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(xiu)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(xiu)鋼(gang)復(fu)合(he)材(cai)料是怎樣(yang)生產呢 ?
國內外不(bu)銹鋼復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材料(liao)的生產(chan)(chan)方式主要(yao)有固液相結合(he)(he)法(fa)、固相間(jian)結合(he)(he)法(fa)。最常見的固相間(jian)結合(he)(he)法(fa)是(shi)爆炸(zha)(zha)(zha)(zha)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)和(he)爆炸(zha)(zha)(zha)(zha)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)坯+軋(ya)制(zhi),此(ci)外還有疊板(ban)(ban)熱軋(ya)法(fa)、擴(kuo)散壓接(jie)(jie)法(fa)、堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)法(fa)、堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)熱軋(ya)法(fa)等。爆炸(zha)(zha)(zha)(zha)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)生產(chan)(chan)復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)板(ban)(ban)是(shi)以炸(zha)(zha)(zha)(zha)藥為(wei)能(neng)源介質將金(jin)屬進行(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)合(he)(he),利用(yong)爆炸(zha)(zha)(zha)(zha)產(chan)(chan)生的沖擊(ji)(ji)波推動復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)板(ban)(ban)高(gao)速向基板(ban)(ban)運動,在排出(chu)間(jian)隙中(zhong)氣體的同時(shi)通(tong)過撞擊(ji)(ji),在接(jie)(jie)觸界面上發生一薄層金(jin)屬的塑性變(bian)形(xing)、熔化和(he)原子間(jian)的擴(kuo)散,從而(er)使金(jin)屬板(ban)(ban)之間(jian)焊(han)(han)(han)(han)合(he)(he)。“爆炸(zha)(zha)(zha)(zha)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)坯+軋(ya)制(zhi)”就是(shi)在爆炸(zha)(zha)(zha)(zha)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的基礎上再進行(xing)(xing)軋(ya)制(zhi)的工(gong)藝方法(fa),主要(yao)是(shi)進行(xing)(xing)冷軋(ya)雙面復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)板(ban)(ban)、卷的研制(zhi)開發。通(tong)過不(bu)同的生產(chan)(chan)方式,復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)板(ban)(ban)的復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)有單面復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he),也有雙面復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he);形(xing)狀分(fen)板(ban)(ban)、管、線、棒、絲、導型復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材料(liao)。
太鋼(gang)(gang)是國內(nei)以生(sheng)產(chan)不(bu)銹鋼(gang)(gang)為(wei)主的最大的特殊(shu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)基地(di),不(bu)銹鋼(gang)(gang)產(chan)品結(jie)構分為(wei)板帶材(cai)、線材(cai)、管材(cai)、棒(bang)材(cai)、鍛件等,其中不(bu)銹鋼(gang)(gang)板帶材(cai)占主導地(di)位。
