鈦鋼復合板的組料方法及軋制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鈦鋼復合板的組料方法及軋制方法，屬于鈦鋼復合板制備加工領域。
【背景技術】
[0002]鈦具有良好的物理、化學性能與機械性能，但其冶煉技術復雜，生產成本高，因此鈦的價格很貴，很大程度限制了鈦的推廣及應用。將鈦與其它金屬(如鋼、銅、鋁等)復合在一起，制成金屬復合材料，既可以發揮鈦的優異性能，又可大大降低成本，因而近年來對類似材料的研宄很多，其中鈦-鋼復合材料以其高強度、優異的耐蝕性能和顯著的經濟效益而被廣泛的應用于化工、石油等工業部門。
[0003]目前，鈦-鋼復合板的生產方式主要有四種:爆炸復合法、擴散復合法、爆炸-軋制和直接軋制法。直接軋制法是目前的發展趨勢，相比其余3種生產方式，具有產品尺寸規格靈活，性能穩定，易實現機械化、自動化作業等優點。但由于直接軋制法是在高溫下進行軋制，在加熱過程中，金屬復合界面極易被氧化，而氧化的界面會極大地降低界面結合強度，因此，鈦鋼復合板的組料過程通常在真空電子束焊箱內進行，通過內部真空處理來提高界面結合強度。
[0004]專利CN201410446843.4公開了一種制造鈦-鋼復合板的方法，其采用的組料方法為:將組合好的鋼板或鋼坯與鈦板進行加邊條并進行封閉焊接，然后采用真空電子束焊接方法抽真空并進行焊接，從而得到組合坯料。該方法需采用特殊的真空焊接設備，對焊接設備的要求較高，其操作較為復雜，成本較高。
【發明內容】
[0005]本發明解決的技術問題是提供鈦鋼復合板的組料方法，該方法無需真空焊接設備，在大氣環境下即可完成坯料內部真空處理。
[0006]本發明鈦鋼復合板的組料方法，包括如下步驟:
[0007]a、備料:準備兩塊規格相同的鋼板、兩塊規格相同的鈦板、四塊側板，分別除去鋼板、鈦板及側板的表面氧化層和油污，其中，所述側板材質與鋼板相同；
[0008]b、側板處理:在四塊側板中的至少一塊上開孔，并在開孔處焊接一根無縫碳鋼管；
[0009]C、焊接:按照鋼板/鈦板/鈦板/鋼板的順序進行對稱組坯，將側板設置在鈦板四周，且位于兩塊鋼板之間，將鋼板與側板之間的縫隙以及側板與側板之間的間隙進行焊接，使其成為一個組合體；
[0010]d、抽真空:焊接完成后，通過無縫碳鋼管與真空泵連接，對組合體內部抽真空至壓強不超過I X 1-2Pa后，將無縫碳鋼管密封，得到組合坯料。
[0011]其中，b步驟所述的無縫碳鋼管壁厚> 2mm。
[0012]進一步的，在四塊側板中的任意一塊上開孔。
[0013]其中，c步驟中，在兩塊鈦板的相鄰面涂覆隔離劑后，再進行對稱組坯。
[0014]進一步的，c步驟中，采用氬弧焊進行焊接密封。
[0015]本發明還提供鈦鋼復合板的軋制方法。該方法包括如下步驟:
[0016]I)加熱:將本發明所述的組合坯料加熱至780?1000°C，保溫120?360min ；
[0017]2)軋制:將加熱后的組合坯料進行軋制，終軋溫度在600?700°C，軋制總變形量>70%，單道次變形量控制在5%?15%，乳制速度為0.1?2m/s ；
[0018]3)精整:切除軋制后的組合坯料的四個邊，得到鈦鋼復合板。
[0019]進一步的，為了提高鈦鋼復合板的結合強度，優選I)步驟中，組合坯料加熱至950°C，保溫360min ；2)步驟中，終軋溫度660°C，首道次變形10%，經過12道次軋制，累計變形量88%，乳制速度0.2m/so
