(fù)合板的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備金屬復(fù)合板的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬復(fù)合板是由兩種或多種不同的金屬材料經(jīng)特殊工藝復(fù)合而成的新型材料。與單一金屬組元相比，經(jīng)過合理設(shè)計(jì)組合后的金屬復(fù)合板結(jié)合了金屬組元各自的優(yōu)點(diǎn)，可以獲得單一金屬所不具備的力學(xué)、物理和化學(xué)性能。目前，金屬復(fù)合板已經(jīng)在航空航天、石油、化工、冶金、機(jī)械、汽車、輪船、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]金屬復(fù)合板由于材料之間的性能差異較大，因此金屬復(fù)合板的制備有一定的難度。目前制備的方法主要包括:有爆炸復(fù)合法、釬焊復(fù)合法和軋制復(fù)合法。而軋制復(fù)合法是應(yīng)用最廣的方法之一，該方法是將兩種或多種表面潔凈的金屬互相接觸，在軋機(jī)的強(qiáng)大壓力下，通過加熱或塑性變形使原子間通過擴(kuò)散作用實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。實(shí)際中多采用熱軋復(fù)合法，而熱軋加熱過程中復(fù)合界面的嚴(yán)重氧化影響了復(fù)合效果。為了減少復(fù)合界面的氧化，現(xiàn)有技術(shù)中多采用界面保護(hù)或真空軋制等方法，但是該方法操作復(fù)雜，要求添置專用設(shè)備且不利于實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)復(fù)合軋制生產(chǎn)。
[0004]基于此，目前亟需一種在需要減少金屬復(fù)合板復(fù)合界面氧化的同時也要考慮到如何實(shí)現(xiàn)連續(xù)復(fù)合軋制的方法及裝置，以保證可以高效、連續(xù)的對板坯進(jìn)行復(fù)合軋制生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種制備金屬復(fù)合板的方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中制備金屬復(fù)合板時，不能在減少金屬復(fù)合板復(fù)合界面氧化的同時實(shí)現(xiàn)連續(xù)復(fù)合軋制的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明提供了一種制備金屬復(fù)合板的方法，所述方法包括:
[0007]對第一板坯、第二板坯待復(fù)合界面的氧化鐵皮進(jìn)行處理，并打毛所述第一板坯的待復(fù)合界面及所述第二板坯的待復(fù)合界面；
[0008]疊合所述第一板坯及所述第二板坯，對所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯預(yù)熱至200°C后，加熱至800?850°C ；
[0009]利用濃度為5%?20%、溫度為600?950°C的還原氣體對所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯的表面氧化鐵皮進(jìn)行還原，還原溫度不小于800°C，還原時間為15?20min ；
[0010]加熱所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯至950?1300°C，加熱過程中同時施加不大于20000N的壓合力對所述第一板還及所述第二板還進(jìn)行壓合15?20min，形成待復(fù)合板坯；
[0011]對所述待復(fù)合板坯進(jìn)行除磷、多道次軋制形成復(fù)合板坯，將所述復(fù)合板坯冷卻后形成所述金屬復(fù)合板。
[0012]上述方案中，所述對所述待復(fù)合板坯進(jìn)行多道次軋制包括:
[0013]控制粗軋首道次的壓下率不低于50%，精軋軋制道次為4?6道次對所述待復(fù)合板坯進(jìn)行多道次軋制。
[0014]上述方案中，所述對所述復(fù)合板坯進(jìn)行冷卻包括:利用層流冷卻工藝對所述復(fù)合板坯進(jìn)行冷卻。
[0015]本發(fā)明還提供了一種制備金屬復(fù)合板的裝置，所述裝置包括:
[0016]第一輥道，所述第一輥道用于通過第一刷輥、第一密封水槽對所述第一板坯待復(fù)合界面的氧化鐵皮進(jìn)行處理，并打毛所述第一板坯的待復(fù)合界面；
[0017]第二輥道，所述第二輥道用于通過第二刷輥、第二密封水槽對所述第二板坯待復(fù)合界面的氧化鐵皮進(jìn)行處理，并打毛所述第二板坯的待復(fù)合界面；
[0018]鋼坯入口導(dǎo)輥，所述鋼坯入口導(dǎo)輥用于將疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯導(dǎo)入預(yù)熱爐；
[0019]預(yù)熱爐，所述預(yù)熱爐用于對所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯預(yù)熱至200 0C ；
[0020]加熱爐，所述加熱爐用于對所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯加熱至800 ?850。。；
