專利名稱：鍋具用鈦鋼鋁三層復合板的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種復合板的制造方法，特別是一種鍋具用鈦鋼鋁三層復合板 的制造方法。
背景技術：
鍋具是烹飪食品的用具，鍋具在使用時，鍋具的底面接觸高溫的爐具，鍋 具的里面接觸食物。鍋具是用金屬材料加工制成，大多是用金屬板材制成，鍋 具金屬材料要求強度高、剛性好、導熱性好、耐高溫、耐腐蝕、外表美觀、使 用時不會產生影響人體健康的物質，有的還要導磁性好。目前的鍋具有用鑄鐵、 鋼、鉬、不銹鋼等單一材料制成的，這些材料物理、化學性能不同，制成的鍋 具性能差別較大，主要的性能差別是在導熱性、耐腐蝕性和使用時能否產生對 人體健康有害的物質上。上述材料中，鑄鐵和鋼導熱性較好，導磁性好，耐腐 蝕性較差，用鑄鐵和鋼制成的鍋具在使用時會有少量的鐵元素溶出來進入食物 中，食用后對防治缺鐵性貧血有很好的輔助作用，但如果人體吸收過多的氧化
鐵會對肝臟產生危害；鋁的導熱性和耐腐蝕性好于鑄鐵和鋼，外觀也優于鑄鐵 和鋼，用鋁制成的鍋具在使用時會有少量的鋁元素溶出來進入食物中，食用后 鋁會蓄積在腦中，引起腦神經退化，嚴重影響人的行為和智力，鋁元素在人體 內積累多了容易患老年癡呆癥；不銹鋼的耐腐蝕性好，制成的鍋具美觀耐用， 但不銹鋼的導熱性稍差，價格較高，不合格的不銹鋼存在影響人體健康的隱患， 用不合格的不銹鋼制成的鍋具，在使用時其中的某些化合物會溶出來進入食物 中，食用后會在體內累積，當達到某一限度時，就會危害人體健康，不合格的 不銹鋼一般為鉻超標，鉻是重金屬，進入人體后，影響人體健康。
鍋具的鍋底和鍋里面的使用要求不同，為了滿足不同的需要，有用不同金 屬材料復合制成的復合板制作鍋具。制作鍋具的復合板中，最多的是鋼和不銹 鋼復合板，鋼和不銹鋼都是鋼材，較容易復合，鋼的價格低、強度高、剛性好、 耐高溫、導熱性好，是一種理想的鍋具鍋底的外層材料，不銹鋼耐腐蝕性較好， 美觀耐用，可作為制作鍋具鍋里面的內層材料，用鋼和不銹鋼復合板制成鍋具 綜合性能較好，但由于不銹鋼鍋存在上述影響人體健康的隱患，鋼和不銹鋼復 合板不是很理想的鍋具用復合板，鋼的外觀較差，僅用鋼和不銹鋼復合板制成鍋具的外觀不是很美觀。
在金屬材料中，鈦的強度高、外表美觀，性能穩定，耐腐蝕極強，不與人 體發生反應，在醫學上可制成人體內用的醫療器械或代用器官，被稱為親生物 金屬，是一種理想的鍋具鍋里面內層的材料，但是鈦是一種價格較高的金屬， 用鋼板為外層、較薄的鈦板為內層的復合板是制作鍋具的較理想的復合板材。
鈦與鋼是物理、化學性能差異較大的兩種金屬，復合較難。已有技術中， 有用爆炸復合方法制成的鈦鋼復合板，復合時是用較厚的鋼板與較薄的鈦板疊 放在一起，用爆炸的方法使鈦板與鋼板復合成復合板坯，然后用軋機把復合板 坯軋到所需的厚度。這種用爆炸復合的鈦鋼復合板，鈦鋼的接合面有波紋、鈦 鋼的結合的強度較低。鍋具所需板材的厚度較小， 一般是1.5亳米左右，由于
