真空電子束焊接組坯熱軋生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合板
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更新時(shí)間：2016-03-02
不銹鋼復(fù)合板是金屬復(fù)合板中應(yīng)用最為廣泛的一種，所占比例達(dá)到80%以上。它是將具有耐腐蝕、耐熱、耐磨的不銹鋼作為覆層，而采用強(qiáng)度相對(duì)較高、塑性韌性較好的碳鋼或低合金鋼作為基層，其材質(zhì)和厚度可以自由組合。
層狀金屬復(fù)合板既具有覆層材料的特點(diǎn)，包括耐腐蝕、耐熱、耐磨損等性能，又具有基層材料的特點(diǎn)，如強(qiáng)度和剛度等，是一種新型材料。其中，不銹鋼復(fù)合板是金屬復(fù)合板中應(yīng)用最為廣泛的一種，所占比例達(dá)到80%以上。它是將具有耐腐蝕、耐熱、耐磨的不銹鋼作為覆層，而采用強(qiáng)度相對(duì)較高、塑性韌性較好的碳鋼或低合金鋼作為基層，其材質(zhì)和厚度可以自由組合。
與純不銹鋼相比，不銹鋼復(fù)合板具有明顯的性能和成本優(yōu)勢(shì)，可節(jié)約Cr、Ni等合金元素70～80%，從而可節(jié)約成本30～50%，不僅可大大節(jié)約不銹鋼材料，還可顯著降低各種裝備、結(jié)構(gòu)件的材料成本。作為一種資源節(jié)約型產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、鹽業(yè)、水利電力等行業(yè)，大幅度降低工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)低成本和高性能的完美結(jié)合，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
目前，不銹鋼復(fù)合板的工業(yè)生產(chǎn)主要采用爆炸復(fù)合、爆炸復(fù)合+軋制和軋制復(fù)合工藝。國(guó)內(nèi)主要以爆炸復(fù)合和爆炸復(fù)合+軋制法生產(chǎn)不銹鋼復(fù)合板為主。但是，隨著科技的發(fā)展，對(duì)復(fù)合板的要求越來越高，特別是環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，爆炸復(fù)合的弊端逐步受到了人們的重視。首先，爆炸工藝所采用復(fù)層的厚度范圍受限，太厚和太薄都無法實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)合；同時(shí)，其連續(xù)性不強(qiáng)，自動(dòng)化程度低，效率低。在結(jié)合面上產(chǎn)生加工硬化，故爆炸后需進(jìn)行軟化處理。此外，還需要特定的爆炸場(chǎng)所。爆炸工藝雖曾在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家大量應(yīng)用，但爆炸所帶來的震動(dòng)和噪音難以控制，由于爆炸復(fù)合法和爆炸復(fù)合+軋制工藝均存在以上缺點(diǎn)，人們迫切希望開發(fā)出一種新型的、高效的、環(huán)保的不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)工藝。
在此背景下，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者逐步把目光投向了軋制復(fù)合板技術(shù)。隨著裝備向大型化、高速化、連續(xù)化方向發(fā)展，利用熱軋工藝可高效率、高質(zhì)量、低成本地生產(chǎn)各類復(fù)合板，特別可生產(chǎn)爆炸工藝無法生產(chǎn)的板寬超過3000mm的復(fù)合板，與爆炸工藝相比具有顯著優(yōu)勢(shì)。隨著軋制技術(shù)的不斷成熟，除了特殊材料之外，爆炸工藝逐漸被軋制工藝取代。
某公司技術(shù)人員采用真空電子束焊接組坯技術(shù)，通過熱軋工藝進(jìn)行了不銹鋼復(fù)合板的軋制試驗(yàn)，對(duì)不銹鋼復(fù)合板板形、結(jié)合面組織狀態(tài)、拉伸、沖擊、剪切和彎曲等性能進(jìn)行了檢測(cè)分析，討論了真空電子束焊接組坯熱軋不銹鋼復(fù)合板的技術(shù)特點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：
（1）采用真空電子束焊接組坯熱軋生產(chǎn)工藝，在真空條件進(jìn)行組坯，提高了界面的結(jié)合能力和性能，可以獲得板形良好、厚度控制均勻的304/Q235B不銹鋼復(fù)合板。
（2）得到的1/6mm規(guī)格的304/Q235B不銹鋼復(fù)合板結(jié)合面無間隙，各項(xiàng)力學(xué)性能良好，其中剪切強(qiáng)度為450MPa，遠(yuǎn)高于不銹鋼復(fù)合板國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的2100MPa，達(dá)到了R1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
（3）通過剪切斷口觀察和能譜分析，確定304/Q235B不銹鋼復(fù)合板剪切試樣為韌性斷裂，斷裂位置為Q235B側(cè)，說明碳鋼側(cè)為不銹鋼復(fù)合板的薄弱區(qū)域。
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