[发明专利]一种钛钢复合坯采用边条组坯的真空电子束焊接方法

说明书

一种钛钢复合坯采用边条组坯的真空电子束焊接方法，1)在真空电子束焊接领域使用边条设计并将边条提前封焊的方案，解决了真空电子束无法焊接竖缝的技术难题，提高了加工组坯的精度与速度；2)首次提出对钛板提前进行封焊，解决了轧制时隔离剂散落污染复合层的隐患；采用本发明边条组坯工艺替代传统的扣槽工艺，大幅减低了钢铁料消耗和生产成本，轧制后的板坯探伤结果均合格，各项性能远高于用户要求，为扩大优质产品的生产提供了有力的技术支撑。

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，尤其涉及一种钛钢复合坯采用边条组坯的真空电子束焊接方法。

背景技术

科学技术的飞速发展对先进制造和加工技术提出了更高的要求，首要的指标是注重节能降耗，其次是安全和使用寿命的提升，在此基础上达到结构或设备功能性的整体升级。在实际应用中，单一材料的结构往往很难满足以上要求，采用异种材料的复合结构能够兼有两种材料的优点，最大限度的降低成本和提高性能。

目前，生产钛钢复合板的方法主要有4种：爆炸复合法、扩散复合法、爆炸复合-轧制法以及轧制复合法。前两种工艺生产的复合板，尺寸较小，有时难以满足用户要求，由于大能力轧机的投产运营，这两种方法只在某些特殊领域被采用，在国外出现了被淘汰的趋势。后两种方法能够生产大尺寸的钛钢复合板，但是爆炸焊接-轧制法的工序复杂，影响复合板结合强度的因素多，而且能量消耗大、污染环境、成材率相对低，有被直接轧制法取代的趋势。近年来，众多学者针对轧制法制备钛钢复合板技术进行了研究，而钛钢复合板的组坯方法作为复合板制备的基础环节，受到了密切的关注。常用的组坯方式一般为将碳钢和钛板依次叠放后，采用添加碳钢条的方法将钛板封焊至复合坯心部。

如李向民申请的名为“一种钛-钢-钛双面复合板的制备方法”的专利，专利申请号为201210260231.7，公开号为CN 102773670A，提供一种生产双面钛钢复合板的组坯方法：将三块碳钢板和四块钛板依次叠放后，采用挡条将钛板封焊的组坯方法。

东北大学申请的名为“一种钛-钢复合板的制备方法”的专利，专利申请号为2010010539065.5，公开号为CN 101992344A，提供了一种钛钢复合板的制备方法：将钛板与钢板表面相对并完全重合形成组合坯料，再用四块钛板作为侧封板封住组合坯料的四周，然后封焊的方法。

攀钢集团研究院有限公司申请的名为“钛钢复合板的组料方法及轧制方法”的专利，专利申请号为201510247496.7，公开号为CN 104874634A，提供了一种钛钢复合板的组料方法，其主要步骤是：准备两块钢板、两块钛板、四块侧板，在侧板中的至少一块上开孔，采用四块侧板和两块钢板将两块钛板包覆在中心，然后封焊的组料方法。

但以上专利存在以下问题：采用碳钢条或钛条进行复合坯的封焊对夹条的机加工和焊接提出了较高的要求，尤其是采用真空电子束对4条短竖边的封焊极易造成焊接缺陷，在后续的加热和轧制过程中，边角部极易出现开裂、封焊失效的问题。

本发明提出了一种新型边条组坯的方法替代传统挡条工艺进行封焊，提高了生产效率，降低了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛钢复合坯采用边条组坯的真空电子束焊接方法，提高加工组坯的精度与速度，解决真空电子束无法焊接竖缝的技术难题，解决隔离剂散落污染复合层的隐患。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种钛钢复合坯采用边条组坯的真空电子束焊接方法，包括如下方法：

1)原料准备：准备两块钛板作为复板，两块钢板作为基板，同时准备两个长边条和两个短边条，所述长边条的长度＝铣后基板板坯长度，宽度＝{基板板坯宽度-复板宽度-(10～16)}/2，厚度＝复板厚度+(2～4)；所述短边条的长度＝基板板坯宽度-长边条宽度×2，宽度＝{基板板坯长度-复板长度-(10～16)}/2，厚度＝复板厚度+(2～4)；