CN103418611B

CN103418611B - 一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法

Info

Publication number: CN103418611B
Application number: CN201310305721.9A
Authority: CN
Inventors: 邓运来; 姜科达; 戴青松; 杨金龙; 罗伟; 张云崖; 张劲
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2033-07-19
Also published as: CN103418611A

Abstract

本发明公开了一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，轧制过程中将六层板坯叠放在一起进行轧制，可以生产出两块不锈钢－铝－不锈钢三层复合板。本方法不仅解决了不锈钢－铝－不锈钢三层复合板中两层不锈钢不等厚轧制时容易出现复合板翘曲的难题，可获得平整度好的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板材，而且一次轧制可获得两块不锈钢-铝-不锈钢三层复合板，其生产效率较传统轧制复合法提高1倍。

Description

一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法

技术领域

本发明涉及一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法

背景技术

不锈钢－铝－不锈钢三层复合板具有强度高、质量轻、耐腐蚀、导热好等特性，在交通、化工、食品、医疗器械、炊具制造、装潢材料等领域具有广阔的应用前景。使用不锈钢－铝－不锈钢三层复合板，主要是要利用铝的密度小于不锈钢、导热性优于不锈钢的特性，从而使复合板既具备不锈钢的高耐磨性、耐蚀性，又具备铝的质量轻、导热性好的综合特性。但是不锈钢与铝相比在熔点、强度、延伸率等特性上差别很大，采用生产效率较高的轧制方法制备出铝－不锈钢双层或不锈钢－铝－不锈钢三层复合板有相当大的难度。如果采用将不锈钢－铝－不锈钢三层坯料直接送入轧机轧制复合的方法，特别是当用轧制复合法制备两层不锈钢厚度不相等的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板时，由于上、下表面的不锈钢不等厚，将不锈钢－铝－不锈钢三层复合板坯料送入轧机进行轧制复合时，复合板的整体变形沿轧制线呈不对称分布，复合板会向不锈钢厚的一边弯曲，弯曲的程度与两层不锈钢厚度的比值相关联，如果定义上、下两层不锈钢的厚度相等时厚度比（R）为1，厚度不相等时R小于1，则R越小，复合板弯曲的程度越大，复合轧制后很难将复合板校平，增大了生产合格产品的难度。当R小于某个值时，甚至会出现复合板缠辊、损坏生产设备的严重后果。

发明内容

针对上述一般轧制方法生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板时存在的缺陷，本发明申请提出了一种可有效保证生产出平整度较好的轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，包括以下步骤：

1）选材：选择不锈钢板坯和铝板坯作为制备复合板所用的材料；

2）表面处理：对不锈钢板坯和铝板坯进行表面清理以去除油渍、氧化层；

3）板材叠放：将经表面处理后的板坯依次叠放；

4）加热：将叠放好后的板坯放入通有氩气或氮气保护的加热炉内加热；

5）轧制：对加热后的板坯进行轧制；

6）退火：对轧制后的复合板进行退火以提高各层之间的结合强度；

所述的步骤3）中，在叠放时，将制造两块复合板的材料按照自上而下为不锈钢－铝－不锈钢－不锈钢－铝－不锈钢共六层板坯的顺序进行叠放，以在后续步骤中一次生产两块相同的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板。

所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，所述的步骤3）中，当所生产的单块复合板的两层不锈钢板坯厚度不同时，则将两块较薄的不锈钢板坯自上而下设置于六层板坯的最上层和最下层，将两块较厚的不锈钢板坯自上而下设置于六层板坯的第三层和第四层。

所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，所述的步骤2）中，对除了自上而下第三层和第四层接触面之外的其他不锈钢板坯和铝板坯表面采用金属清洗剂进行除油、除氧化层处理，用清水冲洗干净后用热风吹干，以获得干净的金属表面。

所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，所述的步骤4）中，将板坯在450～550℃的炉温下保温10～30min。

所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，所述的步骤5）中，轧制时的总压下量为20～50%。

所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，所述的步骤6）中，退火是对复合板在400～500℃保温60min～150min。

