[发明专利]金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线及工艺

说明书

本发明涉及复合板带轧制技术领域，具体涉及一种金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线及工艺。包括依次相连并且成流水线布置的上料辊道、钢板表面处理装置、机前辊道、布料装置、粉末轧机、中间辊道、在线加热炉、热轧机以及机后辊道；中间辊道分为前中间辊道与后中间辊道，在线加热炉位于前中间辊道与后中间辊道之间；粉末轧机与热轧机均为轧辊上下布置的水平轧机，金属板或金属带在轧制方向连续运行。实现高品质金属板(带)的连续在线批量生产。即保证高品质金属板(带)的原有耐蚀耐磨等性能，又具有基板良好的综合机械性能，同时降低了材料成本。

技术领域

本发明涉及复合板带轧制技术领域，具体涉及一种金属粉末与金属板带复合轧制复合板带的生产线及工艺。

背景技术

随着现代科学技术和现代工业的不断发展，单一金属或合金很难完全满足其对材料综合性能的需求。选取两种或两种以上的金属材料采用不同工艺制成的复合板材能够满足特殊环境下的综合性能要求。金属基复合板集不同金属的物理、化学、力学特征于一体，具有单一金属材料无可比拟的综合性能，同时兼备价格优势，因而得到了广泛的应用。

复合板(带)的工业生产工艺主要有：铸造复合、爆炸复合和轧制复合，金属复合板的工艺方法有很多种，各种制备方法各有特点。

(1)两种金属板直接轧制复合法，是目前生产金属板的主要方法之一。对于热轧来说,需要解决的是工序复杂,加工周期长,以及接合界面氧化等问题；对于冷轧来说,要解决的是板型难控制,轧件边裂,首道次压下量大以及变形抗力大时金属的横向断裂和变形不稳定现象等问题；异步轧制经过30多年的发展取得了大量的科研成果,是一种比较有竞争力的工艺方法,但实际应用的问题尚未解决；而真空轧制复合法需要克服的是真空度的获得与变更、气体氛围的设计,活性化表面的获取与保持等问题。

(2)两种金属板爆炸制坯-轧制复合法，是当前生产金属复合板的主要方法之一。由于它是通过爆炸复合法获得坯料，所以它兼具了爆炸法的不足，即爆破地点的选择、噪音的处理、以及产量、生产率比较低等缺点。

(3)金属粉末和金属板基体烧结法，获得的金属复合板孔隙率大，所以此法只能应用于制备孔隙率高的复合金属材料，适用范围非常狭窄。

(4)液态金属与金属板基体铸轧复合法，在复合板生产时由于复合温度高,复合基板表面容易发生氧化，形成氧化层；同时由于复层金属与基体金属的熔点不同,结合部位容易产生熔损,因此难以得到质量优良的复合钢板,为了避免被钢水熔化,板厚和板重也因此受到了限制。

(5)液态金属与金属板基体反向凝固法，制备金属复合板操作难度大、成材率低且其产品的尺寸精度控制也比较困难。

(6)两种液态金属电磁连铸法，生产复合板工艺还处在研究阶段。但同反向凝固法一样由于它们界面结合强度好及高效、低耗、环保等优点在未来研究领域具有很强的竞争力。由于它是液-液相结合的，所以对于复合板的厚度不易控制,复合板材的组织和性能较轧制法也相对要差。

其中轧制复合工艺具有明显的优势，随着我国引进大型轧制设备，轧制复合法在复合板的生产中将会获得越来越广泛的应用。其中，冷轧工艺只适合薄规格的复合板生产，而热轧工艺适应范围较宽，主要生产厚复合板，但热轧工艺也存在生产工艺复杂、周期长、生产投资大等问题。

粉末轧制是粉末冶金成形工艺中制造板、带材的最主要方法，其实质是一个连续的压制过程。我国的粉末轧制研究工作是从上世纪60年代初开始的，研究方向主要集中在多孔特殊性能材料和高纯金属板、带材以及致密板、带材方面。目前国内金属粉末轧制主要以轧制带材为主，对粉末与钢板轧制复合板(带)方面的研究也不多。

CN101570858A公开了一种金属粉末和金属板复合轧制方法，但不能连续在线完成复合板初轧、烧结、热轧、冷却的工艺流程，复合板的复合层和基体不能在线实现充分的冶金结合，不适合长板材复合轧制。

发明内容