不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)復(fu)合板(ban)作為太(tai)鋼(gang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)板(ban)帶材的(de)一(yi)個分(fen)支(zhi),從20世紀80年代在完成主(zhu)體設(she)(she)備和軟件引(yin)進(jin)任務(wu)后,開(kai)始不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)復(fu)合材料的(de)研究開(kai)發,并建設(she)(she)了(le)(le)專業化的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)復(fu)合板(ban)生產基地,增設(she)(she)了(le)(le)研磨、爆(bao)炸焊(han)接、熱處理、矯直、剪切、刨邊等(deng)生產線(xian)設(she)(she)備,建成了(le)(le)露天(tian)爆(bao)炸和平洞爆(bao)炸相結合的(de)全國(guo)惟一(yi)能(neng)夠全天(tian)候(hou)作業的(de)爆(bao)炸焊(han)接場(chang),填補(bu)了(le)(le)太(tai)鋼(gang)在復(fu)合材料方面的(de)一(yi)項空白。
在經(jing)歷(li)(li)了(le)(le)從無(wu)到有30余年的(de)(de)(de)發展后,太(tai)(tai)鋼(gang)已具備萬噸(dun)級(ji)金屬復(fu)(fu)(fu)合材料的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)能(neng)力,一(yi)次爆破復(fu)(fu)(fu)合率(lv)為(wei)100%的(de)(de)(de)占到97%.太(tai)(tai)鋼(gang)生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)復(fu)(fu)(fu)合板以(yi)不(bu)銹鋼(gang)/鋼(gang)為(wei)主(zhu),其(qi)(qi)品(pin)種規(gui)格、性能(neng)完全滿足國家標(biao)準(zhun),各項指標(biao)均嚴于日本同類產(chan)(chan)品(pin)標(biao)準(zhun),滿足了(le)(le)國內市場對不(bu)銹鋼(gang)系列產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)。太(tai)(tai)鋼(gang)為(wei)舉(ju)世(shi)矚目的(de)(de)(de)長江(jiang)三峽工程提供的(de)(de)(de)復(fu)(fu)(fu)合材料,無(wu)論(lun)是(shi)鋼(gang)種,還是(shi)外(wai)形尺寸等,在太(tai)(tai)鋼(gang)復(fu)(fu)(fu)合板生產(chan)(chan)歷(li)(li)史(shi)乃至國內都是(shi)前所未有的(de)(de)(de),并(bing)以(yi)其(qi)(qi)一(yi)流的(de)(de)(de)質量、及時的(de)(de)(de)交貨期和完善的(de)(de)(de)售后服務得到了(le)(le)三峽業主(zhu)、設計、監(jian)理、施工單位的(de)(de)(de)一(yi)致好(hao)評,開創了(le)(le)太(tai)(tai)鋼(gang)不(bu)銹鋼(gang)復(fu)(fu)(fu)合板生產(chan)(chan)歷(li)(li)史(shi)的(de)(de)(de)新(xin)局(ju)面。
太鋼(gang)目前主要(yao)以爆(bao)炸(zha)焊接(jie)(jie)直接(jie)(jie)生產不銹鋼(gang)板(ban)為(wei)(wei)主。爆(bao)炸(zha)焊接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)結合(he)界(jie)(jie)面(mian)呈(cheng)波(bo)形(xing)(xing)(xing),與直接(jie)(jie)軋(ya)制復(fu)合(he)的(de)(de)(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)不同(tong),這種(zhong)波(bo)形(xing)(xing)(xing)界(jie)(jie)面(mian)的(de)(de)(de)(de)有無被視作為(wei)(wei)焊合(he)是否良好的(de)(de)(de)(de)重要(yao)標志。從試樣(yang)的(de)(de)(de)(de)金相觀察爆(bao)炸(zha)復(fu)合(he)界(jie)(jie)面(mian)結合(he)形(xing)(xing)(xing)態一(yi)(yi)般(ban)有三種(zhong)類型:一(yi)(yi)是金屬(shu)間的(de)(de)(de)(de)直接(jie)(jie)結合(he);二是界(jie)(jie)面(mian)形(xing)(xing)(xing)成波(bo)狀結合(he);三是金屬(shu)間形(xing)(xing)(xing)成均勻連續的(de)(de)(de)(de)熔化(hua)層(ceng)。在這三種(zhong)形(xing)(xing)(xing)式(shi)當中(zhong),只有形(xing)(xing)(xing)成波(bo)狀結合(he),界(jie)(jie)面(mian)間的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)擴散(san)能(neng)使復(fu)合(he)板(ban)具有較高界(jie)(jie)面(mian)強度(du)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時,還可以實(shi)現在較寬的(de)(de)(de)(de)工藝參數范圍(wei)內的(de)(de)(de)(de)加工,是理想(xiang)的(de)(de)(de)(de)結合(he)方式(shi)。
太鋼采用(yong)“爆(bao)炸(zha)焊接坯+軋制(zhi)”的(de)(de)方(fang)法,進行了批量的(de)(de)、最終復合(he)板厚度為(0.07+0.7+0.07)毫米的(de)(de)薄(bo)規格(ge)冷軋雙面復合(he)卷試制(zhi),主要應用(yong)于建筑門(men)窗等(deng)裝飾行業(ye)。
