[发明专利]一种双金属复合板及其制备方法

说明书

本发明属于双金属复合板制备技术领域，具体涉及一种双金属复合板及其制备方法。本发明采用固液复合配合压铸工艺，通过浇铸液态碳钢与固态不锈钢/镍基合金进行冶金复合，获得冶金复合强度的双金属复合板坯，再将复合板坯进行压铸成型，使得双金属冶金复合板坯的结合质量和壁厚满足预定要求，最后通过热轧加冷轧或冷轧获得成品复合板材。本发明通过浇铸成型和压铸工艺配合，直接制备锻造复合板坯，复合坯质量优于铸态复合板坯，工艺简单，效率高，省时省力。

技术领域

本发明属于双金属复合板制备技术领域，具体涉及一种双金属复合板及其制备方法。

背景技术

双金属复合板是指具有两种性能不同的金属复合在一起制备的新型复合材料，综合了复层材料的功能性和基层材料的结构性能。不锈钢/镍基合金双金属复合板既有不锈钢/镍基合金的防腐耐蚀性能又具有碳钢的高强度，是价格昂贵的不锈钢/镍基合金的完美替代品，能极大地节约昂贵的不锈钢/镍基合金用量，显著降低生产成本。

目前的不锈钢/镍基合金复合板工艺主要分机械复合法和冶金复合法，机械复合法结合强度差，加工性能低；冶金复合工艺主要有热轧固固法、离心浇铸法、爆炸复合等。

中国发明专利CN103056508B公开了一种具有特殊质量要求的双金属复合板的爆炸焊接方法，包括：坯料预处理，装药和爆炸焊接；装药为在覆板和延展板上装“盆地”形装药体，装药体上下表面与覆板和延展板平行，装药量由公式计算获得。

中国专利申请CN112658484A公开了一种钛钢双金属复合板的焊接方法，所述方法包括如下步骤：S100、焊接坡口的加工和处理，S101、坡口加工，S102、坡口清洗，S103、坡口组对，S200、基层焊接，S300、过渡层填充焊接，S400、覆层焊接。该方法步骤复杂，且所得复合板质量仍需进一步提高。

中国发明专利CN110614275B公开了一种强变形轧制双金属复合板的方法，该方法包括以下步骤：S1、制坯：选取变形抗力相对较小的金属板为基板(1)，选取变形抗力相对较大的金属板为复板(2)，基板(1)与复板(2)的厚度比值为1～5，将复板(2)堆叠放置在基板(1)的正上方压紧并将边缘固连，得到双金属复合板板坯(3)；S2、一道次轧制；S3、二道次轧制S4、退火；S5、精整：校直后切边，制成成品。两道次的轧制，第一道次采用波平轧机，上辊为交叉波纹辊，下辊为平棍；第二道次采用平棍轧机，上下辊皆为平棍。

现有双金属复合板的制备方法，大多存在步骤复杂、成本高、双金属复合板质量差、成材率低、难以规模化生产和环境污染严重等各种问题。

发明内容

针对以上所述问题，本发明提供一种双金属复合板及其制备方法。本发明将不同性能的碳钢和不锈钢/镍基合金采用固液复合铸造工艺制备得到双金属复合板，工艺简单、效率高、成本低，所得双金属复合板性能优良，克服了现有铸造工艺的不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种双金属复合板的制备方法，其包括以下步骤：

对基底钢板进行预处理；

对目标碳钢进行冶炼；

将经过预处理的基底钢板预加热至900～1000℃，然后放入模具中，在惰性气体保护下，将碳钢钢水浇铸到模具中，碳钢钢水与基底钢板相结合，形成复合板粗坯；

对复合板粗坯施加0.5～2MPa的压力，并保压2～5h，形成铸态复合板坯；

对铸态复合板坯进行冷轧和/或热轧，得双金属复合板。

进一步地，所述基底钢板为不锈钢板或镍基合金板。

进一步地，所述目标碳钢为Q235碳素钢。

进一步地，所述惰性气体为氮气或氩气。