探讨轧制法生产不锈钢复合板的工艺

李 晋， 李仁伟， 樊 鹏

（吕梁学院， 山西 离石 033000）

生产实践·应用技术

探讨轧制法生产不锈钢复合板的工艺

李 晋， 李仁伟， 樊 鹏

（吕梁学院， 山西 离石 033000）

轧制法是不锈钢复合板加工常用的一种技术手段。通过对轧制法的分类的分析和对轧制法工艺技术的选择，提高了不锈钢复合板的质量，同时降低了生产成本。

轧制法 不锈钢复合板 工艺技术

抗锈和耐腐蚀是不锈钢材料的两个重要特点。不锈钢材料中通常会包含比较贵重的稀有金属，比如镍，这种稀有金属因为价格昂贵，就增加了整个不锈钢材料的成本。由于不锈钢复合板具有工艺成熟，替代性好的特点被广泛研究。这种材料可以同时具备不锈钢以及合金所用材料的共同优点。在保证功能的同时，大大节约了成本。这样就会对不锈钢复合板的工艺技术提出更高的要求，本文也会就轧制法展开一定的工艺技术介绍。

1 轧制法的分类

轧制法在复合板材料的生产加工过程中有很广泛的应用。其中针对不锈钢复合板的加工，下面主要介绍直接轧制复合法、爆炸焊接+热轧法以及钎焊热轧法三种轧制生产方法。其中不锈钢轧制复合坯组坯示意图如图1所示。

图1 不锈钢复合坯组坯示意图

1.1 直接轧制复合法

利用轧机的轧制压力将金属进行复合，就是常用的一种直接轧制复合方法。具体又可以分为热轧复合法以及冷轧复合法。这种方法的优点是可以对尺寸比较大的材料进行加工，同时降低了非金属杂质的污染作用。使用一定的加热温度以及保温温度加工复合板材料就是热轧法；冷轧法是利用大气压将材料进行结合。热轧法的生产工艺比较复杂，对材料加工的种类比较多，但是容易造成厚度的不均匀，对性能造成一定的影响；冷轧法的造价比较高，生产的材料稳定性好，但是在尺寸方面具有一定的局限性。

1.2 爆炸焊接+热轧法

首先对复合板进行爆炸焊接方式，再使用该复合板作为原材料进行热轧，就是爆炸焊接+热轧法的方式。这种方式可以共同拥有两者的共同优点。生产过程中相对比较灵活，推广起来也比较简单；缺点就是产量以及生产率比较低，产品的质量以及尺寸的精度都不会太高。

1.3 钎焊热轧法

使用相对于母材熔点更低的材料作为钎料，对工件以及钎料共同加热，当温度高于钎料时，钎料变为液态，将其均匀的涂覆在母材上面就可以实现两种材料的复合。这就是钎焊热轧法。相对于传统的焊接方式，这种方式可以对母材起到比较好的保护作用。同时可以保证焊件可以精加工。这种方式总体来说成本低廉，工艺奇巧，规格上种类更多[1]。

2 轧制法生产不锈钢复合板的工艺技术

2.1 板材的预处理

预处理是对板材进行加工之前的重要工作。这些处理主要包括对板材的表面处理、固定方式以及确定使用合理的防氧化方式、焊接采用的方式以及隔离剂的使用。表面处理可以增强板材之间的结合程度，还可以降低杂质对材料的影响。焊接固定是常用的固定方式，能够防止材料的氧化以及挫动情况。其中焊接方式是非常重要的一个环节，使用隔离剂是为了保证非复合面不会发生复合作用，方便分离。

2.1.1 表面处理

通常情况下，在将板材进行轧制复合时，板材的表面具有一定的污渍以及金属氧化膜，这种物质会大大影响表面质量，从而降低板材之间的结合能力。因此对板材进行表面处理是非常有必要的，通常采用的方式就是打磨的方式，这种方式会对污渍进行彻底处理，同时将金属氧化膜进行破坏，使板材的表面变得粗糙，当两种粗糙材料的表面进行接触时，就可以极大增加两者的接触面积，保证结合能力。

