人類已經跨人了嶄新的21世紀,新世紀的到來,意味著新技術、新材料將大量進入工業化生產和人們的日常生活中。利用有限的資源,實現成本的最小化、效益的最大化,從而實現可持續發展已成為全球關注的焦點。復合材料作為一種新生材料,將以其低成本、多用途在更多的領域得到最廣泛的應用,而不銹鋼復合板是眾多復合材料中的一枝新秀,它的應用不僅節約了大量稀有的貴金屬,而且可以降低材料成本30%~50%。
不銹鋼復合板是由不(bu)銹鋼與碳鋼通過特殊方式結合而成的,它同時具備了不銹鋼及碳鋼各自的優點,既降低了生產成本,又滿足了實際需要,是一種新型材料,被廣泛應用于石油、化工、制鹽、核工業、食品、水利等行業。
不銹鋼(gang)復合材料是(shi)怎樣生產(chan)呢(ni) ?
國(guo)內(nei)外不銹鋼(gang)復(fu)(fu)合(he)材料的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產方式(shi)主要有固液相(xiang)結(jie)合(he)法、固相(xiang)間結(jie)合(he)法。最常見(jian)的(de)固相(xiang)間結(jie)合(he)法是爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)和爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)坯+軋(ya)(ya)制(zhi),此外還有疊板(ban)熱軋(ya)(ya)法、擴散壓(ya)接(jie)(jie)(jie)法、堆焊(han)(han)法、堆焊(han)(han)熱軋(ya)(ya)法等。爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)生(sheng)(sheng)(sheng)產復(fu)(fu)合(he)板(ban)是以炸(zha)(zha)藥為能源介質將金(jin)屬進行(xing)焊(han)(han)合(he),利用爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)沖擊波推動(dong)復(fu)(fu)板(ban)高速向基板(ban)運動(dong),在(zai)排出間隙中氣體的(de)同時通(tong)過撞擊,在(zai)接(jie)(jie)(jie)觸界面(mian)上(shang)發生(sheng)(sheng)(sheng)一(yi)薄層金(jin)屬的(de)塑性變形、熔化(hua)和原子間的(de)擴散,從而使金(jin)屬板(ban)之間焊(han)(han)合(he)。“爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)坯+軋(ya)(ya)制(zhi)”就是在(zai)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)基礎上(shang)再進行(xing)軋(ya)(ya)制(zhi)的(de)工藝方法,主要是進行(xing)冷軋(ya)(ya)雙(shuang)面(mian)復(fu)(fu)合(he)板(ban)、卷的(de)研(yan)制(zhi)開發。通(tong)過不同的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產方式(shi),復(fu)(fu)合(he)板(ban)的(de)復(fu)(fu)合(he)有單面(mian)復(fu)(fu)合(he),也有雙(shuang)面(mian)復(fu)(fu)合(he);形狀分板(ban)、管、線、棒、絲、導型復(fu)(fu)合(he)材料。
太(tai)鋼(gang)(gang)是(shi)國內以生(sheng)產(chan)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)為(wei)(wei)主的最(zui)大的特殊(shu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)基地,不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)產(chan)品結構分為(wei)(wei)板帶(dai)材(cai)、線(xian)材(cai)、管材(cai)、棒材(cai)、鍛件等,其中不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)板帶(dai)材(cai)占主導(dao)地位。
不(bu)銹鋼(gang)(gang)復合板作為太鋼(gang)(gang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)板帶材(cai)的(de)一(yi)個分支,從20世紀80年代在(zai)完成(cheng)主體設(she)備和軟件引進任務后,開(kai)(kai)始不(bu)銹鋼(gang)(gang)復合材(cai)料(liao)(liao)的(de)研(yan)究開(kai)(kai)發,并建(jian)設(she)了(le)(le)專業化的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)復合板生產(chan)基地(di),增(zeng)設(she)了(le)(le)研(yan)磨、爆(bao)炸焊(han)接、熱(re)處(chu)理、矯直、剪切、刨邊(bian)等生產(chan)線設(she)備,建(jian)成(cheng)了(le)(le)露天爆(bao)炸和平洞爆(bao)炸相(xiang)結合的(de)全國惟一(yi)能夠全天候作業的(de)爆(bao)炸焊(han)接場(chang),填補了(le)(le)太鋼(gang)(gang)在(zai)復合材(cai)料(liao)(liao)方面的(de)一(yi)項空白。
