[發明專利]一種包覆復合金屬差厚板脈沖電流軋制工藝

有效

• 申請號: 201711247928.X
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108144963B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 喻海良;崔曉輝;王青山
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;B21B47/00;B21B45/06;B21B3/00;B21B37/16;B21B37/46
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種包覆復合金屬差厚板脈沖電流軋制工藝，將帶材A和帶材B經過表面處理的表面按照A/B/A進行堆疊，其中經過表面處理的面相對，得到A/B/A復合帶材；在軋制入口，對A/B/A復合帶材施加脈沖電流，使材料表面局部區域發生放電，使表層金屬出現熔化；對脈沖電流處理的A/B/A復合帶材進行軋制，實現材料界面焊合，將A/B/A復合帶材軋制0.8?2mm，然后進行變厚度軋制，最終生產出A/B/A包覆復合金屬差厚板。本發明利用脈沖電流實現復合帶材界面焊合質量提高以及復合帶材機械性能綜合提高。與此同時，利用變厚度軋制，制備出直接可以用于汽車零部件制造的包覆復合金屬差厚板。

技術領域

本發明屬于金屬材料軋制技術領域，特別涉及一種包覆復合金屬差厚板脈沖電流軋制工藝。

背景技術

通過軋制技術直接制備變厚板，減少焊接工序，且軋件中沒有焊縫，是短流程、節能的重要技術，并且對提高產品質量具有重要意義，已經得到國內外學術界以及工程界的廣泛關注。然而，目前的變厚度帶材仍舊局限于單一材料的鋼鐵產品。

變厚板的主要用途之一就是汽車領域，而采用先進的輕合金帶材或者輕合金復合帶材替代傳統的鋼鐵材料是汽車輕量化發展的重要方向之一。相對于鋼鐵材料，鋁合金密度較小；相對于鋁合金，鎂合金密度更小。然而，鎂合金易氧化、難加工等問題，制約了鎂合金在汽車領域的應用。采用鋁合金對鎂合金表面進行包覆，生成鋁/鎂/鋁復合帶材有利于結合兩者優勢，實現輕量化發展。然而，目前還沒有開發出包覆復合金屬差厚板。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種包覆復合金屬差厚板脈沖電流軋制工藝，該工藝生產的包覆復合金屬差厚板有替代變截面鋼材以及傳統拼焊板的前景。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種包覆復合金屬差厚板脈沖電流軋制工藝，包括如下步驟：

第一步：以帶材A和帶材B為原料，加工成完全相同的長度與寬度，其中帶材A和帶材B材料不相同，軋制前厚度范圍均為2-5mm；

第二步：對帶材A和帶材B采用鋼絲刷進行表面處理，清除表面氧化物。

第三步：將帶材A和帶材B經過表面處理的表面按照A/B/A進行堆疊，其中經過表面處理的面相對，得到A/B/A復合帶材；

第四步：在軋制入口，對A/B/A復合帶材施加脈沖電流，使材料表面局部區域發生放電，使表層金屬出現熔化；

第五步：對脈沖電流處理的A/B/A復合帶材進行軋制，實現材料界面焊合，道次壓下率控制在15％-30％；

第六步：重復第四步、第五步，將A/B/A復合帶材軋制0.8-2mm；

第七步：對第六步獲得的A/B/A復合帶材進行剪切加工；

第八步：對第七步獲得的A/B/A復合帶材進行變厚度軋制，最終生產出A/B/A包覆復合金屬差厚板。

所述帶材A為鋁及其合金中的一種，B為鈦、鎂等難變形金屬及其合金中的一種。

所述帶材A和帶材B的初始厚度不同。

所述脈沖電流參數根據A/B復合帶材的厚度和材質進行調節，厚度越厚，電流越大，厚度越薄，電流越小。

所述脈沖電流功率調節范圍為10-150KVA。

所述變厚度軋制過程中，采用液壓裝置對軋件厚度進行準確調節，同時，根據變厚度產品要求，對變厚度過度區域的軋制速度、往下運動速度進行控制。

與現有技術相比，本發明利用脈沖電流實現復合帶材界面焊合質量提高以及復合帶材機械性能綜合提高。與此同時，利用變厚度軋制，制備出直接可以用于汽車零部件制造的包覆復合金屬差厚板。