所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，单块复合板的两层不锈钢的厚度比为0.3～1。

所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，所述的步骤3）中，当板材叠放好后，用至少两个铆钉在板坯的一端将板坯铆接固定。

所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，所述的步骤5）中，轧制完毕后，用剪板机将复合板材被铆钉铆住的头部剪去，即可将两块三层复合板分开。

本发明将六层坯料按薄不锈钢－铝－厚不锈钢－厚不锈钢－铝－薄不锈钢的顺序叠放，实质是将制备两块不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的坯料在厚度方向上反向叠放，然后送入轧机进行复合轧制。对两块不锈钢－铝－不锈钢三层复合板而言，其薄不锈钢层分别与上、下轧辊接触，处于上面的复合板会向轧制线的下方弯曲，处于下面的复合板会向轧制线的上方弯曲，两块复合板的弯曲方向正好相反，由于在两块复合板间引入了除轧制变形力之外的相互作用力，两块复合板均不会发生弯曲，从而得到平整度好的复合板材。此外，采用上述方法轧制复合，可同时获得两块不锈钢－铝－不锈钢三层复合板，从而提高了生产效率。

本发明可以生产两层不锈钢厚度不一样的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板。现有的技术在进行不锈钢－铝－不锈钢复合轧制时，若两层不锈钢厚度不一样，轧制出来的复合板因为变形不均匀会出现弯曲，甚至缠辊；而本发明轧制复合制备的复合板平整度好，无须校平。两块复合板之间的较厚不锈钢接触面由于并没有进行打磨，除油等处理，经轧制后，结合面的强度并不高，容易分离，通过本发明可以实现同时轧制复合制备出两块平整的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板，生产效率提高1倍以上。

附图说明

图1为不锈钢-铝-不锈钢三层复合板的六层板坯轧制示意图；

其中1为不锈钢板坯、2为铝板坯。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。

实施例1

成品厚度为2.8mm厚的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板：

选取厚度为0.3mm、0.8mm的不锈钢板各两块，R值为0.38，厚度为2.4mm厚的1A80铝合金板两块，六块板坯的其它尺寸规格都为：长×宽=2000mm×1000mm。用金属清洗剂对不锈钢和铝表面进行除油、除氧化层处理，用清水冲洗干净后烘干。将界面处理好的板坯按薄不锈钢－铝－厚不锈钢－厚不锈钢－铝－薄不锈钢的顺序进行对称叠放，其中0.8mm厚的不锈钢板材放在中间，用铆钉对六块板坯进行铆接。将铆接好的六层板坯在550℃下加热20min。对六层板坯进行复合轧制，压下量为20%。轧制出的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板厚度为2.8mm，同时板材的平整度较好。

实施例2

成品厚度为2.5mm厚的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板：

选取厚度为0.5mm、0.8mm的不锈钢板各两块，R值为0.63，厚度为2.55mm厚的1060铝合金板两块，六块板坯的其它尺寸规格都为：长×宽=2000mm×1000mm。用金属清洗剂对不锈钢和铝表面进行除油、除氧化层处理，用清水冲洗干净后烘干。将界面处理好的板坯按薄不锈钢－铝－厚不锈钢－厚不锈钢－铝－薄不锈钢的顺序进行对称叠放，其中0.8mm厚的不锈钢板材放在中间，用铆钉对六块板坯进行铆接。将铆接好的六层板坯在550℃下加热30min。对六层板坯进行复合轧制，压下量为35%。轧制出的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板厚度为2.5mm，同时板材的平整度较好。