在經歷了從無到有(you)30余年的(de)(de)(de)發展后,太鋼(gang)(gang)已具(ju)備萬噸級金屬(shu)復(fu)合(he)(he)材料的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)能(neng)力,一次爆破復(fu)合(he)(he)率為(wei)100%的(de)(de)(de)占到97%.太鋼(gang)(gang)生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)板以不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)/鋼(gang)(gang)為(wei)主(zhu)(zhu),其品種規(gui)格、性能(neng)完全滿足(zu)國(guo)家標準(zhun),各項指標均(jun)嚴(yan)于日本同類產(chan)(chan)品標準(zhun),滿足(zu)了國(guo)內(nei)市場(chang)對(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)系列產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)需(xu)求。太鋼(gang)(gang)為(wei)舉世矚目(mu)的(de)(de)(de)長江三峽(xia)工程提供的(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)材料,無論是(shi)(shi)鋼(gang)(gang)種,還是(shi)(shi)外形尺寸等,在太鋼(gang)(gang)復(fu)合(he)(he)板生產(chan)(chan)歷史乃至國(guo)內(nei)都是(shi)(shi)前所未有(you)的(de)(de)(de),并以其一流(liu)的(de)(de)(de)質量、及時的(de)(de)(de)交貨期(qi)和完善的(de)(de)(de)售后服務得到了三峽(xia)業主(zhu)(zhu)、設計、監理、施工單位的(de)(de)(de)一致(zhi)好(hao)評,開創了太鋼(gang)(gang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)合(he)(he)板生產(chan)(chan)歷史的(de)(de)(de)新局面。
太鋼(gang)目(mu)前主(zhu)要(yao)以爆炸(zha)(zha)焊接直(zhi)接生產不銹(xiu)鋼(gang)板為主(zhu)。爆炸(zha)(zha)焊接的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)(he)(he)界(jie)面(mian)(mian)呈波(bo)形(xing),與直(zhi)接軋制復合(he)(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)不同(tong),這(zhe)種波(bo)形(xing)界(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)有無被視作為焊合(he)(he)(he)是(shi)否良好的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)標(biao)志。從試樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)相觀察爆炸(zha)(zha)復合(he)(he)(he)界(jie)面(mian)(mian)結(jie)合(he)(he)(he)形(xing)態一般有三種類型:一是(shi)金(jin)(jin)屬(shu)間的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)接結(jie)合(he)(he)(he);二是(shi)界(jie)面(mian)(mian)形(xing)成波(bo)狀結(jie)合(he)(he)(he);三是(shi)金(jin)(jin)屬(shu)間形(xing)成均勻連(lian)續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)熔化層。在這(zhe)三種形(xing)式當中,只有形(xing)成波(bo)狀結(jie)合(he)(he)(he),界(jie)面(mian)(mian)間的(de)(de)(de)(de)(de)原子擴(kuo)散能使復合(he)(he)(he)板具有較(jiao)高界(jie)面(mian)(mian)強度的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時,還(huan)可以實現在較(jiao)寬的(de)(de)(de)(de)(de)工藝參數范(fan)圍內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)加工,是(shi)理想的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)(he)(he)方(fang)式。
太鋼采(cai)用“爆炸(zha)焊(han)接坯+軋制”的(de)方法(fa),進行(xing)了批(pi)量的(de)、最終復合板(ban)厚(hou)度為(0.07+0.7+0.07)毫米(mi)的(de)薄規格冷軋雙(shuang)面(mian)復合卷試制,主要(yao)應(ying)用于(yu)建筑門窗等裝飾行(xing)業(ye)。