不(bu)銹鋼(gang)復合板(ban)的熱處(chu)(chu)理(li)是整個復合板(ban)生產過程中關鍵的一環(huan),經過爆炸焊接(jie)后(hou)的復合鋼(gang)板(ban)強度(du)(du)、硬度(du)(du)增高,塑性減小,不(bu)利于后(hou)續加工(gong)使用。熱處(chu)(chu)理(li)的過程實際就(jiu)是消(xiao)除爆炸復合后(hou)的內應(ying)力,提高塑性。但由于一般不(bu)銹鋼(gang)的固溶處(chu)(chu)理(li)制度(du)(du)與(yu)碳鋼(gang)的熱處(chu)(chu)理(li)制度(du)(du)存(cun)在(zai)著(zhu)較大(da)的差(cha)異,因此熱處(chu)(chu)理(li)溫度(du)(du)、保(bao)溫時間(jian)及(ji)冷卻(que)制度(du)(du)的選擇方(fang)面就(jiu)顯(xian)得尤為(wei)重(zhong)要(yao)。
焊(han)(han)接(jie)性能是(shi)選材的一個關鍵指標,也是(shi)設備(bei)組裝制作的重要(yao)環(huan)節(jie)。不銹鋼(gang)復合(he)板與單一的不銹鋼(gang)、碳(tan)鋼(gang)相比,其焊(han)(han)接(jie)工藝明(ming)顯(xian)不同(tong)。以爆炸(zha)焊(han)(han)接(jie)生產的不銹鋼(gang)復合(he)中厚板為例(li),其焊(han)(han)縫分(fen)為基層焊(han)(han)縫、復層焊(han)(han)縫、過渡層焊(han)(han)縫三層。
不銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合板(ban)用途越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan),涉及石油(you)、化工、制(zhi)鹽、釀造、化工、機(ji)械、食品、裝飾(shi)等行(xing)業。此外(wai),在我(wo)們日常生活中的應用,比(bi)如(ru)高層建筑、廣(guang)告(gao)燈箱、旗(qi)桿、護欄、門窗等領域將會越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan),尚需不斷開(kai)發。
太原鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(集(ji)團(tuan))有(you)限公(gong)(gong)司始(shi)建于1934年,是(shi)以生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)板材為主(zhu)的大(da)(da)型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵聯合企(qi)業(ye)和國(guo)(guo)內具有(you)國(guo)(guo)際水平的最(zui)(zui)大(da)(da)的全流程不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)。太鋼(gang)(gang)(gang)(gang)從1955年開始(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),改革開放以來,特(te)別是(shi)經過20世紀(ji)90年代大(da)(da)規模的技(ji)術(shu)改造和技(ji)術(shu)引(yin)進,生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)有(you)了很大(da)(da)發(fa)展,擁有(you)高質量不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)冷軋卷(板)的生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工藝及(ji)其(qi)自主(zhu)知(zhi)識產(chan)權。目前太鋼(gang)(gang)(gang)(gang)集(ji)團(tuan)全資子公(gong)(gong)司31個、控股子公(gong)(gong)司10個、參股公(gong)(gong)司8個、分公(gong)(gong)司14個,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能力(li)已達(da)100萬(wan)噸,是(shi)我(wo)國(guo)(guo)目前最(zui)(zui)大(da)(da)的不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)。2004年太鋼(gang)(gang)(gang)(gang)資產(chan)總額316億元(yuan),粗鋼(gang)(gang)(gang)(gang)46365萬(wan)噸、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材45827萬(wan)噸,其(qi)中(zhong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)72萬(wan)噸,銷售收(shou)入29017億元(yuan),比(bi)上年增長(chang)(chang) 3991%,利(li)稅4287億元(yuan),比(bi)上年增長(chang)(chang)65.34%,位居世界不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)前八強。