本发明公开了一种综合性能好、生产效率高、厚度较薄的辊压复合板材及其制造方法和设备。复合板材包括金属基材底板层、钛复合层、钎料层，钛复合层复合于金属基材底板层的单面或双面上，钎料层位于金属基材底板层与钛复合层之间，金属基材底板层、钎料层与钛复合层通过热辊轧制方式紧密复合成一体且各层间界面达到冶金结合。制造方法包括备料、拉矫、热轧、出料，热轧是对拉平的多层料板在进料同时加热、高温热压轧制以及界面高温扩散处理的热辊复合成型方式。制造设备包括依次沿板材前进方向设置的夹送辊及拉矫辊组、加热及轧制辊组、夹送辊及卷曲辊组，加热及轧制辊组包括上下设置的轧辊，轧辊内腔设有高压导热油，轧辊设有电磁感应加热装置。可应用于复合板材领域。
1.一种辊压复合板材的制造方法，所述辊压复合板材包括金属基材底板层(10)、钛复合层(20)、钎料层(30)，所述钛复合层(20)复合于所述金属基材底板层(10)的单面上，所述钎料层(30)位于所述金属基材底板层(10)与所述钛复合层(20)之间，所述金属基材底板层(10)、所述钎料层(30)与所述钛复合层(20)通过热辊轧制方式紧密复合成为一体，并且各层间的界面达到冶金结合，其特征在于：包括以下步骤：(a)备料：准备金属基材卷料(1)、钛卷料(2)及钎料卷料(3)各一卷；
(b)拉矫：将金属基材卷料(1)、钛卷料(2)及钎料卷料(3)分别开卷拉出对齐，并按照复合层的顺序依次叠放，将钎料卷料(3)放置于金属基材卷料(1)与钛卷料(2)之间，通过夹送辊及拉矫辊组(5)将端头叠放在一起的金属基材卷料(1)、钛卷料(2)及钎料卷料(3)的卷材拉平并进行送料；
(c)热轧：通过加热及轧制辊组(6)对拉平的三层料板在进料的同时进行加热、高温热压轧制以及界面高温扩散处理，对金属基材卷料(1)、钛卷料(2)及钎料卷料(3)进行热辊复合成型，使钎料分别与钢、钛扩散融合连接成一体；
(d)出料：通过夹送辊及卷曲辊组(7)对复合后的板材进行输送并收成卷材，冷却下料，形成辊压复合板材卷料(8)。
2.一种辊压复合板材的制造方法，所述辊压复合板材包括金属基材底板层(10)、钛复合层(20)、钎料层(30)，所述钛复合层(20)复合于所述金属基材底板层(10)的双面上，所述钎料层(30)位于所述金属基材底板层(10)与所述钛复合层(20)之间，所述金属基材底板层(10)、所述钎料层(30)与所述钛复合层(20)通过热辊轧制方式紧密复合成为一体，并且各层间的界面达到冶金结合，其特征在于：包括以下步骤：(a)备料：准备金属基材卷料(1)一卷，钛卷料(2)及钎料卷料(3)各两卷；
(b)拉矫：将金属基材卷料(1)、钛卷料(2)及钎料卷料(3)分别开卷拉出对齐，并按照复合层的顺序依次叠放，将金属基材卷料(1)置于中央层，两卷钛卷料(2)分别置于最外层，两卷钎料卷料(3)分别放置于金属基材卷料(1)与两卷钛卷料(2)之间，通过夹送辊及拉矫辊组(5)将端头叠放在一起的金属基材卷料(1)、钛卷料(2)及钎料卷料(3)的卷材拉平并进行送料；
(c)热轧：通过加热及轧制辊组(6)对拉平的五层料板在进料的同时进行加热、高温热压轧制以及界面高温扩散处理，对金属基材卷料(1)、钛卷料(2)及钎料卷料(3)进行热辊复合成型，使钎料分别与钢、钛扩散融合连接成一体；
(d)出料：通过夹送辊及卷曲辊组(7)对复合后的板材进行输送并收成卷材，冷却下料，形成辊压复合板材卷料(8)。
3.根据权利要求1或2所述的辊压复合板材的制造方法，其特征在于：所述金属基材卷料(1)的材质为普通钢材或耐候钢或耐火钢或不锈钢或铜或铝。
