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銹鋼(gang)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(xiu)鋼復合材料是怎樣生產呢 ?
國內外(wai)不(bu)銹鋼復(fu)(fu)(fu)合(he)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產方式主要有(you)固液相結(jie)合(he)法(fa)(fa)、固相間結(jie)合(he)法(fa)(fa)。最常見的(de)(de)(de)(de)固相間結(jie)合(he)法(fa)(fa)是(shi)(shi)爆(bao)炸焊(han)(han)接(jie)(jie)和爆(bao)炸焊(han)(han)接(jie)(jie)坯+軋(ya)(ya)制,此外(wai)還有(you)疊板(ban)(ban)熱軋(ya)(ya)法(fa)(fa)、擴散壓接(jie)(jie)法(fa)(fa)、堆焊(han)(han)法(fa)(fa)、堆焊(han)(han)熱軋(ya)(ya)法(fa)(fa)等。爆(bao)炸焊(han)(han)接(jie)(jie)生(sheng)(sheng)(sheng)產復(fu)(fu)(fu)合(he)板(ban)(ban)是(shi)(shi)以炸藥為能源(yuan)介質(zhi)將金屬(shu)進行焊(han)(han)合(he),利用爆(bao)炸產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)沖擊波(bo)推動(dong)復(fu)(fu)(fu)板(ban)(ban)高速向基(ji)板(ban)(ban)運(yun)動(dong),在(zai)排出間隙中氣體的(de)(de)(de)(de)同時通過撞擊,在(zai)接(jie)(jie)觸(chu)界面上(shang)(shang)發生(sheng)(sheng)(sheng)一薄層金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)塑性變(bian)形(xing)、熔(rong)化和原子間的(de)(de)(de)(de)擴散,從而使(shi)金屬(shu)板(ban)(ban)之間焊(han)(han)合(he)。“爆(bao)炸焊(han)(han)接(jie)(jie)坯+軋(ya)(ya)制”就(jiu)是(shi)(shi)在(zai)爆(bao)炸焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)上(shang)(shang)再進行軋(ya)(ya)制的(de)(de)(de)(de)工藝方法(fa)(fa),主要是(shi)(shi)進行冷軋(ya)(ya)雙(shuang)(shuang)面復(fu)(fu)(fu)合(he)板(ban)(ban)、卷的(de)(de)(de)(de)研(yan)制開發。通過不(bu)同的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產方式,復(fu)(fu)(fu)合(he)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)(fu)合(he)有(you)單面復(fu)(fu)(fu)合(he),也有(you)雙(shuang)(shuang)面復(fu)(fu)(fu)合(he);形(xing)狀分(fen)板(ban)(ban)、管、線、棒、絲(si)、導型(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)材料(liao)。
太鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)國內以生(sheng)產不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)主的最(zui)大的特殊鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產基地(di),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)產品結構(gou)分(fen)為(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(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)板帶(dai)材(cai)占主導(dao)地(di)位(wei)。
不銹鋼(gang)(gang)復合(he)(he)(he)板(ban)作為太(tai)鋼(gang)(gang)不銹鋼(gang)(gang)板(ban)帶材(cai)的(de)(de)一(yi)(yi)個分支,從20世(shi)紀(ji)80年代在完成主體設(she)備和(he)(he)軟件引進任(ren)務后,開始不銹鋼(gang)(gang)復合(he)(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)研究開發,并建(jian)設(she)了(le)(le)專(zhuan)業化的(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)復合(he)(he)(he)板(ban)生(sheng)產(chan)基地,增(zeng)設(she)了(le)(le)研磨、爆(bao)炸焊接、熱處理(li)、矯(jiao)直、剪(jian)切、刨邊等(deng)生(sheng)產(chan)線設(she)備,建(jian)成了(le)(le)露天爆(bao)炸和(he)(he)平洞爆(bao)炸相結合(he)(he)(he)的(de)(de)全(quan)國惟(wei)一(yi)(yi)能夠全(quan)天候作業的(de)(de)爆(bao)炸焊接場,填補了(le)(le)太(tai)鋼(gang)(gang)在復合(he)(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)方面的(de)(de)一(yi)(yi)項空白(bai)。
