一种复合LP钢板及其生产方法及步骤

　　本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种复合lp钢板及其生产方法。

　　背景技术：

　　建筑、桥梁工程等工程结构用钢是重要的工程材料，随着社会和经济的发展，桥梁钢不仅要求具有载重和抗震性，对耐蚀性和美观性的要求也越来越高；因此，目前工程项目普遍要求结构用钢不仅要有优异的强度和韧性、良好的可焊性、低的屈强比以保证大载荷下桥梁的抗断裂性能，而且要有良好的耐大气腐蚀性能，以达到免涂装、提高桥梁的使用寿命和美观性的效果，因此不锈钢复合板逐渐成为桥梁工程用材料的发展趋势。

　　lp(纵向变厚度)钢板是指厚度沿轧制方向连续变化的具有特殊纵向形状的钢板，其在轧制过程中通过连续改变轧辊的开口度来改变纵向厚度。由于纵向变厚度钢板可根据承受载荷的情况来改变其厚度，因而可优化桥梁、船体、建筑等结构断面的设计，不仅可减少钢材用量、减少焊接次数，而且可通过连接处的等厚化改善操作性，如省略垫板和锥度加工等。

　　申请号为200610092574.1的中国专利，公开了一种“具有高屈服强度非调质钢板”，其生产的钢板可作为桥梁结构用的钢板，屈服强度能达到450～500mpa左右；但由于其含有较高的nb、ti、ni元素，重量百分比分别为0.06、0.03、0.8，不但增加吨钢成本，还给连铸生产带来很大的技术难度，不利于大工业化连铸生产，且过剩的ti会引起冲击韧性的降低，最重要的是这种常规钢板的耐蚀性和美观性无法与不锈钢复合板媲美。

　　申请号为201110347172.2的中国专利，公开了“一种复合钢板及其制造方法”，将需要复合的基板、复板打磨，然后在复板上铺放炸药，通过炸药爆炸产生的冲击力将复板和基本进行复合，这种爆炸复合的生产工艺生产的复合钢板结合率和强度较低，且具有高噪音污染，目前已处于逐步淘汰的状态。

　　申请号为201610180116.7的中国专利，公开了“一种马氏体不锈钢复合钢板及其生产方法”，通过钢坯组坯、加热、控轧、热处理工艺路线完成，采用双坯叠轧，即上下两层为a516gr70碳钢，中间两层为410s马氏体不锈钢，在两层马氏体不锈钢之间加入隔离剂后对组合坯进行四边焊接封边并利用真空泵抽真空，具有优良的强韧性及力学性能；但其对称组坯的工艺相对复杂，且需要进行真空处理。

　　申请号为201510162301.9的中国专利，公开了“一种碳钢与奥氏体不锈钢复合钢板及其生产方法”，也采用与上述工艺相类似的工艺，中间两层为316l奥氏体不锈钢，在两层奥氏体不锈钢之间加入隔离剂后对组合坯进行四边焊接封边并利用真空泵抽真空，同样其对称组坯的工艺相对复杂，且需要进行真空处理。

　　申请号为cn201310227028.4的中国专利，公开了“一种横向楔形轧制变厚度钢板的生产方法”，包括横向轧制：在横轧阶段末道次轧制时，按照钢板头部和尾部平均厚度设定值对钢板进行纵向变截面轧制；纵向轧制；首先，在纵轧阶段，按照横轧阶段产生的头尾纵向变厚度值进行横向等比例楔形轧制；然后，按照轧制规程分配采用影响函数方法确定辊缝调整量和弯辊力设定值，保证纵轧道次的横向厚度分布满足等比例楔形要求。由于该方法是在横向轧制的末道次设定辊缝参数轧制出横向楔形钢板，必然导致其厚度变化范围较小，钢板板型较差且无法在矫直机上进行矫正导致废板率增加。

　　由以上分析可知，目前可用于桥梁建设的lp钢板或复合lp钢板存在如下不足：

　　1)钢板的耐蚀性、美观性差，无法满足桥梁钢建设新的需要；

　　2)复合板基板强度、韧性较低，无法适应大强韧性的要求。

　　技术实现要素：

　　本发明提供了一种复合lp钢板及其生产方法，复合lp钢板采用具有高表面耐腐蚀性和美观性的复板，以及具有高强度和韧性的基板制成，其生产工艺简单，成品复合界面的力学性能优异，剪切强度达到300mpa以上，是一种理想的结构用钢板。

