[发明专利]一种双金属复合钢带的制造工艺及生产线

说明书

本发明涉及一种双金属复合钢带的制造工艺及生产线，先通过成形砂轮对所述原材料钢带进行磨削处理，获得具有至少一个直角边的钢带；在钢带的一直角边上焊接一钢丝后，依次进行第一次退火和第二次退火，获得焊缝硬度不高于600HV的钢带粗坯；对钢带粗坯的2个面分别进行磨削处理，使得磨削后的钢带粗坯的厚度为磨削前的钢带粗坯的厚度的92‑98%；对钢带粗坯进行滚轧校直，获得双金属复合钢带成品。本发明的制造工艺提高了生产效率、降低了生产成本、稳定了产品质量；另外，可解决双金属复合钢带因退火产生的龟背、蛇弯、刀弯等变形问题，大大提高双金属复合钢带的精度。

技术领域

本发明涉及一种双金属复合钢带的制造工艺及生产线，属于带锯条制造领域。

背景技术

双金属复合钢带是一种将高速钢和弹簧钢通过焊接结合在一起的复合钢带，通常作为多种双金属切割工具的原材料，如：双金属带锯条、双金属孔锯、双金属往复锯、双金属带刀等工具。如专利US3315548中公开了一种从高速钢钢丝和弹簧钢钢带开始制造双金属带锯条的方法，其中双金属复合钢带的加工经过了钢带削边、钢丝修边、钢丝和钢带脱脂、焊接、调平、退火、轧平等工序。在专利CN108838633B中公开了一种双金属复合钢带的加工方法，为将钢带两侧同时焊接钢丝，然后再经过分条、削边等工序加工双金属复合钢带。但是在上述两个专利中，均需对双金属复合钢带进行长时间退火，这主要是因为制造双金属复合钢带采用的焊接为高能密度焊，通常为激光焊或电子束焊，焊接后将在钢带和矩形钢丝之间结合处形成一条宽度为0.2~0.6mm的焊缝，这个焊缝有如下问题：①存在焊接应力，长时间放置可能会形成焊接裂纹；②焊缝区域的硬度很高，最高可达900HV，而且焊缝中碳化物呈网状，这种组织造成焊缝很脆，双金属复合钢带的焊缝在后续将经过轧制，而且采用铣削方法进行锯齿成形时焊缝也会被同时加工，硬度过高将会导致铣刀和轧辊磨损过快，甚至无法加工，而且焊缝也会产生开裂。因此需要在焊接后先进行退火，消除焊接应力，降低焊缝硬度（通常需降低至400HV以下），并球化组织中的碳化物，从而消除脆性。

由于将焊缝硬度降低至所需要的硬度以下需要进行长时间退火，时间过长导致无法采用在线退火，目前采用的工艺通常是将焊接后的双金属复合钢带盘卷，然后整体进行退火。但由于双金属复合钢带是呈盘卷状进行退火，退火后将不可避免产生各种变形，这些变形包括横向直线度变形、蛇弯变形、刀弯变形、扭曲变形，等等。但采用双金属复合钢带所加工的双金属切割工具对尺寸有很高要求，如GB/T25369-2010中明确规定了横向直线度、蛇弯、刀弯、扭曲、折弯变形的公差要求。在双金属带锯条实际生产中，经常出现产品尺寸超差造成报废的情况，主要原因就是双金属复合钢带在退火后形成的变形无法在后续工序生产中消除。因此，如果能够取消退火工序，或者采用其他在线式连续退火方式替代盘卷整体退火，可有效提高双金属复合钢带的尺寸精度，进而提高其所加工锯切产品的尺寸精度。

如上所述，简化退火的关键是：①轧制工序可以有其他的替换工艺，采用非压力加工的方法实现轧制的目的——消除焊缝凸起；②锯齿成形工序可以有其他的工艺替换铣削等切削加工的方法。

专利US6736029B2公开了一种去除双金属复合钢带焊缝凸起的方法，其采用磨削或磨削+抛光替代轧制。如果采用该专利的方法来消除焊缝凸起，即使焊缝硬度较高（如400HV~600HV）也可进行。而且，在专利US6736029B2中指出，采用磨削或磨削+抛光替代轧制，还可以避免轧制时形成焊缝凹陷的风险，而焊缝凹陷将会影响焊缝强度，提高所加工的锯切工具在使用时的焊缝失效风险。

专利CN102145412B和专利CB104014938B均公开了一种采用激光切割加工锯齿形状的方法，这种方法可以替换铣削的方法来实现锯齿成形，而且激光切割对焊缝硬度并不敏感，也就是说如果采用激光切割替代铣齿来实现锯齿成形，即使焊缝硬度较高（如400HV~600HV）也可进行。