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。
不銹鋼復合(he)材料是怎樣生(sheng)產呢(ni) ?
國內外不銹鋼(gang)復合(he)(he)(he)(he)材料的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)方式(shi)主要(yao)有(you)固液(ye)相(xiang)結合(he)(he)(he)(he)法(fa)(fa)、固相(xiang)間(jian)結合(he)(he)(he)(he)法(fa)(fa)。最常見的(de)固相(xiang)間(jian)結合(he)(he)(he)(he)法(fa)(fa)是爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊接(jie)(jie)和爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊接(jie)(jie)坯(pi)+軋(ya)制(zhi)(zhi),此外還有(you)疊板(ban)(ban)熱軋(ya)法(fa)(fa)、擴(kuo)散(san)(san)壓接(jie)(jie)法(fa)(fa)、堆焊法(fa)(fa)、堆焊熱軋(ya)法(fa)(fa)等。爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊接(jie)(jie)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)復合(he)(he)(he)(he)板(ban)(ban)是以炸(zha)(zha)藥為能源介(jie)質將金屬進(jin)行焊合(he)(he)(he)(he),利用爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)沖擊(ji)波推(tui)動復板(ban)(ban)高速向基板(ban)(ban)運動,在排(pai)出間(jian)隙中氣(qi)體的(de)同(tong)時通過(guo)撞擊(ji),在接(jie)(jie)觸界面上發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)一薄層金屬的(de)塑性(xing)變形、熔化(hua)和原子間(jian)的(de)擴(kuo)散(san)(san),從而使(shi)金屬板(ban)(ban)之間(jian)焊合(he)(he)(he)(he)。“爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊接(jie)(jie)坯(pi)+軋(ya)制(zhi)(zhi)”就是在爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)焊接(jie)(jie)的(de)基礎上再進(jin)行軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)工藝方法(fa)(fa),主要(yao)是進(jin)行冷(leng)軋(ya)雙面復合(he)(he)(he)(he)板(ban)(ban)、卷的(de)研制(zhi)(zhi)開(kai)發(fa)。通過(guo)不同(tong)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)方式(shi),復合(he)(he)(he)(he)板(ban)(ban)的(de)復合(he)(he)(he)(he)有(you)單面復合(he)(he)(he)(he),也有(you)雙面復合(he)(he)(he)(he);形狀(zhuang)分板(ban)(ban)、管、線、棒(bang)、絲、導型復合(he)(he)(he)(he)材料。
太鋼是(shi)國內(nei)以生(sheng)產(chan)不銹(xiu)(xiu)鋼為主的最大的特(te)殊鋼生(sheng)產(chan)基地(di),不銹(xiu)(xiu)鋼產(chan)品(pin)結構(gou)分為板帶材、線材、管材、棒(bang)材、鍛件等,其中不銹(xiu)(xiu)鋼板帶材占主導地(di)位。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復合板(ban)(ban)作(zuo)為太(tai)鋼(gang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)板(ban)(ban)帶材的(de)一個分(fen)支,從20世紀80年代在完成主體設(she)備(bei)和軟件引進任(ren)務后,開(kai)始不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復合材料(liao)的(de)研(yan)究開(kai)發,并建設(she)了(le)專業化的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復合板(ban)(ban)生(sheng)(sheng)產基地,增設(she)了(le)研(yan)磨、爆(bao)炸焊(han)接、熱處理、矯直、剪(jian)切、刨邊(bian)等生(sheng)(sheng)產線設(she)備(bei),建成了(le)露天爆(bao)炸和平洞爆(bao)炸相結合的(de)全(quan)國惟一能夠全(quan)天候作(zuo)業的(de)爆(bao)炸焊(han)接場,填補了(le)太(tai)鋼(gang)在復合材料(liao)方面的(de)一項(xiang)空白。
在經歷了(le)從無到(dao)有30余年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展后,太鋼已具備(bei)萬(wan)噸級(ji)金(jin)屬復合(he)(he)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產能(neng)力,一次爆破復合(he)(he)率(lv)為(wei)100%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)占到(dao)97%.太鋼生(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)板(ban)以不銹鋼/鋼為(wei)主,其(qi)(qi)品(pin)種規格、性(xing)能(neng)完全(quan)滿足(zu)國家標(biao)準(zhun),各項指標(biao)均嚴于日本同類產品(pin)標(biao)準(zhun),滿足(zu)了(le)國內市場對不銹鋼系(xi)列產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求。太鋼為(wei)舉世(shi)矚目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長江(jiang)三峽工(gong)程提(ti)供(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)材料,無論是鋼種,還是外(wai)形尺寸等,在太鋼復合(he)(he)板(ban)生(sheng)(sheng)(sheng)產歷史乃至(zhi)國內都(dou)是前所(suo)未有的(de)(de)(de)(de)(de)(de),并(bing)以其(qi)(qi)一流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量、及(ji)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)交貨期和完善的(de)(de)(de)(de)(de)(de)售后服務得(de)到(dao)了(le)三峽業主、設(she)計、監(jian)理、施工(gong)單位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一致好評,開創了(le)太鋼不銹鋼復合(he)(he)板(ban)生(sheng)(sheng)(sheng)產歷史的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新局面。
