2007-12-不锈钢复合板生产技术综述

阐述了目前不锈钢复合板的生产方法和制备技术 ,分析了各种方法的优缺点。在不锈钢复合板的生产和制备方法中 ,爆炸焊接热轧法和钎焊连接热轧法比较成熟 ,已得到普遍应用 ,但具有很大的局限性。反向凝固法和电磁连铸法具有很强优势 ,但工艺还不成熟 ,有待进一步深入研究阐述了目前不锈钢复合板的生产方法和制备技术 ,分析了各种方法的优缺点。在不锈钢复合板的生产和制备方法中 ,爆炸焊接热轧法和钎焊连接热轧法比较成熟 ,已得

第30卷第6期

2007年12月鞍山科技大学学报JournalofAnshanUniversityofScienceandTechnologyVol.30No.6Dec.,2007

不锈钢复合板生产技术综述

井玉安1,王晨宇2

(1.辽宁科技大学材料科学与工程学院,辽宁鞍山　114051;2.鞍山高新产业开发区,辽宁鞍山　114044)

摘　要:阐述了目前不锈钢复合板的生产方法和制备技术,分析了各种方法的优缺点。在不锈钢复合板的生产和制备方法中,爆炸焊接热轧法和钎焊连接热轧法比较成熟,已得到普遍应用,但具有很大的局限性。反向凝固法和电磁连铸法具有很强优势,但工艺还不成熟,有待进一步深入研究。

关键词:不锈钢;复合板;钎焊;反向凝固

中图分类号:TB331　文献标识码:A　文章编号:167224410(2007)0620590205

　　,金属而使其价格居高不下。近些年来,系不锈钢价格一涨再涨,使,不锈钢的价格仍然很高,如200和400,,以普通低合金钢或其它合金材料为基材,,兼具不锈钢和其它合金材料的优点,在价格上具有同规格纯不锈钢无法比拟的优势。因此,不锈钢复合板材自诞生以来就一直受到人们的高度重视。

金属复合板的研究最早是美国于1860年开始的,工业性生产始于20世纪30年代。当时美国为了降低成本,提高强度,开始了镍复合钢板的生产,其后不断进行了旨在提高结合性能的制造技术开发。20世纪30年代,苏联也对铝、锡、钢等金属与合金的复合材料进行了初步研究,所采用的生产工艺主要有轧制法、铸造法、爆炸法、扩散焊接法等。其中,对冷轧复合法的工艺及力学性能研究较为深入,试生产了08F钢基体上复合1828型不锈钢的三层耐蚀复合板[1]。20世纪50-60年代,英国伯明翰大学等单位对固相复合进行了较为系统的研究,取得了很大成就。日本在复合材料方面的研究虽较晚,但进步迅速,近年来成为从事金属复合材料研究最

多的国家之一[2]。我国的复合板研制始于

20世纪60年代初,主要方法有爆炸焊接、爆

炸焊接+轧制、热轧、冷轧等,主要研究单位

有上海钢铁研究所、东北大学、北京科技大

学、武汉科技大学等。目前,太钢、济钢、柳钢

等已实现不锈钢的复合生产[3-6]。经过一个

多世纪的发展,不锈钢复合生产技术不断提

高,生产方法也日益增多,目前大致可归结为

固2固相复合法、液2固相复合法以及液2液相

复合法三大类。图1给出了金属复合板材的生产方法。

收稿日期:2007210220。

作者简介:井玉安(1967-),男,辽宁锦州人,副教授。图1　金属复合板生产方法Fig.1　Processofmetalclad

plate

阐述了目前不锈钢复合板的生产方法和制备技术 ,分析了各种方法的优缺点。在不锈钢复合板的生产和制备方法中 ,爆炸焊接热轧法和钎焊连接热轧法比较成熟 ,已得到普遍应用 ,但具有很大的局限性。反向凝固法和电磁连铸法具有很强优势 ,但工艺还不成熟 ,有待进一步深入研究阐述了目前不锈钢复合板的生产方法和制备技术 ,分析了各种方法的优缺点。在不锈钢复合板的生产和制备方法中 ,爆炸焊接热轧法和钎焊连接热轧法比较成熟 ,已得

