[发明专利]一种用于生产特厚钢板的多层复合坯及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于生产特厚钢板的多层复合坯及其制备方法，复合坯包括上坯、中间坯、下坯；所述上坯和下坯的待复合面为斜面，所述中间坯的两侧面均为斜面，并且上坯的斜面、下坯的斜面与中间坯两侧的斜面均相互平行。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：通过优化和改善多层特厚复合坯结构，并采用“锐三角”扫描封焊技术，可以得到封焊良好的多层特厚复合坯。在后续的轧制复合时，可有效的增大待复合界面的机械结合力，避免复合界面的分层和未结合缺陷，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，具体涉及一种用于生产特厚钢板的多层复合坯及其制备方法。

背景技术

随着国家工程结构、设备、装备等大型化发展趋势，特厚钢板，尤其是特厚模具钢板的需求日趋紧迫，其需求领域包括大型工业生产、大型工程建设、关键零部件生产、汽车家电制备等。可以说，其生产工业水平已经成为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。

例如模具行业在近些年得到了不断的扩张，模具钢需求量急速增加，但国产和进口产品的价格波动陷入了两极分化的状态。一方面国产低端模具材料陷入了恶性价格战，以宝武钢铁P20和东北特钢718为例，在4年间两者售价分别下调了14％和16％，在原材料价格上涨的大环境下该产品价格对企业的销售造成巨大的经济压力；另一方面中高端产品却严重依赖进口，以德国葛利兹1.2738、瑞典一胜百718HH和日本大同特殊钢NAK80、P20等进口产品为例，其价格分别为国内同类产品的2到7倍，利润丰厚。

上述现象表明一方面低端产品因市场准入门槛较低，产品价格受介入厂商增加的影响陷入了恶性竞争，致使企业盈利持续走低，另一方面超厚、大截面特厚钢板短缺，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。

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，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，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，其复合坯结构仍为多层长方体紧密叠放的传统结构，优化的封焊工艺仅有助于保持其待复合界面的真空有效性，而针对多层特厚复合坯在轧制过程中，面临的变形弹力大、复合界面易形成未结合等缺陷，并无增益改进效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产特厚钢板的多层复合坯及其制备方法，通过优化和改善多层特厚复合坯结构，并采用“锐角等腰三角形”扫描和上下层交替封焊技术，可以得到封焊良好的多层特厚复合坯。在后续的轧制复合时，可有效的增大待复合界面的机械结合力，避免复合界面的分层和未结合缺陷，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：