　　为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

　　一种复合lp钢板，由碳钢基板和不锈钢复板经复合后轧制成型，其沿纵向的截面厚度连续变化，成品剪切强度≥300mpa。

　　所述碳钢基板采用普通碳素结构钢、低合金结构钢或建筑工程用钢。

　　一种复合lp钢板的生产方法，包括如下步骤：

　　1)选用长、宽尺寸相同的碳钢基板和不锈钢复板，两者的厚度可以相同也可以不同；碳钢基板和不锈钢复板的一侧表面分别进行铣磨处理，使其表面粗糙度ra≤10um；

　　2)将碳钢基板与不锈钢复板的铣磨面相对叠放在一起，在真空室中将接触面四周进行焊接制成轧制坯料，防止加热过程中接触面氧化；

　　3)将焊接好的轧制坯料在具有动态调整辊缝功能的中厚板轧机上进行轧制，开轧温度控制在1100～1200℃，轧制后得到复合lp钢板。

　　与现有技术相比，本发明的有益效果是：

　　1)复合lp钢板采用具有高表面耐腐蚀性和美观性的复板，以及具有高强度和韧性的基板制成，是一种新型的lp钢板；

　　2)复合lp钢板的生产工艺简单，成品复合界面的力学性能优异，剪切强度达到300mpa以上，是一种理想的结构用钢板。

　　附图说明

　　图1是本发明所述复合lp钢板的成品结构示意图。(以楔形lp复合钢板为例)

　　图中：1.碳钢基板2.不锈钢复板

　　具体实施方式

　　下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

　　如图1所示，本发明所述一种复合lp钢板，由碳钢基板1和不锈钢复板2经复合后轧制成型，其沿纵向的截面厚度连续变化，成品剪切强度≥300mpa。

　　所述碳钢基板1采用普通碳素结构钢、低合金结构钢或建筑工程用钢。

　　一种复合lp钢板的生产方法，包括如下步骤：

　　1)选用长、宽尺寸相同的碳钢基板1和不锈钢复板2，两者的厚度可以相同也可以不同；碳钢基板1和不锈钢复板2的一侧表面分别进行铣磨处理，使其表面粗糙度ra≤10um；

　　2)将碳钢基板1与不锈钢复板2的铣磨面相对叠放在一起，在真空室中将接触面四周进行焊接制成轧制坯料，防止加热过程中接触面氧化；

　　3)将焊接好的轧制坯料在具有动态调整辊缝功能的中厚板轧机上进行轧制，开轧温度控制在1100～1200℃，轧制后得到复合lp钢板。

　　以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

　　【实施例1】

　　本实施例中，不锈钢复板2采用304不锈钢钢坯，碳钢基板1采用q345b钢坯。

　　对304不锈钢钢坯的一个表面和q345b钢坯的一个表面分别利用铣床进行铣磨处理，铣磨后表面粗糙度ra≤10um。

　　将q345b钢坯和304不锈钢钢坯的铣磨面相对叠放在一起，送入真空室中将接触面的四周进行焊接，以防止加热过程中接触面氧化。

　　在具有动态调整辊缝功能的厚板轧机上轧制楔形的lp复合钢板，开轧温度为1100℃。

　　成品经检查及检验，薄端厚度20mm，厚端厚度40mm，长12m，剪切强度≥320mpa。

　　【实施例2】

　　本实施例中，不锈钢复板2采用316不锈钢钢板，碳钢基板1采用q345gj钢板。

　　对316不锈钢钢板的一个表面和q345gj钢板的一个表面分别利用铣床进行铣磨处理，铣磨后表面粗糙度ra≤10um。

　　将q345gj钢板和316不锈钢钢板的铣磨面相对叠放在一起，送入真空室中将接触面的四周进行焊接，以防止加热过程中接触面氧化。

　　在具有动态调整辊缝功能的厚板轧机上轧制楔形的lp复合钢板，开轧温度为1200℃。

　　成品经检查及检验，薄端厚度15mm，厚端厚度30mm，长20m，剪切强度≥330mpa。

　　【实施例3】

　　本实施例中，不锈钢复板2采用316l不锈钢钢板，碳钢基板1采用q370q钢板。

　　对316l不锈钢钢板的一个表面和q370q钢板的一个表面分别利用铣床进行铣磨处理，铣磨后表面粗糙度ra≤9um。

　　将q370q钢板和316l不锈钢钢板的铣磨面相对叠放在一起，送入真空室中将接触面的四周进行焊接，以防止加热过程中接触面氧化。

　　在具有动态调整辊缝功能的厚板轧机上轧制楔形的lp复合钢板，开轧温度为1150℃。

　　成品经检查及检验，薄端厚度30mm，厚端厚度50mm，长15m，剪切强度≥310mpa。

　　以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

　　技术特征：

　　技术总结

　　本发明涉及一种复合LP钢板及其生产方法，所述复合LP钢板由碳钢基板和不锈钢复板经复合后轧制成型，其沿纵向的截面厚度连续变化，成品剪切强度≥300Mpa。生产方法包括：1)碳钢基板和不锈钢复板的一侧表面分别进行铣磨处理；2)将碳钢基板与不锈钢复板的铣磨面相对叠放在一起，在真空室中将接触面四周进行焊接制成轧制坯料；3)将焊接好的轧制坯料在具有动态调整辊缝功能的中厚板轧机上进行轧制后得到复合LP钢板。本发明所生产的复合LP钢板采用具有高表面耐腐蚀性和美观性的复板，以及具有高强度和韧性的基板制成，其生产工艺简单，成品复合界面的力学性能优异，剪切强度达到300MPa以上，是一种理想的结构用钢板。

　　技术研发人员：李文斌;刘明;王华;乔馨;李新玲;陈军平;隋轶;李云;杨军

　　受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司

　　技术研发日：2017.02.08

　　技术公布日：2018.08.14