实施例3

成品厚度为2.8mm厚的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板：

选取厚度为0.5mm、0.7mm的不锈钢板各两块，R值为0.71，厚度为2.8mm厚的1A80铝合金板两块，六块板坯的其它尺寸规格都为：长×宽=2000mm×1000mm。用金属清洗剂对不锈钢和铝表面进行除油、除氧化层处理，用清水冲洗干净后烘干。将界面处理好的板坯按薄不锈钢－铝－厚不锈钢－厚不锈钢－铝－薄不锈钢的顺序进行对称叠放，其中0.7mm厚的不锈钢板材放在中间，用铆钉对六块板坯进行铆接。将铆接好的六层板坯在500℃下加热20min。对六层板坯进行复合轧制，压下量为30%。轧制出的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板厚度为2.8mm，同时板材的平整度较好。

实施例4

成品厚度为3mm厚的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板：

选取厚度为0.5mm、0.5mm的不锈钢板各两块，R值为1，厚度为3mm厚的1060铝合金板两块，六块板坯的其它尺寸规格都为：长×宽=2000mm×1000mm。用金属清洗剂对不锈钢和铝表面进行除油、除氧化层处理，用清水冲洗干净后烘干。将界面处理好的板坯按不锈钢－铝－不锈钢－不锈钢－铝－不锈钢的顺序进行对称叠放，用铆钉对六块板坯进行铆接。将铆接好的六层板坯在480℃下加热30min。对六层板坯进行复合轧制，压下量为25%。轧制出的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板厚度为3mm，同时板材的平整度较好。

针对获得平整度好的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板，上述方法对三层复合板中两层不锈钢的厚度比没有限制，但考虑到薄不锈钢层更容易随铝层产生大于厚不锈层的变形量，而不锈钢的延伸率不及铝的延伸率，故当R小于某个值时，薄不锈钢层会出现拉裂的现象。此外，由于不锈钢与铝层之间会形成很大的摩擦力，更容易超过薄不锈钢层能承受的极限，也会出现薄不锈钢层被拉裂现象。一般来说，R值的下限为0.3。

Claims

1.一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，包括以下步骤：

1)选材：选择不锈钢板坯和铝板坯作为制备复合板所用的材料；

2)表面处理：对不锈钢板坯和铝板坯进行表面清理以去除油渍、氧化层；

3)板材叠放：将经表面处理后的板坯依次叠放；

4)加热：将叠放好后的板坯放入通有氩气或氮气保护的加热炉内加热；

5)轧制：对加热后的板坯进行轧制；

6)退火：对轧制后的复合板进行退火以提高各层之间的结合强度；

其特征在于，所述的步骤3)中，在叠放时，将制造两块复合板的材料按照自上而下为不锈钢－铝－不锈钢－不锈钢－铝－不锈钢共六层板坯的顺序进行叠放，以在后续步骤中一次生产两块相同的不锈钢－铝－不锈钢三层复合板，其中，所生产的单块复合板的两层不锈钢坯厚度不同，将两块较薄的不锈钢板坯自上而下设置于六层板坯的最上层和最下层，将两块较厚的不锈钢板坯自上而下设置于六层板坯的第三层和第四层。

2.根据权利要求1所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，其特征在于，所述的步骤2)中，对除了自上而下第三层和第四层接触面之外的其他不锈钢板坯和铝板坯表面采用金属清洗剂进行除油渍、除氧化层处理，用清水冲洗干净后用热风吹干，以获得干净的金属表面。

3.根据权利要求1所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，其特征在于，所述的步骤4)中，将板坯在450～550℃的炉温下保温10～30min。

4.根据权利要求1所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，其特征在于，所述的步骤5)中，轧制时的总压下量为20～50％。

5.根据权利要求1所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，其特征在于，所述的步骤6)中，退火是对复合板在400～500℃保温60min～150min。

6.根据权利要求1所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，其特征在于，单块复合板的两层不锈钢的厚度比为不小于0.3且小于1。

7.根据权利要求1所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，其特征在于，所述的步骤3)中，当板材叠放好后，用至少两个铆钉在板坯的一端将板坯铆接固定。

8.根据权利要求7所述的一种轧制生产不锈钢－铝－不锈钢三层复合板的方法，其特征在于，所述的步骤5)中，轧制完毕后，用剪板机将复合板材被铆钉铆住的头部剪去，即可将两块三层复合板分开。