[0020]本發明鈦鋼復合板的組料方法，可以不借助真空電子束焊箱完成坯料內部真空處理，從而簡化了生產工序，節約了成本，并且能有效解決了鈦鋼復合板界面氧化的問題，結合效果良好。采用本發明鈦鋼復合板的組料方法組坯并軋制后，所得的鈦鋼復合板結合強度高，可大于230MPa。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明鈦鋼復合板組合坯料的結構示意圖；
[0022]圖2為本發明鈦鋼復合板組合坯料的正視圖；
[0023]圖3為圖2的A-A剖視圖；
[0024]圖中所示，1-鋼板，2-鈦板；3_側板；4_孔。
【具體實施方式】
[0025]本發明鈦鋼復合板的組料方法，包括如下步驟:
[0026]a、備料:準備兩塊規格相同的鋼板1、兩塊規格相同的鈦板2、四塊側板3，分別除去鋼板1、鈦板2及側板3的表面氧化層和油污，其中，所述側板3材質與鋼板I相同；
[0027]b、側板處理:在四塊側板3中的至少一塊上開孔4，并在開孔4處焊接一根無縫碳鋼管；
[0028]c、焊接:按照鋼板/鈦板/鈦板/鋼板的順序進行對稱組坯，將側板3設置在鈦板2四周，且位于兩塊鋼板I之間，將鋼板I與側板3之間的縫隙以及側板與側板之間的間隙進行焊接，使其成為一個組合體；
[0029]d、抽真空:焊接完成后，通過無縫碳鋼管與真空泵連接，對組合體內部抽真空至壓強不超過I X 10_2Pa后，將無縫碳鋼管密封，得到組合坯料，所述組合坯料的結構如圖1-3所不O
[0030]其中，b步驟所述的無縫鋼管壁厚> 2mm。
[0031]進一步的，為了簡化操作，b步驟中，優選在四塊側板中的任意一塊上開孔。
[0032]進一步的，c步驟中，優選在兩塊鈦板2的相鄰面涂覆隔離劑后，再進行對稱組坯，以保證軋制后該鈦-鈦界面能夠分離。
[0033]c步驟中，常用的焊接方法均適用于本發明，優選用氬弧焊進行焊接密封。
[0034]d步驟中，抽真空后，組合體內部的壓強越低越好，考慮到生產成本，內部的壓強僅需達到lX10_2Pa即可實現本發明目的。
[0035]本發明還提供本發明鈦鋼復合板的軋制方法，包括如下步驟:
[0036]I)加熱:將本發明所得的組合坯料加熱至780?1000°C，保溫120?360min ；
[0037]2)軋制:將加熱后的組合坯料進行軋制，終軋溫度在600?700°C，軋制總變形量>70%，單道次變形量控制在5%?15%，乳制速度為0.1?2m/s ；
[0038]3)精整:切除軋制后的組合坯料的四個邊(即四塊側板)，得到鈦鋼復合板。
[0039]進一步的，為了提高鈦鋼復合板的結合強度，優選I)步驟中，組合坯料加熱至950°C，保溫360min ；2)步驟中，終軋溫度660°C，首道次變形10%，經過12道次軋制，累計變形量88%，乳制速度0.2m/so
[0040]具體的，本發明可采用如下具體工藝軋制鈦鋼復合板:
[0041]①加工規格相同的鋼板兩塊、規格相同的鈦板兩塊，其中鈦板長、寬尺寸比鋼板略小；除去表面氧化層和油污；
[0042]②加工4塊側板，材質與所選用的鋼板相同，高度為兩塊鈦板厚度之和，長度和寬度根據鈦板和鋼板的尺寸差確定，使四塊側板正好填充鈦板四周與鋼板的空隙，除去表面氧化層和油污；
[0043]③在其中一條側板上開孔，在開孔處焊接一根壁厚> 2mm的無縫碳鋼管；
[0044]④將上述原料按照由上自下鋼板/鈦板/鈦板/鋼板的順序疊放整齊，再用4塊側