第6期　　　　　　　　　井玉安,等:不锈钢复合板生产技术综述 591 1　固2固相复合法

　　固2固相复合法相对比较成熟,种类也比较多。主要包括焊接复合法、直接轧制复合法、焊接+轧制法、涂层复合法等。其中,在焊接复合法中,根据焊接方式的不同,又包括爆炸焊接、钎焊法、扩散焊接法等。同时,在焊接成形以后,一般都需要进行压力加工,最终获得大幅面的复合板材,故焊接法通常与轧制法相结合,形成焊接+轧制复合法。在涂层复合法中,根据获得涂层方法的不同,又可分为热喷涂层法、喷射沉积法、感应熔涂法、自蔓延涂层法等多种方法。这些方法通常也会与轧制相结合,以获得表面光洁、结合强度高的复合材料。

111　爆炸焊接复合法

利用炸药爆炸产生的爆轰波的冲击作用,使被复合的金属和基体金属产生相互撞击,极短时间内,在两者表面形成一层很薄的塑性变形区,结合面之间发生机械

及冶金结合,实现两种金属的焊接,如图2所示。该方法是集压

力焊、熔化焊和扩散焊三位一体的焊接方法。爆炸焊接复合法

有以下几方面优点:(1)可使熔点、强度、热膨胀系数等性能差

异极为悬殊的金属实现复合,如:铝/铜、铅/钢等;(2)瞬间完成,,2　Explosivecombinedprocessing因而可避免脆性金属化合物的生成,/钽,钢等金属的复合;(3),,还可以进行一次多层复合等;(4),而且速度快。其缺点是由于射流的作用使复合界面呈波浪形,、爆破地点的选择、噪音的处理、人身安全的保障及污染严重等一系列问题而使得该法不易被推广使用。目前,爆炸复合技术在国内外多学科学者的努力下,已经取得了比较完备的发展,成为一门广泛应用于宇航、石油、化工、机械、原子能等工业工程领域的比较成熟的复合技术。但有些方面如界面结合层的冶金结构、界面层内结合时效行为及力学行为、界面同相反应以及覆层厚度、多层金属复合等仍是国内外学者关注的焦点。我国太钢、四川宜宾等很多生产厂家就是采用爆炸复合方法生产不锈钢复合板的[1]。

112　爆炸焊接+热轧法2爆炸复合工艺

该方法将经爆炸焊合的复合板作为原料来进行热轧,最终获得大幅面的复合板、带的方法,兼有爆炸焊接法和热轧法生产的优点。增加了生产的灵活性,便于推广,缺点是产量、生产率及成材率都比较低,产品质量差,尺寸精度低。爆炸焊接和传统压力加工技术(轧制、

冲压、锻压、拉拔等)的联合是爆炸焊接技术的延伸和发展,它使复合板的性能有很大改善,特别是以前很难达到技术要求的界间剪切强度得到明显的提高。在复合板的开发研制中,许多单位不仅研究了生产工艺,对复合界面成分、组织结构的变化及对性能的影响也进行了研究。太钢、重钢五厂、北京矿务局爆炸加工厂、上海浦钢和营口中板厂等已采用该法生产出不锈钢复合板[7]。

113　直接轧制复合法

轧制复合法通过轧机的轧制压力使金属复合,是生产复合板的又一种较普遍的方法,分为热轧复合法和冷轧复合法。目前,世界上80%的复合板采用该法生产。该法可以比较方便地生产大尺寸的复合板,可以减少非金属杂质对结合界面的污染,可在基材和不锈钢之间加入镍,形成保护膜,防止不锈钢层增碳。

热轧复合的基本原理是将两种表面洁净的金属相互贴合在一起,有时也将边缘焊接封严,在一定的温度和轧制压力作用下实现异种材料的冶金结合。热轧复合时界面容易结合,但必须注意加热温度和保温时间的控制,以防有害金属化合物的生成。热轧复合对轧机的要求不高,生产效率也较爆炸复合等要高,可进行热轧复合的材料种类也很多。但也有其局限性,工艺复杂,界面结合强度不高,复合材料的

阐述了目前不锈钢复合板的生产方法和制备技术 ,分析了各种方法的优缺点。在不锈钢复合板的生产和制备方法中 ,爆炸焊接热轧法和钎焊连接热轧法比较成熟 ,已得到普遍应用 ,但具有很大的局限性。反向凝固法和电磁连铸法具有很强优势 ,但工艺还不成熟 ,有待进 …… 此处隐藏：6652字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……