太鋼(gang)目(mu)前主要(yao)以(yi)(yi)爆炸(zha)焊(han)接(jie)直(zhi)接(jie)生產不(bu)銹鋼(gang)板為(wei)主。爆炸(zha)焊(han)接(jie)的(de)(de)(de)結(jie)合(he)界面呈波形,與直(zhi)接(jie)軋制(zhi)復合(he)的(de)(de)(de)界面不(bu)同(tong),這種波形界面的(de)(de)(de)有(you)無被(bei)視作為(wei)焊(han)合(he)是(shi)(shi)(shi)否良好的(de)(de)(de)重要(yao)標志。從試樣的(de)(de)(de)金(jin)相觀察爆炸(zha)復合(he)界面結(jie)合(he)形態一(yi)般(ban)有(you)三種類型:一(yi)是(shi)(shi)(shi)金(jin)屬間(jian)的(de)(de)(de)直(zhi)接(jie)結(jie)合(he);二(er)是(shi)(shi)(shi)界面形成(cheng)(cheng)波狀結(jie)合(he);三是(shi)(shi)(shi)金(jin)屬間(jian)形成(cheng)(cheng)均(jun)勻連續(xu)的(de)(de)(de)熔(rong)化層。在這三種形式當中,只有(you)形成(cheng)(cheng)波狀結(jie)合(he),界面間(jian)的(de)(de)(de)原(yuan)子擴(kuo)散能使復合(he)板具有(you)較高界面強度的(de)(de)(de)同(tong)時,還可以(yi)(yi)實現在較寬的(de)(de)(de)工藝(yi)參數(shu)范圍內的(de)(de)(de)加工,是(shi)(shi)(shi)理想的(de)(de)(de)結(jie)合(he)方式。
太鋼(gang)采用(yong)“爆炸焊接坯(pi)+軋(ya)制”的方法,進(jin)行了批量的、最(zui)終(zhong)復(fu)合板厚度為(0.07+0.7+0.07)毫米的薄規格冷軋(ya)雙面復(fu)合卷試制,主(zhu)要應用(yong)于建筑門窗(chuang)等裝飾(shi)行業。
不銹鋼(gang)復(fu)合(he)板(ban)的(de)熱處(chu)理是整個復(fu)合(he)板(ban)生產(chan)過程中(zhong)關(guan)鍵的(de)一(yi)環(huan),經(jing)過爆炸焊接后(hou)的(de)復(fu)合(he)鋼(gang)板(ban)強度(du)、硬(ying)度(du)增高,塑(su)性減小,不利于后(hou)續加工使用。熱處(chu)理的(de)過程實際就是消除(chu)爆炸復(fu)合(he)后(hou)的(de)內應力,提高塑(su)性。但由(you)于一(yi)般不銹鋼(gang)的(de)固溶處(chu)理制(zhi)度(du)與(yu)碳鋼(gang)的(de)熱處(chu)理制(zhi)度(du)存在著(zhu)較大的(de)差(cha)異,因此熱處(chu)理溫度(du)、保溫時間及冷(leng)卻制(zhi)度(du)的(de)選擇(ze)方面(mian)就顯得(de)尤(you)為重要。
焊(han)接(jie)性能是選材(cai)的(de)(de)一(yi)個關鍵指標,也是設備組裝制作的(de)(de)重要環節。不(bu)銹鋼(gang)復(fu)合(he)板(ban)與(yu)單一(yi)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)、碳鋼(gang)相比,其焊(han)接(jie)工藝(yi)明顯不(bu)同。以爆(bao)炸焊(han)接(jie)生(sheng)產的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)復(fu)合(he)中厚板(ban)為例,其焊(han)縫(feng)分為基(ji)層焊(han)縫(feng)、復(fu)層焊(han)縫(feng)、過渡層焊(han)縫(feng)三層。
不(bu)銹鋼復(fu)合板用途越來(lai)越廣(guang)泛,涉及石油、化工、制鹽、釀造、化工、機械、食(shi)品、裝飾等行業(ye)。此外(wai),在我們日常生(sheng)活(huo)中的應用,比如高(gao)層建筑、廣(guang)告(gao)燈箱、旗(qi)桿、護欄(lan)、門窗等領域(yu)將會越來(lai)越廣(guang)泛,尚需(xu)不(bu)斷開發。
太原鋼(gang)(gang)(gang)鐵(集(ji)團)有(you)(you)限公(gong)司(si)(si)(si)始(shi)建于1934年,是(shi)(shi)以生(sheng)產(chan)(chan)板(ban)材(cai)為主的(de)大型鋼(gang)(gang)(gang)鐵聯合企(qi)(qi)(qi)業和國(guo)內(nei)具有(you)(you)國(guo)際水平(ping)的(de)最大的(de)全流程不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)企(qi)(qi)(qi)業。太鋼(gang)(gang)(gang)從(cong)1955年開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),改革(ge)開放以來,特(te)別是(shi)(shi)經過20世紀90年代大規模的(de)技術改造和技術引進,生(sheng)產(chan)(chan)有(you)(you)了很大發(fa)展,擁(yong)有(you)(you)高質量不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)冷軋卷(板(ban))的(de)生(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi)及(ji)其自主知識產(chan)(chan)權(quan)。目前太鋼(gang)(gang)(gang)集(ji)團全資(zi)子公(gong)司(si)(si)(si)31個(ge)、控股子公(gong)司(si)(si)(si)10個(ge)、參股公(gong)司(si)(si)(si)8個(ge)、分公(gong)司(si)(si)(si)14個(ge),不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)已達100萬(wan)噸(dun)(dun),是(shi)(shi)我(wo)國(guo)目前最大的(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)企(qi)(qi)(qi)業。2004年太鋼(gang)(gang)(gang)資(zi)產(chan)(chan)總額(e)316億元,粗鋼(gang)(gang)(gang)46365萬(wan)噸(dun)(dun)、鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)45827萬(wan)噸(dun)(dun),其中(zhong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)72萬(wan)噸(dun)(dun),銷售收(shou)入(ru)29017億元,比(bi)上(shang)年增長 3991%,利稅4287億元,比(bi)上(shang)年增長65.34%,位居世界不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)企(qi)(qi)(qi)業前八強。