[發明專利]一種熱噴涂預置釬料熱軋制備復合板的方法

無效

• 申請號: 201210072520.4
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102581573A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張忠禮;李子健;謝強
• 申請（專利權）人: 沈陽航新金屬復合科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21B1/38;B23K1/19;B23K35/28;B23K35/30;C23C4/08
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術領域：

本發明屬于金屬材料加工領域，特別是涉及一種金屬復合板的制造方法。

背景技術：

隨著科學技術的發展，許多領域對材料的品種和性能提出了更高的要求，迫切需要具有優良綜合性能的材料，例如，人們希望這些材料具有使用壽命長、安全可靠，高的強度、韌性和更小的比重，有時還需要復合材料具有優良的耐熱性和耐腐蝕性，而且價格低，能夠節約稀貴金屬。然而，在單一的金屬材料上同時實現以上這些性能要求是不可能的；但是，通過幾種物理性能相異材料的相互復合，就可以實現這些功能。金屬復合板是借助某種技術將兩種或多種不同材質或性能的材料復合在一起的層狀材料。通過科學地選擇材料組元，合理的設計復層結構，可以滿足不同工作場合的應用需要。由于金屬復合板的優異性能，它的應用和制造也越來越受到人們的重視。

對層壓復合材料的研究始于20世紀30年代，主要采用軋制法、鑄造法、爆炸法、擴散焊法等方法生產鋁、鈦、鋼等金屬與合金的復合材料，尤其在冷軋復合方面的研究比較深入。后來，美國人率先提出金屬層壓復合的三步工藝，即：表面處理--軋制復合--退火強化處理，這項技術使雙金屬室溫固相復合得到了迅速的發展。目前，英、法、德等發達國家對復合材料的研究已達到較高水平，并得到了廣泛的應用。日本在復合材料方面的研究起步較晚，但其發展十分迅速，近年來已成為從事金屬復合研究最多的國家之一；特別是20世紀90年代以后，對金屬復合板的研究更是取得了多項成果和專利，尤其在階梯式加熱復合及溫軋復合方面取得了令人矚目的研究成果。復合板的生產方式主要有固-液相復合法和固相復合法。固-液復合法的工作環境比較惡劣，而且復合溫度、各層厚度等方面的控制難度較大。固相復合法具有生產效率高，生產成本低，無污染，節約能源，成材率高的特點，因此，采用固相復合技術是我國現階段層狀金屬復合板生產的發展趨勢。

我國對金屬層狀復合材料的研究起始于20世紀60年代初，主要生產方式有爆炸復合法、爆炸+軋制(冷軋、熱軋)復合法、包澆(固-液結合)+軋制復合法等。其中熱軋復合法由于界面結合較差，結合面抗剪強度較低以及復層金屬厚度不均等沒有大面積的普及。現階段我國雙金屬復合板的生產中，爆炸+軋制復合法已經比較成熟。爆炸復合法投資少、成本低，不需要復雜的大型設備，只要有爆炸場地即可生產。爆炸復合通過強大的爆破力作用實現不同金屬原子的緊密結合，通過金屬鍵形成牢固的焊接界面，實現基層和復層牢固的冶金結合。但是爆炸復合法工藝繁雜，生產效率低，難以實現大規模、連續化生產，而且工作環境惡劣，噪音大，污染環境，是該方法的缺點。爆炸復合法主要適用于單張面積較大、板材較厚的雙層或多層復合板的生產。

軋制復合法是借助大的壓下量軋制兩層或多層金屬和合金，依靠原子間金屬鍵的相互吸引力而使組元層結合起來的一種復合技術。根據軋制復合時是否加熱可以分為熱軋復合和冷軋復合。這種方法一般包括三個步驟：表面處理、軋制復合和擴散退火。軋制復合可以進行成卷連續生產，各金屬組元層的厚度均勻，產品尺寸精確，性能穩定，生產效率高、成本低，易于實現大規模工業化生產。軋制復合法可以生產不同厚度和表面質量較高的層狀復合板，但復合板的寬度受到軋機能力的限制。

多層復合板除了在石油化工及食品工業領域得到廣泛應用外，在人們日常生活中，尤其在炊具制造領域也有極大的市場。就炊具材料而言，不銹鋼、低碳鋼、鈦、鋁等金屬間的相互組合制成的多層復合材料有其獨特的優勢。我國現階段制造的炊具基本上都是采用鋁、鋁合金、生鐵、不銹鋼等單一材料來制作。由于材料固有的物理、化學特性的局限，由單一材料制作的炊具在內，在品質和外觀方面很難兼顧。而由于復合板制成的炊具可以在化學、物理性能上互補彌補、組合，不僅可以改善了炊具外觀形貌和使用性能，而且可以明顯地提高炊具產品的檔次和市場競爭力。現在復合材料炊具制品發展十分迅速，正在逐漸取代單一材料制品，成為目前世界炊具制造的趨勢。所以開發出能夠滿足炊具使用性能要求，符合安全、環保、健康、節能標準的多層金屬復合材料有著很迫切的需求。

炊具領域需要的復合材料主要集中在厚度小于3mm的薄板范圍。隨著制備技術的不斷發展和相關理論研究的深入，軋制復合法在復合板的生產中逐漸成為制造薄復合板的主流工藝。但是，直接軋制復合法還存在諸如在大氣中軋制后復合板由于界面氧化導致結合不良和質量不穩定的問題。此外，采用直接軋制復合法需要獲得至少60％以上的材料變形率，對于幅面較大的復合板，再結晶溫度較高，或者硬度較高的金屬材料就必須具備更大噸位的軋機。