2.1.2 固定与防氧化措施

固定方式是保证轧制施工的重要环节。传统的固定方式会选择铁丝捆绑或者铆钉铆合的方式时板材进行固定加工，这种方式不仅会影响板材的接触情况，而且还会在金属的表面形成一定的氧化物，从而降低整个复合板的性能。因此，采用焊接的方式以及防氧化措施，可以顺利解决这一问题。

2.1.3 焊接方式、保护气体以及隔离剂选择

1）焊接方式的确定。制备板坯的过程中，必须保证内层的板材不被氧化，一次对焊接的密闭性以及焊缝的质量必须有严格的要求。焊接方式的选择会对工艺的成败造成重要的影响。在具体的施工过程中，在焊接工作完成后，应该快速进行热轧试验，保证焊接点的有效性[2]。以二氧化碳作为保护气体作为封闭焊接的方式具有许多优良的特点，操作简单而且焊接的效率比较高，同时可以有效保证焊接的质量。

2）保护气体的确定。在对板坯进行加热处理时，应该向保护盒之内输送一定的保护气体，方式板材在表面由于加热发生一定的化学变化，影响复合结果，降低板材的质量。对气体的要求比较高，使用惰性气体是常用的一种方式。惰性气体的稳定性好，不会轻易对金属材料发生化学变化，可以保证工件的加工质量。同时，需要注意的是，在输送气体的同时需要注意气体的一致性，避免其他的因素对工序造成不利影响。氩气是常用的一种介质材料，对整个工艺的完成具有很好的抗干扰作用。

3）隔离剂的确定。以不锈钢以及铁为材料的复合板轧制过程中，通常会使用氧化锌材料在两矿不锈钢板材之间，烘干后进行轧制操作。由于板材在加工时需要堆叠封焊，为了防止板材之间受热发生复合现象，必须进行隔离操作。除了氧化锌，水玻璃也是常用的一种隔离物质，这种物质可以耐高温以及耐磨损，能够保证加热时不会出现化学变化，同时保证板材的表面特性良好。

2.2 工艺参数的确定

2.2.1 轧制温度的确定

试验表明，不锈钢/铁轧制复合时，不同材料的复合会选用不同的温度进行。当温度过低时，板材的散热速度太快，导致复合无法完成。只有保证温度，才可以完成比较好的符合度。注意的是，当温度过高时，在加强金属之间结合力的同时，也会形成一定的不必要的化学反应，对工件产生一定的不利影响，同时在成本方面也会出现一定的浪费。

2.2.2 压下率的确定

复合板的结合强度对压下率有直接的依赖性。当压下率过小时，会导致结合强度不够，板材的功能无法满足要求；如果压下率过高就会导致在板材的接合面出现大面积的不均匀现象，影响工件的表面特性，同时对功能也会有一定的不利影响。由于不锈钢与其他的材料进行复合时，不同的材料会表现出不一样的塑形，因此不确定的压下率就会造成不同板材的厚度的不确定。

3 结语

使用轧制法对不锈钢板材进行复合时，首先需要注意对轧制方式的选择，其次要重视工艺加工前的准备工作，在保证加工环境的条件下，对工艺参数以及需要的辅助物质进行严格的筛选，保证工艺的质量。目前，我们应该继续研究轧制法在不锈钢复合板工艺中的具体使用，保证方法的科学性，同时进一步降低生产成本，提高工艺质量。

[1] 余伟，何春雨.轧制复合生产特厚板工艺[J].北京科技大学学报，2011，33（11）：1 391.

[2] 孙浩，王克鲁.不锈钢复合板生产方法和制备技术的探讨[J].上海金属，2005（1）：50-54.

（编辑：苗运平）

Process for Producing Stainless Steel Clad Plate by Rolling

LI Jin,LI Renwei,FAN Peng
（Lvliang University,Lishi Shanxi 033000）

The rolling method is a common technique in processing of stainless steel clad plate.Through analysis of rolling classification and the choice of rollng technology,the quality of stainless stell clad plate is improved and production cost is reduced.

rolling,stainless steel clad plate,technology

TG335.5+1

A

1672-1152（2017）03-0057-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.03.23

2017-03-16

李晋（1987—），男，山西吕梁人，2014毕业于太原科技大学，硕士学位，助教，研究方向为现代轧制设备设计理论与关键技术。