[发明专利]高频焊轧多层复合板生产装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢材加工与制造技术领域，具体地指一种高频焊轧多层复合板生产装置及方法。

技术背景

随着现代科技和国民经济的飞速发展，各行各业对金属材料提出了越来越苛刻的要求，单一组成的金属材料常常难以同时满足实际使用过程中多方面性能的要求。在此情况下，选取两种或两种以上的金属材料，采用各种不同工艺制成复合板材能够满足特殊的综合性能要求。

经过数十年的发展，金属复合板材已经成为重要的结构材料和功能材料。金属复合板具有如下特点：一是所选金属在性能上能够相互取长补短，复合板的综合性能优于未复合前任一组元金属材料。如钢与有色金属组合的复合极，不但具有钢的高强度和韧性，而且具有有色金属的特殊物理化学性能；又如高合金钢往往不能铸成大锭或难以轧成大板，但它可以做成复合钢板的一层坯料与钢坯一起轧成大板。二是采用金属复合板可以大幅度地节约贵金属材料、节约能源和板材的生产成本，生产不锈钢一碳钢、钛一钢、铜一钢、镍一钢等复合板材时，Ti、Cu、Ni等贵金属重量仅占整个复合板重量的5%～20%。钛一钢复合板为钛板价格的约1/3；不锈钢一碳钢、铜一钢等复合板分别为不锈钢板、铜板价格的50%～70%。

复合钢板是复合金属板中的重要种类，它广泛地应用于石油、化工、机械、造船、动力等工业中，需求量很大。

二十世纪三十年代，美国和德国就已经研制成功复合钢板，在以后数十年来复合板材的生产在国内外获得了高速发展。八十年代以来日本每年不锈钢复合板的产量超过3万吨，美国及前苏联的复合板材年产量也达数万吨。我国自1965年起采用轧制法生产不锈钢一钢复合板以来，虽然在复合钢板的制造工艺方法以及生产能力等方面都取得了长足的进步，但是总体与国外相比差距很大，主要表现在生产能力远远不足和不能生产大幅面复合板材，每年仍需进口大量复合钢板。

经过几十年的研究开发，金属复合板已经发展了多种生产工艺和方法，目前普遍使用的金属复合板工艺为热轧复合法，它在利用金属塑性变形的同时，为了能在较小的压力下实现压接焊合，采用高温加热使待复材料处于激活状态，其工艺方法中的绝大部分工序和普通钢板生产是一致的，主要的差别在于板迭的准备。热轧复合法的主要工序包括基板和复板的加工（切割）、表面处理（酸洗、研磨、镀镍）、板迭的组装和焊接、加热和轧制等。板迭的准备工序是热轧复合工艺中的关键工序，板迭组装时，四周必须用挡条进行密封焊接，焊接方式一般为埋弧焊或CO2保护焊。对于厚度50mm以下的复合板，通常由于基层和复合层的变形抗力不同，轧制时复合板将产生弯曲，故常采用对称轧制法，即将两组复合金属组合对称地叠放在一起，其中间放置隔离层，四周加以封焊，然后进行轧制。对于轧制厚度大于50mm的复合板，可以使用外露层轧制或者半夹层轧制。采用热轧复合法生产复合板具有如下优点：1、可充分发挥轧机的轧制能力和材料高温下的延展性能，产品尺寸范围广，可生产长而宽的各种厚度规格的大型板。2、容易在工业上实现稳定而经济的规模生产，生产成本较低。3、可以减少非金属杂质对接合部的污染，得到均一的接合。

然而长期生产实践中申请人发现，常规的热轧复合法需要对复合板料焊接前清除复合面的非金属杂质和氧化薄膜，对复合面进行抽真空处理，同时还要进行一系列的焊接操作，焊接完成后，需对整块板加热到600～1350℃才能进行轧制。，这样明显加大了金属复合板生产的难度和生产时间。同时，上述热轧复合法不能对板料进行连续加工，只能一块板料一块板料的加工，明显的降低了金属复合板的生产效率。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种生产难度低，生产效率高的高频焊轧多层复合板生产装置及方法。

为实现此目的，本发明所设计的高频焊轧多层复合板生产装置，其特征在于：包括轧机、第一复材卷导向辊、第二复材卷导向辊、位于第一复材卷导向辊与第二复材卷导向辊之间的基材卷导向辊、设置在第一复材卷导向辊后方且能与对应的第一复材板料复合面接触的第一导电辊、设置在第二复材卷导向辊后方且能与对应的第二复材板料复合面接触的第二导电辊、设置在基材卷导向辊后方且能与对应的基材板料的顶面和底面接触的上下导电辊组、设置在第一导电辊、第二导电辊和上下导电辊组后方且能将第一复材板料、第二复材板料和基材板料夹紧的夹送辊、位于夹送辊和轧机之间的导卫、与轧机输出端连接的复合板料导向辊，其中，所述导卫的一端通向夹送辊，导卫的另一端通向轧机的输入端，所述第一复材卷导向辊、基材卷导向辊和第二复材卷导向辊的前方分别设有开卷机，复合板料导向辊的后方设有卷取机。