4.根据权利要求1或2所述的辊压复合板材的制造方法，其特征在于：所述钎料为铝基钎料，步骤(c)中，加热及轧制辊组(6)的加热温度为750～800℃；或者，所述钎料为铜基钎料，步骤(c)中，加热及轧制辊组(6)的加热温度为850～1000℃；或者，所述钎料为镍基钎料，步骤(c)中，加热及轧制辊组(6)的加热温度为1000～1300℃；或者，所述钎料为银基钎料，步骤(c)中，加热及轧制辊组(6)的加热温度为800～1000℃。
5.根据权利要求1或2所述的辊压复合板材的制造方法，其特征在于：所述辊压复合板材的总厚度为0.5～5.5mm，其中所述钛复合层(20)的厚度为0.1～0.5mm。
6.根据权利要求1或2所述的辊压复合板材的制造方法，其特征在于：所述钛复合层(20)的外表面附着透明的钛的氧化层。
7.一种权利要求1或2所述的辊压复合板材的制造方法所使用的设备，其特征在于：
包括依次沿板材前进方向设置的用于将不同材质的卷材拉平并进行送料的夹送辊及拉矫辊组(5)、用于对多种卷材进行热辊复合成型的加热及轧制辊组(6)、用于对复合后的板材进行输送并卷曲的夹送辊及卷曲辊组(7)，所述加热及轧制辊组(6)包括至少两个上下设置的轧辊，每个轧辊的内腔(61)设有高压导热油，每个轧辊设有电磁感应加热装置(62)。
一种辊压复合板材及其制造方法和设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种复合板材；另外，本发明还涉及一种复合板材的制造方法以及一种复合板材的制造设备。
背景技术
[0002] 随着现代工业和科学技术的发展，单一的金属或合金已很难完全满足现代化生产对材料综合性能的需要，因而异种金属以层状结合而生产的金属复合板，受到多个行业的重视和使用。金属复合板是利用复合技术使两种或两种以上的物理、化学、力学性能不同的金属板材在界面上实现牢固冶金结合而制备的一种层状金属材料。覆层通常选用不锈钢、镍、钛、锆、铜、铝等材料，基层选用低碳钢、结构钢、低合金钢、容器钢、或碳钢及不锈钢锻件等材料。两种板材界面达到冶金结合，具有一定的连接强度，成品复合板通过热处理后保持了一定的工艺性能，能满足后续冷热加工需要。金属复合板具有优异的耐蚀等性能，但价格低廉，优越的性价比使其广泛应用于石油、化工、电力、冶金、制盐、制碱、航空、航天、机械制造、建筑等各个行业。
[0003] 钛因其优良的耐腐蚀性而被大量用于航天、航海、化工等领域，但缺点是成本较高，特别是作为结构部件使用时这个问题尤为突出，有效的解决方法就是使用钛钢复合板。钛钢复合板自诞生以来已有了40多年的历史,钛钢复合板有效利用了钛的优良的耐蚀性与钢材的强度，重要的是成本也大幅度下降了，在成本上达到了最佳组合。现有的复合钢板的制造方法有：填充金属钢锭轧制法、爆炸复合法、轧制压接法、堆焊法等。钛钢复合板的场合，考虑到钛的特性，工业上常采用爆炸复合法或轧制压接法（包括厚板轧制法和连续热轧法）。爆炸复合法通常是在常温下进行的，轧制压接法是将板组装、加热轧制。但是目前采用上述方法制成的辊压复合板材普遍厚度较大，难以实现小尺寸辊压复合板材的制造。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种综合性能好、生产效率高、厚度较薄的辊压复合板材。
[0005] 另外，本发明还提供一种辊压复合板材的制造方法。
[0006] 而且，本发明还提供一种辊压复合板材的制造设备。
[0007] 本发明的辊压复合板材所采用的技术方案是：本发明的辊压复合板材包括金属基材底板层、钛复合层、钎料层，所述钛复合层复合于所述金属基材底板层的单面或双面上，所述钎料层位于所述金属基材底板层与所述钛复合层之间，所述金属基材底板层、所述钎料层与所述钛复合层通过热辊轧制方式紧密复合成为一体，并且各层间的界面达到冶金结合。
[0008] 所述金属基材底板层的材质为普通钢材或耐候钢或耐火钢或不锈钢或铜或铝。
[0009] 所述钎料层由铝基钎料或铜基钎料或镍基钎料或银基钎料组成。
