·1392· 北京科技大学学报 第33卷 表1Q345B钢化学成分（质量分数） 经表面处理使两块钢板的待复合表面变得清洁无氧 Table 1 Chemical composition of experimental Q345B steel 化：两块板坯叠置后将其四周焊合，同时焊上钢管 类别 C Mn Si 焊接先采用氩弧焊打底，然后采取多层多道焊。焊 Q345B 0.171.290.300.020.03 后将复合板坯的间隙抽真空至1×10-3Pa,并将管 GB/T159-2008≤0.20≤1.70≤0.50≤0.035≤0.035 口压合密封：加热保温后进行轧制复合 表面处理 焊与真空 轧制复合 图1轧制复合工艺 Fig.1 Clad rolling process 轧制复合采用两阶段传统控轧(CCR)和再结 见表2.两种工艺使用的组合板坯厚度为60mm,累 晶型控轧(RCR)两种轧制工艺.将真空处理后的板 积压下量为30mm.各道次厚度h、压下量△h和道 坯加热至1150℃，保温1~1.5h,出炉温度在1150~ 次压下率e见表3. 1130℃，接着进行热轧复合，试验的轧制工艺参数 表2轧制工艺参数 Table 2 Rolling process parameters I阶段 Ⅱ阶段 冷阶段 工艺 开轧温度/℃ 终轧温度/℃ 开轧温度/℃ 终轧温度/℃ 终冷温度/℃ 冷却速度/（℃s1) 1CCR 1150-1130 11001050 880-860 830-820 650~600 汤 2RCR 1130-1120 1100~1050 一 一 650-600 20 表3道次压下规程 Table 3 Reduction schedule for the rolling 2试验结果 道次 工艺 2.1结合度 参数 2 3 4 按照GB/T7734一2004《复合钢板超声波检测 h/mm 48 40 34 30 方法》进行复合钢板的超声波探伤.经超声波探伤 1CCR △h/mm 12 8 6 4 发现：如图2所示，工艺1生产的钢板头尾局部存在 E/% 20.0016.6715.0011.76 未结合缺陷，其他部位都达到I级标准；而工艺2生 h/mm 48 39 33 30 产的钢板不存在图2中深色区域所示的未结合缺 2RCR △h/mm 12 9 6 陷，全部达到1级标准.由于层状复合板在轧制过 E/% 20.00 18.75 15.38 9.09 程中上下板咬入可能不同步，沿复合面就会产生一 注：工艺1中1、2道次在再结品区进行，3、4道次在未再结品区 定的滑动，因此会影响板坯两端的复合效果.但是， 进行：工艺2中四个道次都在再结晶区完成 在本试验中，相同的轧制条件下只有工艺1生产的 1.3组织性能的测试与设备的选用 钢板出现钢板头尾部的未结合现象，因此说明工艺 试样经过研磨、抛光和侵蚀后，使用Zeiss Axio-- vet40MAT显微镜和LE0-1450型扫描电镜对复合 面的微观组织与夹杂物进行观察；在CMT-4105型 万能试验机和B-30B试验机上进行各项力学性能 图2工艺1超声波探伤示意图（深色区域为未结合部分） 测试；使用CUD2080超声波探伤仪对钢板进行无损 Fig.2 Sketch of the ultrasonic testing of Process 1 (the dark area is 探伤. unbound parts)北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 表 1 Q345B 钢化学成分( 质量分数) Table 1 Chemical composition of experimental Q345B steel % 类别 C Mn Si P S Q345B 0. 17 1. 29 0. 30 0. 02 0. 03 GB /T159—2008 ≤0. 20 ≤1. 70 ≤0. 50 ≤0. 035 ≤0. 035 经表面处理使两块钢板的待复合表面变得清洁无氧 化; 两块板坯叠置后将其四周焊合，同时焊上钢管． 焊接先采用氩弧焊打底，然后采取多层多道焊． 焊 后将复合板坯的间隙抽真空至 1 × 10 － 3 Pa，并将管 口压合密封; 加热保温后进行轧制复合． 图 1 轧制复合工艺 Fig． 1 Clad rolling process 轧制复合采用两阶段传统控轧( CCR) 和再结 晶型控轧( RCR) 两种轧制工艺． 将真空处理后的板 坯加热至1 150 ℃，保温 1 ～ 1. 5 h，出炉温度在 1 150 ～ 1 130 ℃，接着进行热轧复合，试验的轧制工艺参数 见表 2． 两种工艺使用的组合板坯厚度为 60 mm，累 积压下量为 30 mm． 各道次厚度 h、压下量 Δh 和道 次压下率 ε 见表 3． 表 2 轧制工艺参数 Table 2 Rolling process parameters 工艺 Ⅰ阶段 Ⅱ阶段 冷阶段 开轧温度/℃ 终轧温度/℃ 开轧温度/℃ 终轧温度/℃ 终冷温度/℃ 冷却速度/( ℃·s － 1 ) 1CCR 1 150 ～ 1 130 1 100 ～ 1 050 880 ～ 860 830 ～ 820 650 ～ 600 20 2RCR 1 130 ～ 1 120 1 100 ～ 1 050 — — 650 ～ 600 20 表 3 道次压下规程 Table 3 Reduction schedule for the rolling 工艺 参数 道次 1 2 3 4 h /mm 48 40 34 30 1CCR Δh /mm 12 8 6 4 ε /% 20. 00 16. 67 15. 00 11. 76 h /mm 48 39 33 30 2RCR Δh /mm 12 9 6 3 ε /% 20. 00 18. 75 15. 38 9. 09 注: 工艺 1 中 1、2 道次在再结晶区进行，3、4 道次在未再结晶区 进行; 工艺 2 中四个道次都在再结晶区完成． 1. 3 组织性能的测试与设备的选用 试样经过研磨、抛光和侵蚀后，使用 Zeiss Axio￾vert 40MAT 显微镜和 LEO--1450 型扫描电镜对复合 面的微观组织与夹杂物进行观察; 在 CMT--4105 型 万能试验机和 JB--30B 试验机上进行各项力学性能 测试; 使用 CUD2080 超声波探伤仪对钢板进行无损 探伤． 2 试验结果 图 2 工艺 1 超声波探伤示意图( 深色区域为未结合部分) Fig． 2 Sketch of the ultrasonic testing of Process 1 ( the dark area is unbound parts) 2. 1 结合度 按照 GB /T 7734—2004《复合钢板超声波检测 方法》进行复合钢板的超声波探伤． 经超声波探伤 发现: 如图 2 所示，工艺 1 生产的钢板头尾局部存在 未结合缺陷，其他部位都达到 I 级标准; 而工艺 2 生 产的钢板不存在图 2 中深色区域所示的未结合缺 陷，全部达到 I 级标准． 由于层状复合板在轧制过 程中上下板咬入可能不同步，沿复合面就会产生一 定的滑动，因此会影响板坯两端的复合效果． 但是， 在本试验中，相同的轧制条件下只有工艺 1 生产的 钢板出现钢板头尾部的未结合现象，因此说明工艺 ·1392·