[实用新型]真空轧制钛/钢层状金属嵌入式组坯

说明书

技术领域

本实用新型涉及钛/钢层状金属生产组坯。具体指的是嵌入式放置复层钛金属的组坯。

背景技术

钛/钢复合板是层状金属复合材料的一个重要分支，钛的密度是4.51g/cm3，熔点是1668℃,钛板的优点是：海水中不腐蚀，在有机酸(除草酸和甲酸外)中不腐蚀透声性好，无磁性，不磁化。其缺点是成本较高，特别是作为结构部件使用时这个问题尤为突出。而钛钢复合板既有钛板的耐蚀性，又有普通钢板作为结构件的强度和塑性，特别重要的是成本大幅度下降了。

钛/钢复合板的应用领域主要在：化工中塔器和加热器；体育休闲业；航空航天业；石油化工(换热器，醋酸塔和釜，罐，泵)；船舶(储罐和换热器)；医疗；冶金；碱工业(塔器和冷却器，槽)；板式热交换器；农药(过滤器)；制盐(加热器)；其他：装甲，汽车和摩托车的排烟系统，海洋工程试验架等。应用领域非常广泛，是资源节约型国家支持的发展方向。

目前，生产钛/钢复合板主要是采用爆炸焊接、爆炸焊接加轧制和轧制的方法。其中爆炸焊接和爆炸焊接加轧制这两种生产方法对生态环境的破坏比较大，不利于节能环保。采用轧制的方法生产钛/钢复合板是目前应用前景最为广泛的，在强大的轧辊压力下使洁净的钛、钢表面破碎接触形成冶金结合。轧制复合法的关键是防止钛、钢金属表面在加热或轧制时发生氧化，一旦发生氧化钛、钢之间就不会产生结合，或者即使结合了其界面剪切强度也不高，没有使用价值。

发明内容

本实用新型的目的在于克服钛、钢金属表面在加热或轧制时氧化，提供一种嵌入式真空轧制法的组坯。

本实用新型的方案是：层状结构依次为：钛板，基板或者基板，钛板，高温防粘剂，钛板，基板。其特征是在基板上铣一个或两个矩形槽,矩形槽的直角边加工倒角，在倒角面堆焊一层过渡金属，将钛板嵌入基板的矩形槽内，将倒角面与钛板的直边所围成的空间用钛焊丝堆焊并打磨光滑，选取矩形槽的一个边钻取一个10mm的孔，采用真空泵抽取待复合面间的空气，将抽气孔密封。

本实用新型的的优点在于：通过将钛板嵌入并密封在基板的槽内，可以保证待复合面的纯净度，又可以保证钛、钢待复合面贴合紧密性。

附图说明

图1是本实用新型的单块单面钛板和基板的嵌入式组坯示意图；

图2是本实用新型的双块单面钛板和基板的嵌入式组坯示意图；

图3是本实用新型的单块双面钛板和基板的嵌入式组坯示意图。

图中，1、焊缝；2、过渡层；3、抽气孔，4、TA2，5、Q235B；6、过渡层，7、隔离剂。

具体实施方式

实施例1

轧制单面复合钛/钢复合板单块组坯,材质为TA2+Q235B，基板尺寸为38×1060×1500mm，TA2板尺寸4×1000×1440mm。

1)利用龙门铣床将基板一面铣个4×1001×1441mm的矩形槽,矩形槽的直角边加工成2×45°倒角。

2)检查钛板四周，保证平直。

3)清洗基板矩形槽的倒角，采用钨极氩弧焊的方式在倒角面堆焊一层V金属，厚度为 0.1mm。将矩形槽的垂直面打磨光滑。

4)清洗基板矩形槽的每一个面，去除表面油污；机械打磨抛光钛板的待复合面。并将钛板分别嵌入基板的矩形槽内，将倒角面与钛板的直边所形成的空间用Ta1钛焊丝堆焊并打磨光滑。

5)选取矩形槽1001mm的边钻取一个10mm的开孔，采用真空泵抽取待复合面间的空气，将真空泵的出气口端放入水中，待水中无气泡产生，将抽气孔密封，并采用渗透探伤的方式检查密封的抽气孔是否存在裂纹。

6)将坯料加热至850±50℃，进入粗轧机组，首道次压下10mm，之后进入精轧机组轧制到11.2mm。

7)将四周多余金属切除，获得(1.2+10)×1000×3390mm的钛/钢复合板,采用超声波探伤100％贴合，剪切强度为220MPa。

实施例2

轧制单面复合钛/钢复合板双块组坯,材质为TA2+Q235B，基板尺寸为56×2060×2500mm两块，TA2板尺寸6×2000×2440mm两块。

1)利用龙门铣床将基板一面铣个6×2000×2440mm矩形槽,矩形槽的直角边加工成3×45°倒角，将基板四周加工成半U形的坡口。

2)检查钛板四周，保证平直。

3)清洗基板矩形槽的倒角，采用钨极氩弧焊的方式在倒角面堆焊纯铁金属，厚度为0.2mm。将矩形槽的垂直面打磨光滑。