鈦的價格較高，制鍋具用鈦鋼復合板的鈦板層應盡可能薄， 一般是0.2毫米左 右，用軋機把復合板軋到鍋具所需的厚度后，在接合面較大的波紋處鈦板層會 有鋼露出點，使鈦板對鋼板的包復不嚴，鈦鋼的結合強度低，容易產生結合面 分開，用鈦鋼復合板制成鍋具的鍋底是鋼板，鋼板外觀較差、導熱率不是很高、 耐腐蝕性不好。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述不足，提出一種鈦板對鋼板的包復地嚴密、 鈦鋼的結合強度高、外觀較好、導熱率較高的鍋具用鈦鋼鋁三層復合板的制造 方法。
本發明是用如下方法實現的。
本發明的發明方案是把低碳鋼鋼板與較薄的鈦板表面磨光疊合在一起，排 出層間空氣，把周邊縫隙焊封，在鋼板一面刮涂鋁粉膏，把疊合板加熱到其共 晶溫度，在熱軋機上熱軋熔接，制成鍋具用鈦鋼鋁三層復合板。
為實現上述發明方案，鍋具用鈦鋼鋁三層復合板的制造方法有如下步驟
(1) 取形狀和面積相同的含碳量小于0.15%、厚度是8~15亳米的兩塊低碳 鋼鋼板和厚度是2~3亳米的兩塊純鈦板；
(2) 用鋼刷刷凈上述純鈦板的一個板面，用200弁砂輪打磨鋼板的一個板面， 得到兩塊一個板面是清凈面另一個板面是非清凈面的一面清鋼板和兩塊一個 板面是清凈面另一個板面是非清凈面的的一面清鈦板；
(3) 在一塊一面清鈦板的非清凈面上均勻攤鋪一層粉末隔離劑，把另一塊一
面清鈦板的非清凈面對著攤鋪有一層粉末隔離劑的一面清鈦板的非清凈面疊 合在一起，得到兩個側面是清凈面的疊合鈦板，把兩塊一面清鋼板與兩個側面 是清凈面的疊合鈦板疊合，疊合時， 一面清鋼板的清凈面對著疊合鈦板的清凈
4面，得到依次是鋼-鈦-鈦-鋼的四層疊合板；
(4) 把四層疊合板用壓力機壓合平整，在壓力機壓合下用惰性氣體保護焊的
方法把四層疊合板的周邊板間縫隙熔封起來，同時提升溫度，排除四層疊合板
間的空氣，在四層疊合板熔封的周邊涂刷泡花堿，得到封邊疊合板；
(5) 用200#砂輪打磨四層疊合板兩側鋼板的非清凈面，得到兩惻清凈的封邊 疊合板，按重量份取鋁含量>95%的鋁粉100份、耐火粘土 10 30份、硼砂4~8 份、氯化銨4~8份，混合均勻，用水調成膏狀，制成鋁粉膏，在兩側清凈的封 邊疊合板兩側鋼板的清凈面上刮涂一層2~5毫米厚的鋁粉膏，得到復合坯板；
(6) 把復合坯板加熱到900°C~950°C,把加熱后的復合坯板用兩輥或四輥熱 軋機壓延復合，讓壓延復合的變形率>65%，得到壓延復合板；
(7) 把壓延復合板加熱到750°C，然后在氣體保護中或在大氣中擴散退火，
得到擴散退火壓延復合板；
(8) 用噴砂的方法除掉擴散退火壓延復合板表面的氧化層，得到凈面壓延復
合板；
(9) 把凈面壓延復合板用兩輥或四輥冷軋機冷軋壓光，讓冷軋變形率< 10%，得到冷軋壓延復合板；
(10) 把冷軋壓延復合板加熱到650°C,然后在空氣中自然冷卻消除應力，得 到除應力壓延復合板；
(11) 剪掉除應力壓延復合板的熔封周邊，得到兩塊鍋具用鈦鋼鋁三層復合板。