不(bu)銹鋼(gang)(gang)復(fu)合板的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)(li)是整個復(fu)合板生產過程中關鍵(jian)的(de)(de)(de)一環,經(jing)過爆(bao)炸(zha)焊接后的(de)(de)(de)復(fu)合鋼(gang)(gang)板強(qiang)度、硬(ying)度增高(gao),塑性(xing)減小,不(bu)利(li)于后續加工使用(yong)。熱處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)過程實際(ji)就是消(xiao)除爆(bao)炸(zha)復(fu)合后的(de)(de)(de)內應力(li),提高(gao)塑性(xing)。但由(you)于一般不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)(li)制(zhi)度與(yu)碳鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)(li)制(zhi)度存在(zai)著較大的(de)(de)(de)差異,因此熱處(chu)理(li)(li)溫度、保(bao)溫時間(jian)及冷(leng)卻制(zhi)度的(de)(de)(de)選擇方面就顯得(de)尤為重要。
焊(han)接(jie)(jie)性能是選(xuan)材的一(yi)個關鍵指標(biao),也是設備組裝制(zhi)作的重要環節。不銹鋼復(fu)合板與單一(yi)的不銹鋼、碳(tan)鋼相比,其焊(han)接(jie)(jie)工藝明顯不同。以(yi)爆炸焊(han)接(jie)(jie)生產(chan)的不銹鋼復(fu)合中厚板為例,其焊(han)縫(feng)分為基(ji)層(ceng)(ceng)焊(han)縫(feng)、復(fu)層(ceng)(ceng)焊(han)縫(feng)、過渡層(ceng)(ceng)焊(han)縫(feng)三層(ceng)(ceng)。
不銹鋼復合板用(yong)(yong)途越來(lai)越廣泛(fan),涉及石油、化工(gong)、制鹽、釀造、化工(gong)、機械、食(shi)品、裝飾等行業。此外(wai),在(zai)我們(men)日常生活(huo)中(zhong)的(de)應用(yong)(yong),比如高層建筑、廣告燈箱(xiang)、旗桿、護欄、門窗等領域(yu)將(jiang)會越來(lai)越廣泛(fan),尚需不斷開發。
太(tai)原鋼(gang)(gang)鐵(集團)有限公(gong)司(si)(si)始建(jian)于1934年(nian)(nian),是以生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)板材為主的(de)大(da)(da)型(xing)鋼(gang)(gang)鐵聯(lian)合企業(ye)和國(guo)(guo)內(nei)具(ju)有國(guo)(guo)際水平(ping)的(de)最大(da)(da)的(de)全(quan)流程不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)企業(ye)。太(tai)鋼(gang)(gang)從1955年(nian)(nian)開(kai)始生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),改革開(kai)放以來,特別是經過20世紀90年(nian)(nian)代大(da)(da)規模(mo)的(de)技術(shu)改造和技術(shu)引進(jin),生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)有了很大(da)(da)發展,擁有高質量不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)冷軋卷(板)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝及其自主知識產(chan)權。目(mu)前太(tai)鋼(gang)(gang)集團全(quan)資子(zi)公(gong)司(si)(si)31個、控股子(zi)公(gong)司(si)(si)10個、參股公(gong)司(si)(si)8個、分(fen)公(gong)司(si)(si)14個,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力(li)已達100萬噸(dun),是我國(guo)(guo)目(mu)前最大(da)(da)的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)企業(ye)。2004年(nian)(nian)太(tai)鋼(gang)(gang)資產(chan)總(zong)額316億(yi)元,粗鋼(gang)(gang)46365萬噸(dun)、鋼(gang)(gang)材45827萬噸(dun),其中不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)72萬噸(dun),銷售收入29017億(yi)元,比上(shang)年(nian)(nian)增長 3991%,利稅4287億(yi)元,比上(shang)年(nian)(nian)增長65.34%,位居世界(jie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)企業(ye)前八強。