【独家】王国栋院士:真空制坯轧制复合板技术

设备家将独家每期介绍一项技术的重大需求、研究目标、研究内容、装备开发、预期效果。本期介绍真空制坯轧制复合板技...



设备家将独家每期介绍一项技术的重大需求、研究目标、研究内容、装备开发、预期效果。本期介绍真空制坯轧制复合板技术。详细内容将在《冶金设备》杂志第4期刊登。（十四）真空制坯轧制复合板技术

重大需求：金属复合板可以发挥其组元金属材料各自性能优势，实现单一金属不能满足的高强度、耐蚀、耐磨等特要求殊性能，节约贵重金属，降低成本。在大型机械、船舶、海洋平台、压力容器等领域有大量需求。

研究目标：开发真空环境下钢板复合坯制造工艺与设备及复合坯的加热、热轧、冷却、精整全套工艺技术与装备，为海洋、建筑、能源、化工等行业提供高端厚板与复合板。

研究内容：

（1）多坯焊接制坯技术。开发高效率真空电子束焊接（EBW）装备与可对高合金钢、铝合金、镁合金等进行真空焊接的先进装备。专门连铸坯表面高速铣削处理装备、钢坯翻转-叠合、钢坯缓冲降落、钢坯对齐、钢坯对中等专用设备；

（2）复合坯加热与轧制工艺。开发特殊的复合坯料轧制控制技术，“高温低速小压下+高温低速大压下”相结合的大单重复合坯料轧制法、复合坯料防开裂控制技术，优化加热工艺、控制轧制温度及板形，提高成材率；

（3）复合板界面产物控制技术。通过独特的工艺及装备设计，将复合界面的氧化物控制到极低水平，氧化物尺寸达到纳米级别；对界面产物进行控制，防止界面脆性物过度生成恶化界面强度。

（4）复合板精整工艺与装备。开发复合板分离、表面清理、表面清净、切边、矫直等辅助设备。

装备开发：复合坯制备、加热、轧制、冷却装备；合金化镀锌（GA）的全套加热-保温-冷却装备；热镀锌镀层厚度与均匀性控制装备；相应的自动化、智能化控制系统。

预期效果：真空轧制复合技术可以应用于同种和异种金属（不锈钢/碳钢、 不锈钢 /X65、耐磨钢/碳钢、纯钛/不锈钢、纯钛/碳钢、825 /X65等）的复合，提供优质厚板和复合板产品。

1.复杂难选铁矿石预富集—悬浮焙烧—磁选技术

2.低碳炼铁技术

3.先进钢铁全流程一体化组织控制

4.改进型热带无头轧制短流程工艺、装备及产品

5.薄带铸轧短流程工艺、装备与产品6.无酸洗涂镀制备热轧涂层板技术7.新一代钢包喷射冶金工艺8.高品质连铸坯生产工艺与装备9.热轧钢材组织性能控制10.极限规格板材先进热处理装备及工艺技术11.薄板坯无头或半无头轧制＋无酸洗涂镀制备热轧AHSS12.高精度冷轧板形控制技术与装备技术13.先进连续退火与涂镀技术14.真空制坯轧制复合板技术

15.旨在大规模定制的钢材智慧制造系统

作者简介：王国栋，中国工程院院士，男，1942年10月出生于辽宁省大连市，东北大学教授，博士生导师。压力加工专家。1981年毕业于北京钢铁研究总院，获硕士学位。曾任东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室主任，现任东北大学国家重点实验室学术委员会常务副主任、中国金属学会常务理事，中国金属学会学术工作委员会副主任委员、中国金属学会轧钢学会副理事长，中国材料研究学会荣誉理事。

王国栋教授长期致力于钢铁材料轧制的理论、工艺、自动化方面的研究并取得了卓越的成就，尤其是在新一代钢铁材料、中厚板核心轧制技术开发和集成、轧制过程人工智能优化等方面做出创新成果。承担的国家重大技术装备研制项目，集成和开发了大型中厚板轧机控轧控冷、中厚板轧制钢材组织性能预测与控制、中厚板生产线自动控制等技术，形成了具有我国自主知识产权的成套中厚板核心轧制技术，闯出了大型中厚板轧机实现国产化的新路；在超级钢的研究中，提出晶粒适度细化、复合强化等学术思想，解决了提高材料抗拉强度、降低屈强比和在现有轧机上生产超级钢两个关键问题；综合运用人工智能、组织性能预测、有限元等方法，建立连轧过程数模开发工具和模型参数调优工具，利用轧制过程得到的海量信息，进行轧制过程优化与数模调优。在板形理论和板形控制、热轧板带组织和性能的预测与控制、塑性加工理论与有限元方法、轧制过程的人工智能优化、板带新产品的开发等方面做出一系列创新成果，对轧制理论发展和轧制技术进步产生很大的影响。

往期热点回顾

【独家】王国栋院士:高精度冷轧板形控制技术与装备技术

全国PPP市场“蛋糕”有多大？

4月德国、日本制造业订单均环比下降

【技术】电弧炉气体搅拌系统的应用及节能效果（一）

【百科】中国古代冶铁术的起源（四）-《禹贡》篇

    关注 设备家