在經歷了從無(wu)到(dao)有30余年的(de)(de)發展后(hou)(hou),太(tai)鋼(gang)已具備萬噸級金屬復(fu)(fu)合材料的(de)(de)生產能力,一次爆破復(fu)(fu)合率為100%的(de)(de)占到(dao)97%.太(tai)鋼(gang)生產的(de)(de)復(fu)(fu)合板(ban)以不銹鋼(gang)/鋼(gang)為主(zhu),其品種規(gui)格(ge)、性能完全滿足國(guo)家標準,各項指標均嚴(yan)于日本同類產品標準,滿足了國(guo)內市(shi)場對(dui)不銹鋼(gang)系列(lie)產品的(de)(de)需求。太(tai)鋼(gang)為舉世矚目(mu)的(de)(de)長江三峽工程(cheng)提供的(de)(de)復(fu)(fu)合材料,無(wu)論是鋼(gang)種,還是外(wai)形尺(chi)寸(cun)等(deng),在太(tai)鋼(gang)復(fu)(fu)合板(ban)生產歷史(shi)乃至國(guo)內都是前所未(wei)有的(de)(de),并以其一流的(de)(de)質量、及時的(de)(de)交(jiao)貨期(qi)和完善的(de)(de)售后(hou)(hou)服務得到(dao)了三峽業主(zhu)、設計、監(jian)理、施工單位(wei)的(de)(de)一致好評,開創了太(tai)鋼(gang)不銹鋼(gang)復(fu)(fu)合板(ban)生產歷史(shi)的(de)(de)新局(ju)面。
太(tai)鋼目前主要(yao)以爆炸(zha)焊接(jie)(jie)(jie)直接(jie)(jie)(jie)生產不銹鋼板為主。爆炸(zha)焊接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)結合(he)(he)界(jie)面(mian)(mian)(mian)呈波(bo)(bo)形(xing)(xing),與直接(jie)(jie)(jie)軋制復(fu)合(he)(he)的(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)不同,這(zhe)種(zhong)(zhong)波(bo)(bo)形(xing)(xing)界(jie)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)有(you)無被視作為焊合(he)(he)是(shi)否良(liang)好的(de)(de)重(zhong)要(yao)標志(zhi)。從試樣的(de)(de)金(jin)相觀察爆炸(zha)復(fu)合(he)(he)界(jie)面(mian)(mian)(mian)結合(he)(he)形(xing)(xing)態一般有(you)三(san)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing):一是(shi)金(jin)屬間(jian)的(de)(de)直接(jie)(jie)(jie)結合(he)(he);二是(shi)界(jie)面(mian)(mian)(mian)形(xing)(xing)成波(bo)(bo)狀結合(he)(he);三(san)是(shi)金(jin)屬間(jian)形(xing)(xing)成均勻連續(xu)的(de)(de)熔化層。在(zai)這(zhe)三(san)種(zhong)(zhong)形(xing)(xing)式(shi)當中,只(zhi)有(you)形(xing)(xing)成波(bo)(bo)狀結合(he)(he),界(jie)面(mian)(mian)(mian)間(jian)的(de)(de)原子(zi)擴(kuo)散能使復(fu)合(he)(he)板具有(you)較(jiao)高界(jie)面(mian)(mian)(mian)強(qiang)度的(de)(de)同時(shi),還(huan)可(ke)以實現在(zai)較(jiao)寬的(de)(de)工(gong)藝參數范圍內的(de)(de)加工(gong),是(shi)理想的(de)(de)結合(he)(he)方式(shi)。
太鋼采用(yong)“爆炸焊接(jie)坯+軋(ya)制”的(de)方(fang)法,進行了批量的(de)、最終復(fu)合板(ban)厚度(du)為(0.07+0.7+0.07)毫米(mi)的(de)薄規(gui)格冷(leng)軋(ya)雙面(mian)復(fu)合卷試(shi)制,主要(yao)應用(yong)于建筑門窗等裝飾行業(ye)。
