一種混凝土預制件生產線模臺面用鋼板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種混凝土預制件生產線模臺用鋼板及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 用工業化生產的方式來建造住宅，既有利于節能減排，也是建筑業轉型升級的重 要方向。這當中混凝土預制件模具以及生產流水線生產設備制造是建筑工業化的基礎環 -K- T。
[0003] 模臺是混凝土預制件生產線中直接關系到預制件質量的主要的消耗件，每條線有 數十乃至上百件模臺。模臺通常是用高強度型鋼焊接成框架結構，表面覆蓋IOmm普通鋼板 或者特種合金鋼板，這種鋼板還因為生產工藝需要必須具備很好的導磁性，實際使用中最 大負荷達到650kg/m 2。
[0004] 實際使用中，模臺的失效報廢原因主要是面板失效，而面板失效原因是：
[0005] 1、反復的高頻搗固應力和溫度應力交替作用導致失效；
[0006] 2、預制混凝土的銹蝕。目前國內還沒有找到合適的鋼板材料符合模臺板工業化生 產制造的性能要求。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種混凝土預制件生產線模臺面用鋼板及其制造方法，該 模臺面用鋼板由導磁性很強的鐵素體不銹鋼和普通碳鋼鋼板復合而成，兼具有耐腐蝕性 好、耐磨損佳、加工性能良好、可焊性強、成形性好、導熱性導磁性均優異、機械強度大等諸 多優良的綜合力學性能，能夠有效的降低模臺制造成本，提高模臺使用壽命。
[0008] 為達到上述目的，本發明的技術方案是：
[0009] 一種混凝土預制件生產線模臺面用鋼板，其包括碳鋼基材層和復合于碳鋼基材層 的上表面和/或下表面的不銹鋼復合層；所述碳鋼基材層和所述不銹鋼復合層通過碳鋼基 材層中的原子和不銹鋼復合層中的原子向相鄰層的相互擴散而結合。
[0010] 進一步，所述碳鋼基材層具有一層，位于碳鋼基材層的上表面和下表面的不銹鋼 復合層分別各有一層。
[0011] 又，分別復合于碳鋼基材層的上、下表面的不銹鋼復合層可以是同一牌號的，也可 以是不同牌號的。當然，這兩層不銹鋼復合層的厚度可以是相同的，也可以是不相同的。
[0012] 本發明模臺面用鋼板即鐵素體不銹鋼復合鋼板，充分發揮了鐵素體不銹鋼耐蝕且 導磁和碳鋼綜合機械性能佳的各自優勢。特別是，碳鋼基材層和鐵素體不銹鋼復合層通過 碳鋼基材層中的原子和不銹鋼復合層中的原子向相鄰層的相互擴散而結合，復合鋼板的復 合效果好，其結合面的強度大且結合面齊平。因此，本發明雙面鐵素體不銹鋼實現了冶金結 合。較之于現有技術的結合方式，原子擴散結合的結合牢度更大，結構穩定性更好，結合面 的剪切強度更高。
[0013] 本發明混凝土預制件生產線模臺面用鋼板的制造方法，其包括步驟：
[0014] 1)坯料表面處理：將碳鋼坯料和不銹鋼坯料進行表面預處理；
[0015] 2)組坯：在碳鋼坯料的上表面和/或下表面分別放置與其接觸的不銹鋼坯料，并 使不銹鋼坯料的外邊沿與碳鋼坯料外邊沿平齊；
[0016] 3)點焊定型，使碳鋼坯料與不銹鋼坯料之間的相對位置不變；
[0017] 4)焊接：采用真空電子束將碳鋼坯料與不銹鋼坯料的結合面的邊緣焊接密封，控 制焊接真空度< 1.0 Pa，焊接深度為IOmm~80mm，焊縫寬度彡2mm，形成組合還；
