[發(fā)明專利]一種新型金屬復(fù)合工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210215613.8
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102717551A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常榮波
• 申請（專利權(quán)）人: 常榮波
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B32B37/10;B32B38/18
• 代理公司: 寶雞市新發(fā)明專利事務(wù)所 61106
• 代理人: 席樹文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是金屬復(fù)合材料的制備。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)金屬復(fù)合工藝采用的主要有3種工藝，水下復(fù)合、爆炸復(fù)合及軋制復(fù)合工藝。水下爆炸復(fù)合，雖然能在深水中爆炸復(fù)合，但是只能適用于面積小，厚度不大的材料。且原材料成本較高。無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要。爆炸復(fù)合對環(huán)境的影響最為嚴(yán)重（沖擊波，噪音，粉塵，及有毒氣體的排放），而且對環(huán)境中濕度的要求也很高。單純的軋制復(fù)合無法滿足復(fù)合材料冶金結(jié)合總面積≥95%、單個(gè)不結(jié)合區(qū)面積小于等于60c㎡的要求。

現(xiàn)有常用的方式為爆炸復(fù)合與軋制復(fù)合相結(jié)合的方式，從而生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。但是工藝復(fù)雜，工藝環(huán)節(jié)多，不便于操作成為生產(chǎn)的瓶頸。批量生產(chǎn)速度較慢。

根據(jù)檢索，中國專利99115772.9公開了一種金屬復(fù)合板的制造方法，將基板鋼坯打磨、拋光與覆板焊接組合制坯后壓延軋制成金屬復(fù)合板。同時(shí)98112018.0公開一種金屬復(fù)合板的制造方法。其步驟為1、將基層坯料1和復(fù)層坯料2清潔干凈，2、將基層、復(fù)層坯料重合，將重合面四周邊緣封閉連接，從小孔將重合面抽氣到負(fù)壓0.5公斤以下，封閉小孔，得復(fù)合單坯，3、將數(shù)塊單坯重疊，在重疊面上均布隔離材料層，得復(fù)合坯，4、將復(fù)合坯加熱軋制到所需厚度，剪去邊緣連接部分即成。這些金屬復(fù)合方法仍然屬于軋制的改進(jìn)，還存在結(jié)合密度不夠理想的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種新型鈦材復(fù)合工藝，以克服現(xiàn)有金屬復(fù)合工藝的缺陷。

具體地說，一種新型金屬復(fù)合工藝，其特征是按照如下步驟實(shí)施：

（1）表面粗糙化處理：將基材層金屬和復(fù)合層金屬表面在加熱狀態(tài)下均勻涂抹金屬化合物或催化劑或可腐蝕兩種金屬的酸，使結(jié)合層表面溶解粗糙；

（2）復(fù)合體制備：在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入低熔點(diǎn)高導(dǎo)電性的夾層金屬材料，加熱使得該夾層金屬材料在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間融化，滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬之間形成冶金結(jié)合；

（3）在軋制機(jī)上軋制復(fù)合體，將基材層金屬和復(fù)合層金屬緊密結(jié)合。

本發(fā)明從生產(chǎn)環(huán)境中省略爆炸復(fù)合環(huán)節(jié)，減少爆炸復(fù)合對環(huán)境的危害。節(jié)約生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)周期。加熱金屬滲入結(jié)合面形成冶金結(jié)合面，通過軋制結(jié)合，使得結(jié)合緊密度更好，提高了復(fù)合金屬的強(qiáng)度。

結(jié)合表面粗糙化、高溫融合、感應(yīng)加熱等工藝手段，復(fù)合效果好。

具體實(shí)施方式

一種新型金屬復(fù)合工藝，其特征是按照如下步驟實(shí)施：

（1）表面粗糙化處理：將基材層金屬和復(fù)合層金屬表面在加熱狀態(tài)下均勻涂抹金屬化合物或催化劑或可腐蝕兩種金屬的酸，使結(jié)合層表面溶解粗糙；

（2）復(fù)合體制備：在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入低熔點(diǎn)高導(dǎo)電性的夾層金屬材料，加熱使得該夾層金屬材料在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間融化，滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬之間形成冶金結(jié)合；

（3）在軋制機(jī)上軋制復(fù)合體，將基材層金屬和復(fù)合層金屬緊密結(jié)合。

金屬表面粗糙化處理時(shí)，加熱溫度為室溫至800±100℃；并且根據(jù)不同材料選擇加熱溫度：金屬化合物為500-800℃、催化劑為300至500℃、酸性物質(zhì)為室溫至300℃。

復(fù)合體制備時(shí)利用銅或鋁或鋅或錫熔點(diǎn)低，導(dǎo)電系數(shù)高的特點(diǎn)，在基材層金屬和復(fù)合層金屬之間加入銅或鋁或鋅或錫作為夾層金屬材料，并接通電流加熱使夾層金屬融化后融入滲入基材層金屬和復(fù)合層金屬內(nèi)。

本發(fā)明利用低熔點(diǎn)金屬如銅、鋁、鋅、錫等金屬材料，導(dǎo)電系數(shù)高的特點(diǎn)，在復(fù)合與被復(fù)合材料中加入銅材料，接通電流，采用高頻、中頻、低頻、工頻加熱使銅在兩者之間融化，融入滲入復(fù)合與被復(fù)合材料中形成冶金結(jié)合，成為復(fù)合材料。

也可以采用酸性腐蝕手段將復(fù)合與被復(fù)合材料表面粗糙化，加熱室溫至至800℃，在復(fù)合面均勻涂抹金屬化合物焊劑、催化劑、一種酸或多種酸結(jié)合（如硝酸、鹽酸、氫氟酸）對金屬結(jié)合面腐蝕，使結(jié)合層表面溶解粗糙，通過軋制將復(fù)合與被復(fù)合材料緊密結(jié)合。達(dá)到冶金結(jié)合的目的。

本發(fā)明可以制備的復(fù)合金屬可用于制備：鈦/鋼、鈦/銅、鈦/鋁、鋼/鋼、鎢/鉬等復(fù)合材料。