本發明是三層復合板，三層復合板的中間層是鋼板，鋼板的一側是鈦板， 鋼板的另一側是鋁板，釆用鋁粉膏和在高溫下產生的脆相較低的低碳鋼與鈦用 加熱壓延的方法復合制成鈦鋼鋁復合板，在加熱壓延時選定把復合坯板加熱到 900°C~950°C、變形率大于等于65%，使鈥鋼界面和鋁鋼界面在共晶溫度下原 子互相擴散，達到冶金結合，鈦鋼鋁復合板的鈦和鋁對鋼板的包復嚴密，鈦鋼 和鈦鋁的結合強度高，用本發明制作鍋具時，用鈦面作鍋里，鋁面作鍋底，鈦 耐腐蝕極強，鋁導熱性好，鋁鈦的外表美觀，鋼的機械強度高，價格低，本發 明是一種理想的鍋具用復合板。
下面結合實施例，對本發明作進一步地說明。
具體實施例方式
壓延復合鍋具用鈦鋼復合板的制造方法有如下步驟 (l)取長度是300-500亳米、寬度是80 150亳米、含碳量小于0.15%、厚 度是8~15毫米的兩塊低碳鋼鋼板和長度是300-500毫米、寬度是80~150毫米、厚度是2 3亳米的兩塊純鈦板；
(2) 用鋼刷刷凈上述純鈦板的一個板面，用200#砂輪打磨鋼板的一個板面， 得到兩塊一個板面是清凈面另一個板面是非清凈面的一面清鋼板和兩塊一個 板面是清凈面另一個板面是非清凈面的的一面清鈦板；
(3) 在一塊一面清鈦板的非清凈面上均勻攤鋪一層氧化鎂粉末隔離劑，把另
一塊一面清鈦板的非清凈面對著攤鋪有一層粉末隔離劑的一面清鈦板的非清 凈面疊合在一起，得到兩個側面是清凈面的疊合鈦板，把兩塊一面清鋼板與兩 個側面是清凈面的疊合鈦板疊合，疊合時， 一面清鋼板的清凈面對著疊合鈦板 的清凈面，得到依次是鋼-鈦-鈦-鋼的四層疊合板；
(4) 把四層疊合板用壓力機壓合平整，在壓力機壓合下用惰性氣體保護焊的
方法把四層疊合板的周邊板間縫隙熔封起來，同時提升溫度，排除四層疊合板
間的空氣，在四層疊合板熔封的周邊涂刷泡花堿，得到封邊疊合板；
(5) 用200#砂輪打磨四層疊合板兩側鋼板的非清凈面，得到兩側清凈的封邊 疊合板，按重量份取鋁含量> 95%的鋁粉100份、耐火粘土 10 30份、硼砂4~8 份、氯化銨4~8份，混合均勻，用水調成膏狀，制成鋁粉膏，在兩側清凈的封 邊疊合板兩側鋼板的清凈面上刮涂一層2~5亳米厚的鋁粉膏，得到復合坯板；
(6) 把復合坯板加熱到900°C~950°C,把加熱后的復合坯板用兩輥或四輥熱 軋機壓延復合，讓壓延復合的變形率>65%,得到壓延復合板；
(7) 把壓延復合板加熱到750°C,然后在氣體保護中或在大氣中擴散退火， 得到擴散退火壓延復合板；
(8) 用噴砂的方法除掉擴散退火壓延復合板表面的氧化層，得到凈面壓延復
合板；
(9) 把凈面壓延復合板用兩輥或四輥冷軋機冷軋壓光，讓冷軋變形率《 10%,得到冷軋壓延復合板；
(10) 把冷軋壓延復合板加熱到650°C，然后在空氣中自然冷卻消除應力，得 到除應力壓延復合板；
(11) 剪掉除應力壓延復合板的熔封周邊，得到兩塊鍋具用鈦鋼鋁三層復合板。
權利要求
