[發(fā)明專利]一種層壓金屬復(fù)合卷板的生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510588601.3
• 申請(qǐng)日: 2015-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN105032975B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜順林;張竹明;鄧增勇;張躍;尹正培;張鳳珍;史停停;張曉鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南昆鋼新型復(fù)合材料開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): B21C37/02
• 分類號(hào): B21C37/02
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司53100
• 代理人: 徐玲菊,蔣文睿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種層壓金屬復(fù)合卷板的生產(chǎn)方法，屬于層壓金屬復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

熱軋復(fù)合是制造層壓金屬復(fù)合材料的常用方法，是讓兩種表面潔凈的金屬相互接觸，通過加熱和塑性變形時(shí)原子間高度擴(kuò)散作用達(dá)到連續(xù)的冶金結(jié)合的復(fù)合方法。熱軋復(fù)合坯的制坯步驟一般包括：基層、復(fù)層基板結(jié)合面的打磨，基板、復(fù)板的疊合，隨后四周焊合，端口開孔及安裝排氣管，抽真空后密封。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，熱軋復(fù)合坯內(nèi)難免有少量氣體殘留，這些氣體在密閉的板坯內(nèi)加熱時(shí)會(huì)受熱膨脹，導(dǎo)致復(fù)合坯鼓泡，板坯變形，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致焊縫開裂，板坯報(bào)廢，或造成軋制設(shè)備的損壞。對(duì)于熱軋復(fù)合來說，在加熱和軋制過程中能夠有效排出板坯內(nèi)的殘留氣體，是保證復(fù)合坯軋制成功的關(guān)鍵。

現(xiàn)有技術(shù)《真空組坯-非真空軋制層壓金屬復(fù)合材料卷板的方法》（ZL201210531128.1），通過在復(fù)合坯的尾端上間隔開孔，每一孔中插入鋁質(zhì)空心管段，使鋁質(zhì)空心管段的內(nèi)端置于復(fù)合坯的中空體的軋制延伸空間，而外端通過孔并通過管道與真空泵相連，在孔與管之間進(jìn)行密封。復(fù)合坯在加熱爐內(nèi)常規(guī)加熱時(shí)，隨著坯溫上升至高于鋁質(zhì)空心管熔點(diǎn)時(shí)，鋁質(zhì)空心管段熔斷，使開孔敞開，以首端在前，尾端在后的位置，送入常規(guī)軋機(jī)上進(jìn)行軋制時(shí)，復(fù)合板坯內(nèi)部剩余的空氣，會(huì)在軋制碾壓過程中從其尾端的敞開的排氣孔處排出，即得到層壓金屬復(fù)合材料板卷。

然而，上述的技術(shù)方案也存在下列兩個(gè)問題：一是，鋁質(zhì)空心管與坯端頭的孔之間進(jìn)行密封時(shí)，為使其粘接牢固，在抽真空條件下不被彈出，要采用焊接的方法，但因鋁質(zhì)空心管為有色金屬，孔為黑色金屬，存在異種金屬之間焊接困難的問題，要使用特殊的焊條，成本很高。二是，設(shè)置的鋁質(zhì)空心管段的內(nèi)端置于復(fù)合坯的中空體的軋制延伸空間內(nèi)，在復(fù)合坯加熱過程中，隨著坯溫上升至高于鋁質(zhì)空心管熔點(diǎn)時(shí)，鋁質(zhì)空心管段熔斷，在延伸空間內(nèi)的鋁質(zhì)空心管部分熔化后會(huì)熔入復(fù)合坯內(nèi)污染復(fù)合坯，對(duì)復(fù)合坯的質(zhì)量帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中熱軋復(fù)合坯的排氣管設(shè)置所存在的問題，本發(fā)明提供一種層壓金屬復(fù)合卷板的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種層壓金屬復(fù)合卷板的生產(chǎn)方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟：

（1）制備管口密封的彎管：將高熔點(diǎn)材質(zhì)空心管的管口磨平，并對(duì)管內(nèi)壁以機(jī)械方式清理至潔凈，再將高熔點(diǎn)材質(zhì)空心管固定在水平面上；將融化成液體的低熔點(diǎn)金屬或合金，自高熔點(diǎn)材質(zhì)空心管的一端緩慢導(dǎo)入，使低熔點(diǎn)金屬或合金流體在該端部遇冷凝固形成封堵塞，控制該封堵塞長度為5～30mm，冷卻至室溫后，將高熔點(diǎn)材質(zhì)空心管彎曲成10～90°，得到管口封堵的彎管；

（2）復(fù)合板坯：將復(fù)層金屬材料和基層金屬材料分別用常規(guī)機(jī)械方法進(jìn)行表面處理至結(jié)合界面潔凈，將兩塊復(fù)層金屬材料疊置，并在疊置的兩塊復(fù)層金屬材料中間添加隔離材料，之后放于上、下基層金屬材料之間，對(duì)上、下基層金屬材料的四周進(jìn)行焊接形成四個(gè)側(cè)壁，并使其中的復(fù)層金屬材料的四周預(yù)留出軋制延展空間，得到復(fù)合坯，并在復(fù)合坯的首端和尾端側(cè)壁上開通孔，首端側(cè)壁的通孔中插入高熔點(diǎn)材質(zhì)空心直管，使高熔點(diǎn)材質(zhì)空心直管的內(nèi)端與軋制延展空間相通，而外端與真空泵相連；尾端側(cè)壁的通孔中插入步驟（1）所得彎管的直管端，并與軋制延展空間相通，而管口封堵的彎管在外，且彎頭朝下，該彎管的彎曲部分與復(fù)合坯尾端側(cè)壁的夾角為90～170°；

（3）抽真空：通過步驟（2）的高熔點(diǎn)材質(zhì)空心直管對(duì)復(fù)合板坯內(nèi)部抽真空至-1×10^-2～-1×10^-3Pa，并保壓2～3小時(shí)后，封堵高熔點(diǎn)材質(zhì)空心直管的外端口，得真空復(fù)合板坯；

（4）軋制：將步驟（3）所得真空復(fù)合板坯送入熱軋加熱爐內(nèi)，進(jìn)行常規(guī)加熱，當(dāng)復(fù)合坯在爐內(nèi)加熱到低熔點(diǎn)金屬或合金的熔化溫度時(shí)，低熔點(diǎn)金屬或合金熔化并沿著向下彎的彎管端口流出，使彎管的端口不再封堵，之后以首端在前，尾端在后的位置，送入常規(guī)軋機(jī)上進(jìn)行軋制，由于復(fù)合坯尾端的彎管端口已開，從而在軋制碾壓過程中使坯內(nèi)殘余氣體能夠從開口的彎管端口排出，最終得到層壓金屬復(fù)合卷板。

所述步驟（1）和（2）的高熔點(diǎn)材質(zhì)空心管是指該空心管的材質(zhì)與復(fù)合坯基層金屬材料有良好焊接性，且其熔點(diǎn)高于復(fù)合板坯軋制加熱時(shí)的最高加熱溫度，保證高熔點(diǎn)材質(zhì)空心管在復(fù)合板坯加熱軋制過程中不被熔化，該高熔點(diǎn)材質(zhì)為鐵質(zhì)、SUS201材質(zhì)或SUS304。

所述步驟（1）和（2）的高熔點(diǎn)材質(zhì)空心管的長度是150～300mm，口徑是10～25mm。