[0010] 所述辊压复合板材的总厚度为0.5～5.5mm，其中所述钛复合层的厚度为0.1～0.5mm。
[0011] 所述钛复合层的外表面附着透明的钛的氧化层。
[0012] 本发明的辊压复合板材的制造方法所采用的第一种技术方案是：包括以下步骤：
[0013] （a）备料：准备金属基材卷料、钛卷料及钎料卷料各一卷；
[0014] （b）拉矫：将金属基材卷料、钛卷料及钎料卷料分别开卷拉出对齐，并按照复合层的顺序依次叠放，将钎料卷料放置于金属基材卷料与钛卷料之间，通过夹送辊及拉矫辊组将端头叠放在一起的金属基材卷料、钛卷料及钎料卷料的卷材拉平并进行送料；
[0015] （c）热轧：通过加热及轧制辊组对拉平的三层料板在进料的同时进行加热、高温热压轧制以及界面高温扩散处理，对金属基材卷料、钛卷料及钎料卷料进行热辊复合成型，使钎料分别与钢、钛扩散融合连接成一体；
[0016] （d）出料：通过夹送辊及卷曲辊组对复合后的板材进行输送并收成卷材，冷却下料，形成辊压复合板材卷料。
[0017] 所述金属基材卷料的材质为普通钢材或耐候钢或耐火钢或不锈钢或铜或铝。
[0018] 所述钎料为铝基钎料，步骤（c）中，加热及轧制辊组的加热温度为750～800℃。
[0019] 或者，所述钎料为铜基钎料，步骤（c）中，加热及轧制辊组的加热温度为850～1000℃。
[0020] 或者，所述钎料为镍基钎料，步骤（c）中，加热及轧制辊组的加热温度为1000～1300℃。
[0021] 或者，所述钎料为银基钎料，步骤（c）中，加热及轧制辊组的加热温度为800～1000℃。
[0022] 本发明的辊压复合板材的制造方法所采用的第二种技术方案是：包括以下步骤：
[0023] （a）备料：准备金属基材卷料一卷，钛卷料及钎料卷料各两卷；
[0024] （b）拉矫：将金属基材卷料、钛卷料及钎料卷料分别开卷拉出对齐，并按照复合层的顺序依次叠放，将金属基材卷料置于中央层，两卷钛卷料分别置于最外层，两卷钎料卷料分别放置于金属基材卷料与两卷钛卷料之间，通过夹送辊及拉矫辊组将端头叠放在一起的金属基材卷料、钛卷料及钎料卷料的卷材拉平并进行送料；
[0025] （c）热轧：通过加热及轧制辊组对拉平的五层料板在进料的同时进行加热、高温热压轧制以及界面高温扩散处理，对金属基材卷料、钛卷料及钎料卷料进行热辊复合成型，使钎料分别与钢、钛扩散融合连接成一体；
[0026] （d）出料：通过夹送辊及卷曲辊组对复合后的板材进行输送并收成卷材，冷却下料，形成辊压复合板材卷料。
[0027] 所述金属基材卷料的材质为普通钢材或耐候钢或耐火钢或不锈钢或铜或铝。
[0028] 所述钎料为铝基钎料，步骤（c）中，加热及轧制辊组的加热温度为750～800℃。
[0029] 或者，所述钎料为铜基钎料，步骤（c）中，加热及轧制辊组的加热温度为850～1000℃。
[0030] 或者，所述钎料为镍基钎料，步骤（c）中，加热及轧制辊组的加热温度为1000～1300℃。
[0031] 或者，所述钎料为银基钎料，步骤（c）中，加热及轧制辊组的加热温度为800～1000℃。
[0032] 本发明的辊压复合板材的制造设备所采用的技术方案是：包括依次沿板材前进方向设置的用于将不同材质的卷材拉平并进行送料的夹送辊及拉矫辊组、用于对多种卷材进行热辊复合成型的加热及轧制辊组、用于对复合后的板材进行输送并卷曲的夹送辊及卷曲辊组，所述加热及轧制辊组包括至少两个上下设置的轧辊，每个轧辊的内腔设有高压导热油，每个轧辊设有电磁感应加热装置。
