不锈钢复合板的固 - 固相连续钎焊轧制装置 【技术领域】
本发明涉及金属复合材料生产装置， 特别是一种不锈钢复合板的固 - 固相连续钎 焊轧制装置。背景技术
不锈钢因具有良好的不锈和耐蚀特性而得到广泛应用， 但由于不锈钢中含有高比 例的镍铬等稀贵金属而使其价格居高不下。近些年来， 由于镍价飙升， 导致含镍较高的 300 系不锈钢价格一涨再涨， 因此， 开发不锈钢的替代产品已经成为世界各国材料研究人员的 焦点。 不锈钢复合板材通常是以不锈钢做面材， 以普通低碳钢或其它合金材料为基材， 通过 一定连接方式结合成一体而形成的多层材质不同的复合板材， 它兼具不锈钢和其它合金材 料的优点， 在价格上具有同规格纯不锈钢无法比拟的优势， 因此， 不锈钢复合板材自诞生以 来就一直受到人们的高度重视。
目前， 作为生产不锈钢复合板的固 - 固相复合设备主要包括轧机、 真空设备、 保护 气氛钎焊炉、 扩散退火炉等。其中， 轧机、 真空设备和扩散退火炉均为普通的两辊或四辊轧 机、 真空设备和普通的扩散退火炉， 保护气氛钎焊炉是一种可以对钢坯施加压力的带有保 护气氛的加热炉。这种加热炉的炉膛结构与普通加热炉的炉膛结构基本相同， 只是在炉膛 顶部设置了多个液压缸， 在加热状态下可以对钢坯施加压力， 以便在加热状态下将不锈钢 和普碳钢焊接在一起。 由于接触面积较大， 即使在单位压力不大的情况下， 需要施加的总压 力也是很大的， 这就增加了设备的复杂程度和炉子的建设费用。此外还可能造成不均匀施 压， 导致局部位置复合不上， 形成缺陷。另外， 复合后还需要采用普通的宽厚板轧机或热连 轧机组将其轧成较薄的产品， 因此， 还需配备宽厚板轧机或热连轧机组， 增加了操作难度和 设备投资。本发明通过对保护性气氛下普碳钢 / 不锈钢的钎焊轧制连接及变形规律的研究 后提供一种以热轧卷板为原料连续钎焊轧制生产不锈钢复合板的装置。 发明内容
本发明目的在于提供一种以热轧卷板为原料连续钎焊轧制生产不锈钢复合板的 装置， 利用该装置， 可用普通热轧卷板作原料， 高效率、 低成本、 高质量地连续生产出单面或 双面不锈钢复合板材。
本发明提供的不锈钢复合板的固 - 固相连续钎焊轧制装置包括 ： 基体带钢开卷 机、 钎料喷涂器、 烘干箱、 不锈钢带开卷机、 入口夹送辊、 入口密封辊、 前冷却水管、 保护气体 进口及阀、 保温层、 加热元件、 保护气体箱、 轧机、 后冷却水管、 出口密封辊、 不锈钢复合板卷 曲机、 保护气体出口及阀、 测温热电偶。
上面所述的基体带钢开卷机、 不锈钢带开卷机均为现有普通开卷机， 安装时上下 相互错开， 钎料喷涂器置于基体带钢的上方， 烘干箱置于钎料喷涂器之后， 入口夹送辊置于 烘干箱之后， 入口密封辊与出口密封辊位于保护气体箱的两端， 前冷却水管采用铜制扁管， 缠绕于入口密封辊之后的保护气体箱伸出部分的表面， 保护气体进口及阀位于前冷却水管之后， 保温层采用常用的保温棉包扎在保护气体箱的加热段箱体周围， 加热元件使用普通 金属电阻带或电阻丝或石墨加热带， 测温热电偶安装在保护气体箱加热段箱体内， 保护气 体箱由加热段箱体、 轧制段箱体及冷却段箱体构成， 加热段箱体由耐热合金钢板焊接制成， 其断面形状制作成圆形或椭圆形或矩形， 轧制段箱体由不锈钢焊接制成， 为箱形结构， 冷却 段箱体由普通钢焊接制成， 其断面形状制作成圆形或矩形， 箱体内部充填氨分解保护气体， 轧机为两辊或四辊轧机， 轧机的两只工作辊内部通水冷却， 除传动系统外的整个轧机安放 于保护气体箱的轧制段箱体内， 轧机的轧辊辊颈穿过保护气体箱轧制段箱体的侧壁， 采用 迷宫密封圈密封。后冷却水管采用铜制扁管， 缠绕于保护气体箱的冷却段箱体外围伸出部 分， 保护气体出口及阀位于冷却段箱体之后， 卷曲机位于出口密封辊之后。
本发明突出的实质性特点和显著的有益效果主要体现在 ：
(1) 与现有的生产不锈钢复合板的固 - 固相复合装置相比， 本发明所采用的轧机 规模小， 加热装置简单， 设备投资少 ；