[0018] 5)加熱：將組合坯加熱；
[0019] 6)軋制：多道次軋制到目標厚度。
[0020] 進一步，還包括步驟（7):精整和矯直。
[0021] 又，在所述步驟（1)中，經過表面預處理的坯料的待焊接面的平面度< lmm/m2,粗 糙度 Ra < 12. 5 μ m。
[0022] 另外，在所述步驟（4)中，焊接完成后使用電磁振動消除焊接應力。
[0023] 優選的，在所述步驟（5)中，控制加熱溫度為1100~1250°C，并保溫1~3h。
[0024] 優選的，在所述步驟（6)中，控制軋制溫度為850~1190°C。
[0025] 在上述步驟（3)中，可以采取手工焊接、氣體保護焊、氬弧焊對組坯完成點焊定 型。與此同時，在上述步驟（3)中提及的相對位置保持不變是指碳鋼坯料與復合于其上、下 表面的不銹鋼坯料之間的相對位置在進行步驟（4)之間不會發生任何變化。
[0026] 在上述步驟（4)中，采用真空電子束將碳鋼坯料與不銹鋼坯料的結合面的邊緣焊 接密封，一方面確保復合鋼板的結合面之間的焊接強度，另一方面避免結合面在后續加工 過程中因焊縫漏氣而發生氧化現象。
[0027] 在上述步驟（4)中，對于焊接工藝參數進行了控制。其中，控制焊接真空度 < I. 〇Pa，是為了有效防止不銹鋼-碳鋼表面氧化層的形成，同時還減少了真空抽氣時間， 提高了加工效率，降低了加工成本；
[0028] 將焊接深度設定為IOmm-SOmm的原因在于：這樣的焊接深度能夠保證焊接強度達 到后續加熱軋制所需的焊合強度要求。在此需要說明的是，該焊接深度為自坯料的外邊沿 向內延伸的被焊接密封的尺寸大小。同時，為了進一步地確保焊接強度達到后續加熱軋制 所需的焊合強度要求，需要將焊接寬度設計為多2mm。
[0029] 在上述加熱步驟中，控制加熱溫度為1100_1250°C，并保溫l_3h。根據復合層和基 材層材料的熔點溫度，選擇熔點最低的金屬熔點Tm再降低一定溫度后確定加熱溫度。保溫 時間按照復層和基材層金屬的導熱系數大小確定需要的保溫時間，一般碳鋼按照實際有效 厚度*lmin/mm計算保溫時間，不銹鋼按照有效厚度X 2min/mm計算保溫時間。組合還的實 際有效厚度按照上表面復合層+基材層+下表面復合層的總厚度計算。
[0030] 優選的，因復合用的不銹鋼材料和碳鋼的延展性不同，加熱不均會導致組合坯料 焊縫開裂的風險性增大，所以在組合坯料加熱溫度300°c以下時采用側向輻射加熱，即對鋼 坯側邊進行加熱，使碳鋼與不銹鋼受熱延伸最大程度地保持一致，減少不銹鋼加熱鼓凸現 象發生，提尚還料的合格率。
[0031] 在上述軋制步驟中，控制軋制溫度為850~1190°C。軋制溫度范圍按照基材層和 復合層金屬各自的變形抗力確定，在軋機能夠承受的范圍內設計軋制溫度和變形道次。
[0032] 在組合坯的軋制過程中，因基材層上、下表面復合層均為不銹鋼，其變形過程完全 對稱，可以實現復合板軋制過程的板形控制。
[0033] 由于本發明模臺用鋼板中的碳鋼基材層和不銹鋼復合層之間的結合為原子擴散 結合，其結合面的結合牢度大，并且結合面齊平，其中，其結合面的剪切強度均多310Mpa。
[0034] 另外，由于碳鋼基材層和不銹鋼復合層之間實現了原子擴散結合，因此，本發明模 臺用鋼板具有優良的復合效果及良好的結構穩定性。
[0035] 此外，由于本發明模臺用鋼板的復層鐵素體不