[0033] 本发明的有益效果是：由于本发明的辊压复合板材包括金属基材底板层、钛复合层、钎料层，所述钛复合层复合于所述金属基材底板层的单面或双面上，所述钎料层位于所述金属基材底板层与所述钛复合层之间，所述金属基材底板层、所述钎料层与所述钛复合层通过热辊轧制方式紧密复合成为一体，并且各层间的界面达到冶金结合；本发明采用金属基材底板层作为复合板的基层，其价格较低，结构强度好，使得结构稳定性得以保证，采用钛复合层作为覆层，钛是除黄金外耐酸碱、耐候性最好的金属之一，因而被广泛用作各种化学反应容器、热交换器的材料，但缺点是成本较高，特别是作为结构部件使用时这个问题尤为突出，本发明将钛作为覆层材料，其用量少，成本较低，使得本发明的辊压复合板材既有钛的耐蚀性，又有基材的结构强度，使得成本大幅度下降，而且本发明将所述金属基材底板层、所述钎料层与所述钛复合层通过热辊轧制方式紧密复合成为一体，使得生产效率高，可以将板材做的很薄，故本发明的辊压复合板材综合性能好、生产效率高、厚度较薄；
[0034] 由于本发明的辊压复合板材的制造方法直接采用热辊轧制方式紧密复合成为一体，通过加热及轧制辊组对拉平的多层料板在进料的同时进行加热及高温热压轧制，对金属基材卷料、钛卷料及钎料卷料进行热辊复合成型，使钎料分别与钢、钛扩散融合连接成一体，因此本发明的成型效果好，可以连续生产，生产效率高。
附图说明
[0035] 图1是本发明实施例一的辊压复合板材的局部断面结构示意图；
[0036] 图2是本发明实施例一的辊压复合板材的制造设备及制造过程的示意图；
[0037] 图3是本发明实施例二的辊压复合板材的局部断面结构示意图；
[0038] 图4是本发明实施例二的辊压复合板材的制造设备及制造过程的示意图。
具体实施方式
[0039] 实施例一：
[0040] 如图1所示，本实施例的辊压复合板材是一种钛钢双材质复合板材，其断面结构包括金属基材底板层10、钛复合层20、钎料层30，所述钛复合层20复合于所述金属基材底板层10的单面上，所述钎料层30位于所述金属基材底板层10与所述钛复合层20之间，所述金属基材底板层10、所述钎料层30与所述钛复合层20通过热辊轧制方式紧密复合成为一体，并且各层间的界面达到冶金结合，本实施例中，所述金属基材底板层10的材质为耐候钢，所述钎料层30由铝基钎料组成，所述钛复合层20的外表面附着透明的钛的氧化层，用于建筑材料上具有装饰性，所述辊压复合板材的总厚度为3mm，其中所述钛复合层20的厚度为0.1mm，所述钛复合层20的厚度仅占整个辊压复合板材的厚度1/30，因此，贵金属钛的成本增加不高，所述辊压复合板材的总厚度范围可为0.5～5.5mm，其中所述钛复合层20的厚度为0.1～0.5mm。
[0041] 如图2所示，本实施例的辊压复合板材的制造设备包括依次沿板材前进方向设置的用于将不同材质的卷材拉平并进行送料的夹送辊及拉矫辊组5、用于对多种卷材进行热辊复合成型的加热及轧制辊组6、用于对复合后的板材进行输送并卷曲的出料夹送辊及卷曲辊组7，其中，所述加热及轧制辊组6包括至少两个上下设置的轧辊，每个轧辊的内腔61设有高压导热油，每个轧辊设有电磁感应加热装置62。
[0042] 本实施例的辊压复合板材的制造方法包括以下步骤：
[0043] （a）备料：准备金属基材卷料1、钛卷料2及钎料卷料3各一卷，其中所述金属基材卷料1的材质为耐候钢，所述钎料为铝基钎料；
[0044] （b）拉矫：将金属基材卷料1、钛卷料2及钎料卷料3分别开卷拉出对齐，并按照复合层的顺序依次叠放，将钎料卷料3放置于金属基材卷料1与钛卷料2之间，通过夹送辊及拉矫辊组5将端头叠放在一起的金属基材卷料1、钛卷料2及钎料卷料3的卷材拉平并进行送料；
[0045] （c）热轧：通过加热及轧制辊组6对拉平的三层料板在进料的同时进行加热、高温热压轧制以及界面高温扩散处理，对金属基材卷料1、钛卷料2及钎料卷料3进行热辊复合成型，使钎料分别与钢、钛扩散融合连接成一体，其中，加热及轧制辊组6的加热温度为750～800℃，以使铝基钎料融化；