[0021]還原爐，所述還原爐用于利用濃度為5%?20%、溫度為600?950°C的還原氣體對所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯的表面氧化鐵皮進(jìn)行還原，還原時間為15 ?20min ；
[0022]高溫多頭壓力機(jī)，所述壓力機(jī)用于利用不大于20000N的壓合力對所述第一板坯及所述第二板坯進(jìn)行壓合15?20min，形成待復(fù)合板坯；
[0023]加熱器，所述加熱器用于控制所述還原溫度不小于800°C，加熱所述待復(fù)合板坯至950 ?1300? ；
[0024]高壓水除磷機(jī)，所述高壓水除磷機(jī)用于對所述待復(fù)合板坯進(jìn)行除磷；
[0025]軋機(jī)入口導(dǎo)輥，所述軋機(jī)入口導(dǎo)輥用于將除磷后的所述待復(fù)合板坯導(dǎo)入軋機(jī)；
[0026]軋機(jī)，所述軋機(jī)用于對所述待復(fù)合板坯進(jìn)行多道次軋制。
[0027]上述方案中，所述裝置還包括:第一入口密封導(dǎo)嘴；其中，
[0028]所述第一入口密封導(dǎo)嘴與所述預(yù)熱爐的一端連接，用于確保所述還原爐的密封性。
[0029]上述方案中，所述裝置還包括:
[0030]第一氣體入口管道，所述第一氣體入口管道用于將高溫惰性氣體導(dǎo)入所述預(yù)熱爐內(nèi)；
[0031]第一氣體出口管道，所述第一氣體出口管道用于將所述高溫惰性氣體導(dǎo)出所述預(yù)熱爐。
[0032]上述方案中，所述裝置還包括:
[0033]第二氣體入口管道，所述第二氣體入口管道用于將高溫惰性氣體導(dǎo)入所述加熱爐內(nèi)；
[0034]第二氣體出口管道，所述第二氣體出口管道用于將所述高溫惰性氣體導(dǎo)出所述加熱爐。
[0035]上述方案中，所述裝置還包括:
[0036]第三氣體入口管道，所述第三氣體入口管道用于將所述還原氣體導(dǎo)入所述還原爐內(nèi)；
[0037]第三氣體出口管道，所述第三氣體出口管道用于將所述還原氣體導(dǎo)出所述還原爐。
[0038]上述方案中，所述軋機(jī)包括:粗軋機(jī)及精軋機(jī)；其中，
[0039]所述粗軋機(jī)用于控制粗軋首道次的壓下率不低于50%，對所述待復(fù)合板坯進(jìn)行首道次軋制；
[0040]所述精軋機(jī)用于對所述待復(fù)合板坯進(jìn)行4?6道次的多道次軋制。
[0041 ] 上述方案中，所述裝置還包括:
[0042]第四氣體入口管道，所述第四氣體入口管道用于將保護(hù)性氣體導(dǎo)入所述軋機(jī)內(nèi)；
[0043]第四氣體出口管道，所述第四氣體出口管道用于將所述保護(hù)性氣體導(dǎo)出所述軋機(jī)。
[0044]本發(fā)明提供了一種制備金屬復(fù)合板的方法及裝置，所述方法包括:對第一板坯、第二板坯表面的氧化鐵皮進(jìn)行處理，并打毛所述第一板坯的待復(fù)合界面及所述第二板坯的待復(fù)合界面；疊合所述第一板坯及所述第二板坯，對所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯預(yù)熱至200°C后，加熱至800?850°C ;利用濃度為5%?20%、溫度為600?950°C的還原氣體對所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯的表面氧化鐵皮進(jìn)行還原，還原溫度不小于800°C，還原時間為15?20min ;加熱所述疊合后的所述第一板坯及所述第二板坯至950?1300°C，加熱過程中同時施加不大于20000N的壓合力對所述復(fù)合板坯進(jìn)行壓合15?20min，形成待復(fù)合板坯；對所述待復(fù)合板坯進(jìn)行除磷、多道次軋制形成復(fù)合板坯，將所述復(fù)合板坯冷卻后形成所述金屬復(fù)合板；如此，采用還原氣體對復(fù)合板坯表面氧化鐵皮進(jìn)行還原，消除了復(fù)合時界面氧化物對復(fù)合的影響；且可以實(shí)現(xiàn)板坯的在線連續(xù)復(fù)合軋制生產(chǎn)，提高了復(fù)合板坯的生產(chǎn)效率。另外，本方法是在板坯表面還原加熱的過程中，同時對板坯施加壓力，復(fù)合界面在強(qiáng)大的機(jī)械壓力下原子擴(kuò)散效果明顯，界面結(jié)合強(qiáng)度高，提高了金屬復(fù)合板的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0045]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的制備金屬復(fù)合板的方法流程示意圖；
[0046]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的制備金屬復(fù)合板的裝置結(jié)整體構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]在制備金屬復(fù)合板時，為了在減少金屬復(fù)合板復(fù)合界面氧化的同時實(shí)現(xiàn)連續(xù)復(fù)合軋制，提高金屬復(fù)合板的生產(chǎn)效率及質(zhì)量，本發(fā)明提供了一種制備金屬復(fù)合板的方法及裝置，所述方法包括:對第一板坯、第二板坯待復(fù)合界面的氧化鐵皮進(jìn)行處理，并打毛所述第一板坯的待復(fù)合界面及所述第二板坯的待復(fù)合界面；疊合所述第一板坯及所述第二板坯，對所述疊合后的所述第一板還及所述