[发明专利]一种特厚高碳钢板的轧制复合生产方法

说明书

本发明涉及一种特厚高碳钢板的轧制复合生产方法，包括表面铣削厚度≥5mm；子坯精加工表面粗糙度Ra为6.3～12.5μm，波宽S为5～10mm，波高H为2～5mm，且S/H为2.5～5；焊前在复合坯上下表面加盖隔热石棉进行预热，加热温度为100～120℃，加热时间为30～50min；复合坯加热工艺为两阶段加热；复合坯表面返红温度为1050～1100℃时开轧；表面温度大于750℃且小于等于800℃时，使返红温度降至700～750℃后再进行轧制复合。本发明能够降低特厚高碳复合坯封焊接头的裂纹敏感性、提高复合界面结合力和特厚高碳复合坯升温均匀性以及复合界面的轧制力作用程度，避免待复合界面由于真空失效、机械咬合力低形成待复合界面的撕裂、未结合等缺陷，保证复合界面的结合率。

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，具体涉及一种特厚高碳钢板的轧制复合生产方法。

背景技术

模具工业水平是衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，也是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。近年我国的模具行业发展总体情况良好，但是仍面临着超厚、大截面特厚钢板短缺的问题，如大型家电、大规格汽车保险杠预硬化塑料模具钢，由于种种原因在国内无法实现长期稳定的控制生产，导致出现进口产品大量占有高端模具市场的现象。随着工程结构等领域装备大型化发展，特厚钢板已经成为了我国高端制造业的“掐脖子”材料。

目前，生产超厚钢板的方法主要有模铸法、电渣重熔法、连铸坯法和锻造坯法。近年来，为了充分利用其优良的内部质量和高成材率等特点，产生了一种利用焊接复合法生产特厚板的新途径。它是将两块或多块连铸坯表面清理后，叠放在一起，在真空环境中利用电子束对铸坯周边进行焊接密封，最后将复合好的板坯作为原料组进行轧制的一种特厚板生产工艺。其中，如何保证复合坯待复合界面的真空有效性，受到众多科技工作者的广泛关注，大多从优化真空电子束封焊工艺方面开展相关的研究工作。

如鞍钢股份有限公司申请的名为“一种特厚板坯的真空电子束焊接方法”的专利文件，专利号为ZL201910939732.X，授权号为CN110681972B，提供一种应用于特厚板坯的真空电子束焊接方法，用于解决特厚板坯由于焊接工件厚度大、焊缝长而产生的焊接接头应力集中严重和焊接变形过大等问题。

如鞍钢股份有限公司申请的名为“一种轧制复合板用复合坯的真空电子束封焊方法”的专利文件，专利号为ZL201910940487.4，授权号为CN110681973B，采用真空电子束焊接技术对方形复合坯进行密封焊接，通过对焊接位置、次顺和参数的优化设计和调节，可以有效的针对方形复合坯进行密封焊接并降低焊缝的应力集中和焊接变形程度。

但是，目前采用多层复合坯的复合轧制技术进行稳定化大生产的特厚钢板厚度仍局限于200mm以下。若进行300mm以上厚度的特厚钢板，尤其是高碳特厚钢板，易出现多层复合坯在封焊过程中形成焊接裂纹、加热过程中形成热应力裂纹和轧制过程中发生轧制开裂的问题，其成材率仅为50％左右。

发明内容

本发明的目的是提供一种特厚高碳钢板的轧制复合生产方法，能够降低特厚高碳复合坯封焊接头的裂纹敏感性、提高复合界面结合力和特厚高碳复合坯升温均匀性以及复合界面的轧制力作用程度，避免待复合界面由于真空失效、机械咬合力低形成待复合界面的撕裂、未结合等缺陷，保证复合界面的结合率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种特厚高碳钢板的轧制复合生产方法，该方法包括以下技术环节：

1)采用铣削设备对子坯表面进行机加处理，加工成所需规格长方体，表面铣削厚度≥5mm；优选厚度为5mm；

2)采用硬质砂轮对子坯待复合表面进行精加工。其中，对中间坯的上下表面和上下坯的内侧表面进行修磨，加工方向沿轧制方向，使其表面粗糙度Ra为6.3～12.5μm，波宽S为5～10mm，波高H为2～5mm，且S/H为2.5～5；