[0046] （d）出料：通过夹送辊及卷曲辊组7对复合后的板材进行输送并收成卷材，冷却下料，形成辊压复合板材卷料8。
[0047] 实施例二：
[0048] 如图3所示，本实施例的辊压复合板材是一种双层钛单层钢材质复合板材，其断面结构包括金属基材底板层10、钛复合层20、钎料层30，所述钛复合层20复合于所述金属基材底板层10的双面上，所述钎料层30位于所述金属基材底板层10与所述钛复合层20之间，所述金属基材底板层10、所述钎料层30与所述钛复合层20通过热辊轧制方式紧密复合成为一体，并且各层间的界面达到冶金结合，本实施例中，所述金属基材底板层10的材质为普通钢材，如普通结构钢，所述钎料层30由铜基钎料组成，所述钛复合层20的外表面附着透明的钛的氧化层，用于建筑材料上具有装饰性，所述辊压复合板材的总厚度为5mm，其中每层所述钛复合层20的厚度为0.1mm，所述钛复合层20的总厚度仅占整个辊压复合板材的厚度1/25，因此，贵金属钛的成本增加不高，所述辊压复合板材的总厚度范围可为0.5～5.5mm，其中所述钛复合层20的厚度为0.1～0.5mm。
[0049] 如图4所示，本实施例的辊压复合板材的制造设备包括依次沿板材前进方向设置的用于将不同材质的卷材拉平并进行送料的夹送辊及拉矫辊组5、用于对多种卷材进行热辊复合成型的加热及轧制辊组6、用于对复合后的板材进行输送并卷曲的出料夹送辊及卷曲辊组7，其中，所述加热及轧制辊组6包括至少两个上下设置的轧辊，每个轧辊的内腔61设有高压导热油，每个轧辊设有电磁感应加热装置62。
[0050] 本实施例的辊压复合板材的制造方法包括以下步骤：
[0051] （a）备料：准备金属基材卷料1一卷，钛卷料2及钎料卷料3各两卷，其中所述金属基材卷料1的材质为普通结构钢，所述钎料为铜基钎料；
[0052] （b）拉矫：将金属基材卷料1、钛卷料2及钎料卷料3分别开卷拉出对齐，并按照复合层的顺序依次叠放，将金属基材卷料1置于中央层，两卷钛卷料2分别置于最外层，两卷钎料卷料3分别放置于金属基材卷料1与两卷钛卷料2之间，通过夹送辊及拉矫辊组5将端头叠放在一起的金属基材卷料1、钛卷料2及钎料卷料3的卷材拉平并进行送料；
[0053] （c）热轧：通过加热及轧制辊组6对拉平的五层料板在进料的同时进行加热、高温热压轧制以及界面高温扩散处理，对金属基材卷料1、钛卷料2及钎料卷料3进行热辊复合成型，使钎料分别与钢、钛扩散融合连接成一体，其中，加热及轧制辊组6的加热温度为850～1000℃，以使铜基钎料融化；
[0054] （d）出料：通过夹送辊及卷曲辊组7对复合后的板材进行输送并收成卷材，冷却下料，形成辊压复合板材卷料8。
[0055] 当然，所述金属基材底板层10及所述钎料不限于以上实施例中所述，所述金属基材底板层10的材质也可以为其他普通钢材或耐火钢或不锈钢或铜或铝等材质，也可根据具体板材的情况采用其他钎料，如可以选择所述钎料层30由镍基钎料或银基钎料组成。当所述钎料为镍基钎料时，步骤（c）中，加热及轧制辊组6的加热温度为1000～1300℃；当所述钎料为银基钎料时，步骤（c）中，加热及轧制辊组6的加热温度为800～1000℃。
[0056] 本发明的辊压复合板材一种综合性能好、成本较低、结构性能佳、使用寿命长的辊压复合板材。采用本发明的辊压复合板材的制造设备和制造方法制成的辊压复合板材厚度可以做到很薄（0.5～5.5mm），满足实际使用对于薄板的需求，还可以节省金属材料，解决了小厚度尺寸辊压复合板材的制造难题。本发明直接采用热辊轧制方式紧密复合成为一体，通过加热及轧制辊组6对拉平的多层料板在进料的同时进行加热及高温热压轧制，对金属基材卷料1、钛卷料2及钎料卷料3进行热辊复合成型，使钎料分别与钢、钛扩散融合连接成一体，因此本发明的成型效果好，可以连续生产，生产效率高。
[0057] 本发明可广泛应用于复合板材领域。
