[發明專利]一種電流輔助真空軋制制備金屬復合板的方法

在審

• 申請號: 201810042995.6
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108273847A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 高冀蕓;劉天成;王訪;劉晨輝;賈麗娟
• 申請（專利權）人: 云南民族大學
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;B21B47/00;B21B47/02;B21B45/02
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種電流輔助真空軋制制備金屬復合板的方法，具體步驟包括：首先，將裁剪后的板材做去表面氧化層?暴露表面新鮮金屬?去表面油污處理；然后，將依次疊放的板材進行封焊處理，并抽取復合板組坯間空氣，保證板材接觸面在脈沖電流作用時不被氧化；之后，將復合板組坯放入軋機，并將脈沖電流通過電接觸裝置輸入到復合板組坯的待加工段，進行電塑性軋制復合，通過控制脈沖電流參數和軋制壓下率進行多道次軋制，總壓下率為58%~72%；軋制后根據板材各異，選擇合適的均勻化退火溫度處理復合板材30min?3 h。本發明具有成本低、耗能低、板材結合強度高、特別適用于較低溫度下軋制鈦合金、鎳鈷高溫合金、高強度鋼等難變形材料制備復合板材。

技術領域

本發明涉及一種電流輔助真空軋制制備金屬復合板的方法，屬于金屬復合材料和機械制造綜合技術領域。

背景技術

目前國內外金屬復合板的生產方法主要有：爆炸復合法、擴散焊接法、真空軋制復合法等。爆炸復合法由于存在加工板材厚度受限，復合板缺陷較多，環境污染嚴重，自動化程度低，耗能高等缺點，致使其廣泛使用受到嚴重限制；擴散焊接法雖然工藝簡單，但是成形的復合板材強度一般不高；真空軋制復合法從普通熱軋技術上發展而來,該復合法中復合板界面處于高真空，加熱過程中界面幾乎不被氧化，因此極大提高了界面結合性能。

真空軋制除需滿足最低真空度及非氧化氣氛設計的要求外，軋制時板材一般需要被加熱到較高的溫度并保溫。如公開號為CN106180186A的中國發明專利，公開了一種輕質高強度鈦鎂鈦真空軋制復合材料，此方法需將疊板維持在500~550℃預熱一小時，然后放入軋機進行軋制。又如公開號為CN103495604A的中國發明專利，公開了一種鎖扣式真空軋制金屬復合板的方法，此方法首先將呈嵌合狀態的覆板與基板組成復合板坯，再進行四周封焊處理，然后通過開孔抽出覆板與基板之間的空氣，復合坯抽完真空后加熱至950-1300℃進行軋制。此方法雖然很好的解決了復合板的復合強度，但是復合坯需要被加熱到一千攝氏度左右的高溫，加熱耗時長，并且制備過程繁瑣，生產成本和設備要求高。尤其對于諸如鈦合金、鎳鈷高溫合金、高強度鋼等難變形材料甚至需加熱到數千攝氏度高溫，生產成本和設備要求高，故目前未能實現大面積應用。

針對現有技術劣勢，本發明采取的真空軋制和電塑性軋制相結合的金屬板軋制方法，克服了普通熱軋復合溫度較高，加工塑性較差，金屬材料晶粒長大、表面容易氧化等缺點。

電塑性軋制是一種新型的材料加工技術，該技術是在材料塑形變形的過程中同時施加脈沖電流，除了利用電流的熱效應外能同時利用其非熱效應，使金屬在較低的溫度條件下獲得較高的變形能力，從而大大降低其變形抗力，并且能夠提高材料的力學性能與表面質量，且效率高，能耗低，適合規模化批量生產。在普通熱軋中這一過程很難實現，而電塑性軋制能夠充分發揮電流的電塑性作用，獲得高結合強度的復合板材。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種真空電塑性軋制制備金屬復合板的方法，其特征在于：采用板材預處理、封焊與板間抽真空、電塑性軋制復合、均勻化退火處理的方法。

本發明的另一個目的在于提供一種成本低、耗能低、板材結合強度高、特別適用于較低溫度下軋制鈦合金、鎳鈷高溫合金、高強度鋼等難變形材料制備復合板材的方法。

真空電塑性軋制制備金屬復合板的方法，具體包括如下步驟：

選取厚度為0.2~8mm的金屬板材進行裁剪，使板材寬度為50~1000mm，長度不小于100mm；

根據板材表面氧化層組成選擇不同配比的硝酸、硫酸、鹽酸、氫氟酸等的水溶液作為腐蝕劑清洗金屬板材，然后進行機械打磨完全去除表面氧化層；

將去氧化層的金屬板用砂紙打磨暴露表面新鮮金屬，然后用酒精和丙酮溶液多次清洗去表面油污并置于通風處干燥備用；

將處理后的金屬板對齊疊放組成復合板組坯，在復合板組坯四周焊接封焊板，使金屬板之間的空間密封；