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复合板行业发展情况分析


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发布时间:

2023-05-05

【概要描述】金属复合板是将不锈钢、镍基合金或钛等,和合金钢板紧密结合在一起,既有不锈钢、镍基合金等优良的防腐耐蚀性能,又具有合金钢良好的机械性能及显著的成本优势,同时可以节约贵重金属,降低成本。个人认为这是一个朝阳行业。

金属复合板是将不锈钢、镍基合金或钛等,和合金钢板紧密结合在一起,既有不锈钢、镍基合金等优良的防腐耐蚀性能,又具有合金钢良好的机械性能及显著的成本优势,同时可以节约贵重金属,降低成本。个人认为这是一个朝阳行业。

目前主要有两种制备方法:第一种是爆炸复合,是利用炸药爆炸时产生的瞬时高温、高压以及高速冲击的爆轰波来实现两层或多层金属间固态冶金结合。这是比较“古老”的方式。第二种是轧制复合法,让基板和复板处于表面洁净状态,通过加热和塑性变形时,原子间高度扩散作用,达到连续的冶金结合。从刚炸完的钢板情况看,它的变形还是比较严重的,但是相对而言,通过轧机轧出来的复合板情况,不平度要好很多。

爆炸复合工艺的发展历史,其实较早要溯源到一战的时候,那时有个军工科学家发现了一颗子弹爆炸在铁锹上面,结果两种金属复合在一起了,这是第一次发现这个现象。1944年的时候由美国科学家卡尔提出了这样一个理论,同时在后面又做了一个实验,在1959年由腓尼裘克成功的制备出世界上第一块复合板。我们国家是1963年开始研究这个工艺,1966年成功开发出我国第一块爆炸焊接实验板,但是1968年才正式将这个工艺用于工业生产当中。所以,爆炸发展已经有60多年的历史了,陆续已经有了80多种组合方式,成功开发出了不锈钢-钢、钛-钢等复合钢板。据不完全统计,去年我国爆炸复合板产量有90万吨左右,相比大品类的板材还是比较少的。

接下来介绍一下轧制复合工艺的历史,20世纪50年代的时候美国率先开始研究轧制复合理论,1955年前苏联针对易氧化金属间的复合,率先开始了真空轧制工艺的研究,1985年日本JFE公司将真空电子束焊接与热轧法融合在一起,组成了相对成熟的真空轧制法,使真空度达到0.01pa,界面复合率达到99%,剪切强度大于210Mpa。

国内本世纪初开始涉猎这个行业,随着造纸、桥梁行业的应用扩展,大概在2015年,整个行业取得一个突破,但是目前这也属于起步发展阶段,目前热轧的平板产量大概在7万吨,卷板在3万吨左右,由于现在绿色环保低碳的要求越来越高,轧制复合板工艺有着非常广阔的前景。

下面我把这两种方式做一个对比,上图是轧制复合,下图是爆炸复合。轧制复合方面,目前主流采用对称组坯的方式。爆炸焊接方面,下层是碳钢,上层是不锈钢,在不锈钢上面铺设炸药,按这个顺序堆放、施爆。轧制复合能实现整个工艺流程的规模化、环境污染小,不受气候影响,交货期非常稳定,批量化生产订单成本非常低,界面可以实现100%冶金结合,厚度小于等于40的时候成本比较有优势。反过来,爆炸复合弥补了它的劣势,它的复合品种比较多,像铜、锆等非常贵重的金属,单价都达到几十万、几百万,都能通过爆炸把它跟一些普通的碳钢结合在一起。二是厚度上面它能突破轧制复合的限制,一百多毫米厚、两百毫米厚的都能实现,厚板成本相对更低一点。三是它机动灵活,适合零散生产。四是可以生产圆形的封头或者异形件。第五是应用行业比较早,认可度比较高,这是两者的优劣势对比。