不銹鋼(gang)(gang)復(fu)合(he)板的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)是(shi)整個復(fu)合(he)板生(sheng)產過(guo)程中關鍵的(de)(de)一環,經過(guo)爆(bao)炸(zha)焊接(jie)后的(de)(de)復(fu)合(he)鋼(gang)(gang)板強度(du)、硬度(du)增高,塑性(xing)減小,不利于后續加(jia)工使(shi)用(yong)。熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)過(guo)程實際就是(shi)消除(chu)爆(bao)炸(zha)復(fu)合(he)后的(de)(de)內應力,提高塑性(xing)。但(dan)由于一般不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)制(zhi)(zhi)度(du)與碳鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)制(zhi)(zhi)度(du)存在著較大的(de)(de)差異,因此熱(re)處(chu)(chu)理(li)溫度(du)、保溫時間及(ji)冷(leng)卻制(zhi)(zhi)度(du)的(de)(de)選擇方面就顯(xian)得尤為重要。
焊接性(xing)能是選材(cai)的一(yi)(yi)個(ge)關鍵(jian)指標(biao),也(ye)是設備組裝制作的重要環節(jie)。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合板(ban)與單一(yi)(yi)的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)、碳鋼(gang)相比(bi),其焊接工(gong)藝明顯不(bu)(bu)同。以爆(bao)炸焊接生產的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合中(zhong)厚板(ban)為例(li),其焊縫分(fen)為基層(ceng)焊縫、復(fu)層(ceng)焊縫、過渡層(ceng)焊縫三層(ceng)。
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼復合(he)板用途越來越廣泛(fan),涉及石油(you)、化(hua)工、制鹽、釀造、化(hua)工、機械(xie)、食(shi)品、裝飾等(deng)行業(ye)。此外(wai),在(zai)我們(men)日常生活中(zhong)的(de)應用,比如高層建筑、廣告燈箱、旗桿(gan)、護欄、門窗等(deng)領域將(jiang)會越來越廣泛(fan),尚(shang)需不(bu)(bu)斷開發。
太(tai)原鋼(gang)(gang)鐵(tie)(集團)有(you)(you)限公(gong)司(si)始(shi)建于(yu)1934年(nian),是以生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)板材(cai)為主(zhu)的(de)(de)大(da)(da)型鋼(gang)(gang)鐵(tie)聯合企業(ye)和國(guo)內具(ju)有(you)(you)國(guo)際(ji)水平的(de)(de)最大(da)(da)的(de)(de)全(quan)流程(cheng)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企業(ye)。太(tai)鋼(gang)(gang)從1955年(nian)開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),改革開放以來,特別是經(jing)過(guo)20世紀90年(nian)代大(da)(da)規模的(de)(de)技術(shu)改造(zao)和技術(shu)引進,生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)有(you)(you)了(le)很大(da)(da)發(fa)展,擁有(you)(you)高質量不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷軋卷(板)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)工藝及其自主(zhu)知識產(chan)(chan)(chan)(chan)權。目前太(tai)鋼(gang)(gang)集團全(quan)資(zi)(zi)子公(gong)司(si)31個、控股子公(gong)司(si)10個、參股公(gong)司(si)8個、分公(gong)司(si)14個,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)能力已(yi)達100萬(wan)噸(dun),是我(wo)國(guo)目前最大(da)(da)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企業(ye)。2004年(nian)太(tai)鋼(gang)(gang)資(zi)(zi)產(chan)(chan)(chan)(chan)總額316億(yi)元,粗鋼(gang)(gang)46365萬(wan)噸(dun)、鋼(gang)(gang)材(cai)45827萬(wan)噸(dun),其中不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)72萬(wan)噸(dun),銷售(shou)收入29017億(yi)元,比上年(nian)增(zeng)長 3991%,利稅4287億(yi)元,比上年(nian)增(zeng)長65.34%,位居世界不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企業(ye)前八強。