(2) 本发明所用的原料是普通的热轧卷板或冷轧卷板， 钎焊与轧制是在保护性气 体箱中连续瞬间完成的， 故生产效率高、 产量高、 成材率高 ；
(3) 覆板与基板之间的结合是在热状态下通过轧机的轧制压力压合的， 故复合界 面之间的平均单位压力大， 界面所受压力均匀， 结合强度高， 复合率高， 成品质量好 ；
(4) 本发明所述的保护性气体箱中的轧机配置有内部通水冷却的轧辊， 可以通过 调解水压、 水量控制轧辊辊身的温度。附图说明
图 1 是不锈钢复合板的固 - 固相连续钎焊轧制设备示意图。图中各标记的含义如 下： 1 基体带钢开卷机 ； 2 钎料喷涂器 ； 3 烘干箱 ； 4 不锈钢带开卷机 ； 5 入口夹送辊 ； 6 入口密 封辊 ； 7 前冷却水管 ； 8 保护气体进口及阀 ； 9 保温层 ； 10 加热元件 ； 11 保护气体箱 ； 12 轧机 ； 13 后冷却水管 ； 14 出口密封辊 ； 15 不锈钢复合板卷曲机 ； 16 保护气体出口及阀 ； 17 测温热 电偶。 具体实施方式
下面用实施例具体描述本发明， 该例仅是本发明的一个应用范例， 不能理解为对 本发明权利要求保护范围的限制。
如图 1 所示， 本发明提供的不锈钢复合板的固 - 固相连续钎焊轧制装置包括 ： 基体 带钢开卷机 1、 钎料喷涂器 2、 烘干箱 3、 不锈钢带开卷机 4、 入口夹送辊 5、 入口密封辊 6、 冷 却水管 7、 保护气体进口阀 8、 保温层 9、 加热元件 10、 保护气体箱 11、 轧机 12、 冷却水管 13、 出口密封辊 14、 不锈钢复合板卷曲机 15、 保护气体出口阀 16、 测温热电偶 17。
上面所述的基体带钢开卷机 1、 不锈钢带开卷机 4 均为现有普通开卷机， 安装时上 下相互错开， 同时间隔一段距离， 以便安装钎料喷涂器 2 和烘干箱 3。钎料喷涂器 2 置于基 体带钢的上方， 保证将粉末钎料均匀喷涂于带钢表面。烘干箱 3 置于钎料喷涂器 2 之后， 以 便将喷涂的钎料迅速烘干 ； 入口夹送辊 5 置于烘干箱 3 之后， 将基体带钢和不锈钢带组合在 一起， 并与轧机 12 之间建立张力， 保证带钢处于水平状态。入口密封辊 6 与出口密封辊 14 位于保护气体箱 11 的两端， 对保护气体箱 11 中的气体进行密封。前冷却水管 7 采用铜制扁管， 缠绕于入口密封辊 6 之后的保护气体箱伸出部分的表面， 对入口密封辊 6 附近的箱体 进行冷却。保护气体进口及阀 8 位于冷却水管 7 之后， 由此向保护气体箱中通入保护气体， 防止加热时带钢表面氧化。保温层 9 采用常用的保温棉包扎在保护气体箱 11 的加热段周 围， 保证带钢被加热到钎焊要求的温度 ； 加热元件 10 使用普通的铁铬铝金属电阻丝， 加热 温度需达到金属钎料熔化温度， 此温度可由测温热电偶 17 进行监测。保护气体箱 11 由加 热段箱体、 轧制段箱体及冷却段箱体构成， 箱体总长度为 12 ～ 30m， 加热段箱体由 Ni25Cr20 耐热合金钢板焊接制成， 加热段箱体长度为 7 ～ 18m， 其断面形状制作成椭圆形， 轧制段箱 体由 304 不锈钢焊接制成， 为箱形结构， 冷却段箱体由 Q235 普通钢焊接制成， 其断面形状制 作成矩形， 箱体内部充填氨分解保护气体， 防止加热时带钢表面氧化。轧机 12 由两架二辊 轧机组成， 每架轧机的两只工作辊内部需通水冷却， 轧辊对组合带钢实施轧制压合和冷却， 除传动系统外的整个轧机安放于保护气体箱的轧制段箱体内， 轧机的轧辊辊颈穿过保护气 体箱轧制段箱体的侧壁， 采用迷宫密封圈密封。后冷却水管 13 采用铜制扁管， 缠绕于保护 气体箱的冷却段箱体外围伸出部分， 对箱体和复合板进行冷却。保护气体出口及阀 16 位于 冷却段箱体之后， 通过放出气体清扫残留在保护气体箱 11 内的氧化性气体。卷曲机 15 位 于出口密封辊 14 之后， 将复合后的不锈钢复合板卷成带卷。