1. 一種鍋具用鈦鋼鋁三層復合板的制造方法，其特征在于有如下步驟(1)取形狀和面積相同的含碳量小于0.15％、厚度是8～15毫米的兩塊低碳鋼鋼板和厚度是2～3毫米的兩塊純鈦板；(2)用鋼刷刷凈上述純鈦板的一個板面，用200#砂輪打磨鋼板的一個板面，得到兩塊一個板面是清凈面另一個板面是非清凈面的一面清鋼板和兩塊一個板面是清凈面另一個板面是非清凈面的的一面清鈦板；(3)在一塊一面清鈦板的非清凈面上均勻攤鋪一層粉末隔離劑，把另一塊一面清鈦板的非清凈面對著攤鋪有一層粉末隔離劑的一面清鈦板的非清凈面疊合在一起，得到兩個側面是清凈面的疊合鈦板，把兩塊一面清鋼板與兩個側面是清凈面的疊合鈦板疊合，疊合時，一面清鋼板的清凈面對著疊合鈦板的清凈面，得到依次是鋼-鈦-鈦-鋼的四層疊合板；(4)把四層疊合板用壓力機壓合平整，在壓力機壓合下用惰性氣體保護焊的方法把四層疊合板的周邊板間縫隙熔封起來，同時提升溫度，排除四層疊合板間的空氣，在四層疊合板熔封的周邊涂刷泡花堿，得到封邊疊合板；(5)用200#砂輪打磨四層疊合板兩側鋼板的非清凈面，得到兩側清凈的封邊疊合板，按重量份取鋁含量≥95％的鋁粉100份、耐火粘土10～30份、硼砂4～8份、氯化銨4～8份，混合均勻，用水調成膏狀，制成鋁粉膏，在兩側清凈的封邊疊合板兩側鋼板的清凈面上刮涂一層2～5毫米厚的鋁粉膏，得到復合坯板；(6)把復合坯板加熱到900℃～950℃，把加熱后的復合坯板用兩輥或四輥熱軋機壓延復合，讓壓延復合的變形率≥65％，得到壓延復合板；(7)把壓延復合板加熱到750℃，然后在氣體保護中或在大氣中擴散退火，得到擴散退火壓延復合板；(8)用噴砂的方法除掉擴散退火壓延復合板表面的氧化層，得到凈面壓延復合板；(9)把凈面壓延復合板用兩輥或四輥冷軋機冷軋壓光，讓冷軋變形率≤10％，得到冷軋壓延復合板；(10)把冷軋壓延復合板加熱到650℃，然后在空氣中自然冷卻消除應力，得到除應力壓延復合板；(11)剪掉除應力壓延復合板的熔封周邊，得到兩塊鍋具用鈦鋼鋁三層復合板。
2. 按權利要求l所述的鍋具用鈦鋼鋁三層復合板的制造方法，其特征是 所述的步驟(l)中鈦板和鋼板的長度是300-500毫米、寬度是80~150毫米，步 驟(3)中的粉末隔離劑是氧化鎂粉末隔離劑。
全文摘要
鍋具用鈦鋼鋁三層復合板的制造方法，取含碳量小于0.15％、厚8～12毫米的兩塊低碳鋼鋼板和厚2～3毫米的兩塊鈦板，磨光鋼板和鈦板的一面，光面相對按鋼-鈦-鈦-鋼的四層疊合起來，在壓合下把周邊縫熔封起來，兩側面刮涂2～5毫米鋁粉膏，加熱到900℃～950℃，用熱軋機壓延復合，變形率≥65％，再750℃擴散退火，除表面氧化層，冷軋壓光，變形率≤10％，再650℃消除應力，剪掉熔封的周邊，得到兩塊鍋具用鈦鋼鋁三層復合板。本發明采用在高溫下產生的脆相較低的低碳鋼與鈦和鋁用加熱壓延的方法復合制成鈦鋼鋁復合板，鈦鋼和鈦鋁界面在共晶溫度下原子互相擴散，達到冶金結合，鋁層和鈦板對鋼板的包復嚴密，鈦鋼鋁結合強度高，是理想的鍋具用復合板。
文檔編號B23P17/00GK101474744SQ20091001010
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月16日 優先權日2009年1月16日
發明者東 王, 連敬祥, 峰 高, 高景陽 申請人:遼寧新華陽偉業裝備制造有限公司