[发明专利]一种双覆层钛钢复合板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合板的制备方法，具体地说是一种双覆层钛钢复合板的制备方法，属于双金属复合轧制技术领域。

背景技术

钛是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，亦有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气）。由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被誉为“太空金属”而被大量用于化工、航空航天等领域。但其使用成本较高，尤其是作为结构部件时问题尤为突出。为降低使用成本，通常将其制成钛钢复合板，以钛为覆层、钢为基层的钛钢复合板不但具有钛的耐高温和耐蚀性，而且具备钢板的高强度，其大大降低了使用成本，广泛应用于石油、化工、核电、造船、海洋等领域。

通常所说的钛钢复合板为一层钛板与一层钢板的双层复合结构，钢板层部分耐蚀性较差，当与环境空气长期接触时，大气中的氧气和水分也会对钢板层产生腐蚀，影响其结构性能、缩短寿命，从而影响整个复合板的性能。尤其是在海洋建筑设施防护领域中，在南海常年高温、高盐、高湿度的苛刻腐蚀服役环境下，空气的腐蚀性也极大，海水对海上基础设施，尤其是对钢结构设施的冲刷腐蚀十分严重，当只采用单覆层的钛钢复合板，其钢板层仍会受到海水、空气的腐蚀，影响使用性能。

同时，钛钢复合板的生产方法主要以爆炸复合法为主，该方法生产的钛钢复合板，其覆层厚度一般要求2mm以上，否则爆炸时易将覆层炸穿，很难成功生产覆层厚度2mm以下的钛钢复合板，且常存在低界面结合率和界面结合强度不均匀等问题，这些问题相对于双面都复合钛板的钛-钢-钛双覆层钛钢复合板更加明显。采用爆炸复合+轧制的方法生产出的钛-钢-钛双覆层复合板，不但保证了较高的结合强度，又能使两面覆层厚度都可达2mm以下。

然而，钛-钢-钛复合坯由于上下都为钛层，若加热控制不当，钛层会极易烧损，因此在加热过程中需要严格控制工艺；且当加热温度过高或加热时间过长时，钛与钢的界面易生成TiC或Ti-Fe金属间化合物等脆性相，这将降低轧后复合板的结合强度；另外，也要有效控制轧制过程，以免出现钛层严重减薄现象，影响产品的合格率。

申请号：201410582519.5《一种薄覆层厚度钛钢复合板的制备方法》，其是单薄覆层钛钢复合板，主要用于工厂烟囱的脱硫装置，而在钢板上下表面都接触腐蚀性极大的海水或空气的海洋建筑设施防护领域有一定的局限性，钛-钢-钛双覆层钛钢复合板则能很好地保护钢层不受腐蚀，有很大地应用空间；其在权力要求书中所述的钛钢复合板的加热过程，只是通过开启炉膛下侧烧嘴，使上层钛板与下层钢板产生温差，并未对烧嘴的火焰长度有所要求，而火焰过长则会烧损钛层。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种双覆层钛钢复合板的制备方法。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：一种双覆层厚度的钛钢复合板制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ、制备原料：选取双覆层钛钢复合坯，所选坯料其上、下覆层均为钛板，中间层为钢板；钢板与其中一层钛板经爆炸复合法形成单覆层钛钢复合坯，所述单覆层钛钢复合坯与另一层钛板经二次爆炸复合形成双覆层钛钢复合坯；双覆层钛钢复合坯比单层钛钢复合坯的爆炸工艺更为严格；

Ⅱ、表面处理：对所选复合坯料进行表面处理，清除复合坯料上下表面的杂质及坯料周围的毛刺；

Ⅲ、加热处理：将清理完毕后的复合坯料由炉尾优装钢，置于步进式加热炉内进行加热，依次进入预热段、加热段、均热段，预热段温度≤550℃，预热时间≥50min；加热段温度为750~950℃，加热速度≤300℃/h；均热段温度控制在830~920℃，均热时间60~150min；

Ⅳ、除鳞轧制：均热后的复合坯送至轧机除鳞，并进行5~13道次轧制，控制轧制首道次压下率＞20%，末次压下率＜10%，总压下率为60%~90%，轧制完毕后对复合板进行空冷；

Ⅴ、矫直处理：复合板在空冷后进行矫直处理，将待矫直的复合板置于矫直机内，根据复合板的厚度确定矫直道次，并对矫直机出口边辊进行各参数设置，使待矫直的复合板均匀通过矫直机；所述矫直温度≥600℃，矫直道次至少为1道。

进一步的，前述的双覆层钛钢复合板的制备方法，步骤Ⅰ中的爆炸复合坯，所述钛板厚度为3mm~20mm，钢板厚度为30mm~200mm。

进一步的，前述的双覆层钛钢复合板的制备方法，步骤Ⅲ中复合坯料的加热过程在步进式加热炉内进行，严格控制烧嘴的火焰长度，防止火焰接触钛板，造成钛板烧损。