[發(fā)明專利]一種中頻感應(yīng)加熱金屬?gòu)?fù)合材質(zhì)成型方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510323584.0
• 申請(qǐng)日: 2015-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN104858253A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅來衛(wèi);羅來軍;羅江;段海波;梁兵乾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安奧邦科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B21C23/08
• 分類號(hào): B21C23/08;B21C29/00;B21C23/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬加工領(lǐng)域，具體來說，涉及一種中頻感應(yīng)加熱金屬?gòu)?fù)合材質(zhì)(銅包鈦、銅包鎳、銅包鋯等金屬?gòu)?fù)合材質(zhì))成型技術(shù)。

背景技術(shù)

金屬?gòu)?fù)合材料：是指利用復(fù)合技術(shù)或多種、化學(xué)、力學(xué)性能不同的金屬在界面上實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合而形成的復(fù)合材料，其極大地改善單一金屬材料的熱膨脹性、強(qiáng)度、斷裂韌性、沖擊韌性、耐磨損性、電性能、磁性能、重量減輕等諸多性能，因而被廣泛應(yīng)用到工業(yè)各個(gè)鄰域。

金屬?gòu)?fù)合材料與傳統(tǒng)材料相比，具有比強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、比模量高、抗疲勞性能好及減振性能好、重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合材料的各個(gè)組成材料在性能上起協(xié)同作用，具有單一材料無法比擬的優(yōu)越綜合性能。為解決金屬?gòu)?fù)合材料大量量產(chǎn)化生產(chǎn)工藝，將金屬?gòu)?fù)合材料廣泛推廣應(yīng)用到工業(yè)各個(gè)鄰域而設(shè)計(jì)。

現(xiàn)有生產(chǎn)金屬?gòu)?fù)合材料的生產(chǎn)方式主要有：爆炸復(fù)合法、爆炸復(fù)合+熱軋制法、熱擠壓+拉伸法。由于鈦-銅復(fù)合型材斷面尺寸一般較小，采用爆炸法生產(chǎn)效率低，成本較高。爆炸復(fù)合+熱軋制法雖可提高效率，但軋制加工量不宜過大，不太適合大批量生產(chǎn)，而且對(duì)于矩形復(fù)合棒，其角部不易充滿。熱擠壓+拉伸法在拉伸變形量不大時(shí)，鈦-銅界面結(jié)合緊密程度差，復(fù)合強(qiáng)度低；變形量過大時(shí)，由于冷作硬化以及變形不均勻的影響，造成鈦-銅不易結(jié)合，甚至不結(jié)合的現(xiàn)象，使得鈦-銅復(fù)合型材在使用時(shí)導(dǎo)電性能不理想。

現(xiàn)有工藝缺點(diǎn)：金屬?gòu)?fù)合材料成型工藝復(fù)雜，材料成本昂貴，導(dǎo)致利用鄰域不廣泛。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種中頻感?應(yīng)加熱金屬?gòu)?fù)合材質(zhì)成型方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

一種中頻感應(yīng)加熱金屬?gòu)?fù)合材質(zhì)成型方法，包括：(1)選取坯料步驟；(2)組坯步驟；(3)工件感應(yīng)加熱步驟；(4)擠壓復(fù)合步驟中，包括：將擠壓底墊涂敷潤(rùn)滑劑后裝入擠壓筒中，再將墊片加熱至300～650℃，涂敷潤(rùn)滑劑后裝入擠壓筒中，然后將已加熱至700～850℃的工件裝入擠壓筒中，在擠壓模具上涂敷潤(rùn)滑劑，按照80～150mm/s的擠壓速度通過擠壓模具，由此，使得界面局部溫度達(dá)到共晶點(diǎn)溫度以上，從而使兩種金屬產(chǎn)生深度冶金結(jié)合，最終達(dá)到成型復(fù)合管材。

進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，步驟(1)，坯料為紫銅棒材和鈦管。

進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，步驟(2)中，包括：?

先將鈦管內(nèi)外壁及銅皮表面徹底清潔，鈦管、銅棒裝配，將銅棒完全置于一頭部密封的鈦管中，再用銅皮給裝配好的鈦銅棒包套，其中，銅皮厚度一般2mm，由此組成擠壓工件

進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，步驟(3)中，具體包括：

將鈦銅復(fù)合工件加熱至700-850℃，整個(gè)加熱工藝過程采用全自動(dòng)化控制，溫度閉環(huán)檢測(cè)控制加熱過程。

進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，步驟(1)中，選擇φ120mm×460mm鈦-銅坯料及尺寸為φ120mm×14mm的墊片。

本發(fā)明采取了上述方案以后在加熱和擠壓共同作用下，復(fù)合界面會(huì)發(fā)生一系列物理、化學(xué)變化，兩種金屬再界面發(fā)生相互擴(kuò)散，界面局部溫度達(dá)到共晶點(diǎn)溫度以上，從而使兩種金屬產(chǎn)生深度冶金結(jié)合，由此一次擠壓出鈦－銅金屬?gòu)?fù)合型材，具有很好的效果。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書中所特別指出的方法、步驟來實(shí)現(xiàn)和獲得。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

具體來說，本發(fā)明中的材料為新型復(fù)合材料(銅包鈦、銅包鎳、銅包鋯等復(fù)合材質(zhì))生產(chǎn)方式及工藝而設(shè)計(jì)。如：鈦鋼復(fù)合板、鈦銅復(fù)合管、鋯銅復(fù)合管等金屬?gòu)?fù)合材料。

以下簡(jiǎn)單以鈦-銅金屬?gòu)?fù)合材質(zhì)為例講解其工藝流程及原理.鈦銅金屬?gòu)?fù)合材質(zhì)是在金屬銅棒周圍包覆一定厚度金屬鈦層(一般使用厚度為2mm)的復(fù)合金屬材料，通過特殊的加工成型工藝，使金屬鈦與銅的界面達(dá)到冶金結(jié)合，并使其截面的幾何形狀可成為圓型、鼓型、矩型、方型、扁型等.

具體來說，該方法的步驟具體包括：