[發明專利]一種防止軋制金屬復合板界面氧化的方法

有效

• 申請號: 201910015251.X
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109647883B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 黃強;王道遠;黃貞益;郭云俠;馬嘯宇;光劍鋒;黃華欽
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;B21B47/00;B21B45/00;B21B15/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 郭大美;閆飛

本發明公開了一種防止軋制金屬復合板界面氧化的方法，屬于金屬復合板軋制技術領域。本發明為防止軋制金屬復合板界面氧化，于加熱和軋制之前在界面復合處開排氣孔，之后用密封塞封堵所述的排氣孔，能夠避免復合板加熱軋制過程中，由于復合界面之間空氣受熱膨脹，導致其界面結合率下降，從而降低復合板界面結合強度的問題；且該方法具有結構簡單、設計合理、易于操作的優點。

技術領域

本發明屬于金屬復合板軋制技術領域，具體地說，涉及一種防止軋制金屬復合板界面氧化的方法。

背景技術

金屬復合板是由兩層或兩層以上的金屬材料經過一些特定的加工工藝后，使得界面處形成牢固的冶金結合而得到的一類金屬基復合材料。與單一的金屬相比，金屬復合板不僅具有各自組元的優點，而且可以獲得單層金屬材料所不具備的物理、化學和力學性能，從而使得金屬復合板具有高的綜合力學性能。

目前金屬復合板主要的生產方法有爆炸復合板、擴散復合法、釬焊法和軋制復合法，其中軋制復合法被廣泛使用。軋制復合法首先要將待復合金屬表面進行合適的處理，以達到潔凈、活化的目的，然后將其裝配在一起，焊接周邊縫隙，以防止在加熱過程中界面氧化，最后將焊接好的待復合坯料加熱到一定溫度，對其施加大的壓下量進行軋制變形，在受到熱和力的同時作用下實現異種金屬復合。

由于實驗設備的關系，大多數高校和廠商軋制金屬復合板時，通常直接焊接周邊縫隙，再在軋機的強大壓力下實現冶金結合。關于焊接工藝，大多數研究者會在復合板復合處直接開孔或者開孔后焊接鋼管抽真空，例如中國專利申請號為：201510247496.7，公開日為：2015年9月2日的專利文獻，公開了一種鈦鋼復合板的軋制方法，包括如下步驟：a、準備兩塊鋼板、兩塊鈦板、四塊側板，除去表面氧化層和油污；b、在側板中的至少一塊上開孔，在開孔處焊接無縫碳鋼管；c、按照鋼板/鈦板/鈦板/鋼板的順序進行對稱組坯，并進行焊合成為一個組合體；d、焊接完成后，通過無縫碳鋼管與真空泵連接，抽真空至壓強不超過1×10^-2Pa，將無縫碳鋼管密封，得組合坯料。

又如，中國專利申請號為：201210260229.X，公開日為：2012年11月14日的專利文獻，公開了一種鈦-鋼單面復合板的制備方法，按以下工藝步驟進行：(1)分別選取兩塊尺寸相等的鈦板和兩塊尺寸相等的鋼板，并對其表面進行除銹及除氧化層處理；(2)組坯，使形成鋼板-過渡層-鈦板-隔離劑-鈦板-過渡層-鋼板對稱式多層組合坯料，組合坯料內鈦板四周與擋條之間有間隙；(3)將組合坯料壓緊并分別將擋條與第一鋼板、第二鋼板焊接，使第一鋼板、第二鋼板及擋條內部形成密閉腔體，在擋條上鉆孔并在孔內焊接鋼管，使鋼管與密閉腔體連通；(4)將組合坯料送入加熱爐加熱并抽真空；(5)將鋼管外端封死后將組合坯料送入軋機中軋制；(6)軋制后分切即得鈦-鋼單面復合板。

但是，直接開孔雖然便于在加熱和軋制過程中界面的空氣排出，避免界面空氣受熱膨脹導致界面結合率下降，然而小孔周圍由于加熱和軋制的作用，部分復合板界面結合的地方易被氧化，影響復合板結合的質量，導致復合板結合強度降低；而開孔后焊接鋼管抽真空這種方法雖然能夠使得復合界面中氧的含量減少，進而得到結合強度較高的復合板。但是在許多高校并沒有專門用于此抽真空的設備，因為抽真空設備比較昂貴，沒有廣泛應用于高校，而是僅有一些研究所、工廠等擁有；另外，抽真空過程比較復雜，不僅要求焊接質量高，不能有任何開裂的地方，而且板材不能太大，否則達不到抽真空的效果，運行周期長。

發明內容

1.要解決的問題

針對現有軋制金屬復合板工藝，焊接坯料時，在復合板復合結合處直接開孔，界面結合的地方易被氧化，影響復合板結合的質量，導致復合板結合強度降低；而開孔后焊接鋼管抽真空所需設備價格昂貴、且工藝復雜的問題，本發明提供一種防止軋制金屬復合板界面氧化的方法，即加熱和軋制之前在界面復合處開排氣孔，之后用密封塞封堵所述的排氣孔，能夠避免復合板加熱軋制過程中，由于復合界面之間空氣受熱膨脹，導致其界面結合率下降，從而降低復合板界面結合強度的問題。