[發明專利]一種金屬層狀復合板孔型軋制成形方法

有效

• 申請號: 202010684205.1
• 申請日: 2020-07-16
• 公開（公告）號: CN111922077B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 劉文文;李婷;王濤;陳科;陳宇;黃慶學
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;B21B47/00;B24B1/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 謝秀娟

本發明公開一種金屬層狀復合板孔型軋制成形方法，包括：將待復合鋼板和待復合鋁板固定形成鋼/鋁組裝板坯；利用孔型冷軋機冷軋，制備出鋼/鋁層狀復合板；準備待復合鋁合金板，對鋼/鋁層狀復合板、待復合鋁合金板處理后按鋁合金/鋁/鋼/鋼/鋁/鋁合金的順序對齊疊放，固定形成鋁合金/鋁/鋼/鋼/鋁/鋁合金組裝板坯，加熱到預設溫度后利用孔型熱軋機軋制，制備出鋁合金/鋁/鋼/鋼/鋁/鋁合金層狀復合板，從鋼?鋼界面分離獲得鋁合金/鋁/鋼層狀復合板。本發明有效解決了鋼/鋁/鋁合金層狀復合板軋制過程中組元金屬變形不協調、界面易氧化和結合強度低的問題，實現了界面結合強度高且性能穩定的鋼/鋁/鋁合金層狀復合板的連續制備。

技術領域

本發明涉及金屬層狀復合板制備技術領域，特別是涉及一種金屬層狀復合板孔型軋制成形方法。

背景技術

為了降低船舶重心、減輕船舶重量、提升航行速度、增加航行穩定性，船舶的主船體采用鋼結構，船舶上層建筑、甲板室等采用鋁合金結構，鋼結構和鋁合金結構連接是船舶建造的核心問題。目前，國內外建造的船舶主要采用鋼-鋁過渡接頭來實現鋼結構和鋁合金結構之間的連接，該過渡接頭已成為建造船舶的核心部件，其制備技術也成為船舶材料制備的核心技術。

目前，船舶用的鋼-鋁過渡接頭主要有鋼-鋁-鋁合金過渡接頭和鋼-鈦-鋁合金過渡接頭兩種類型，在滿足船舶結構強度要求時，鋼-鋁-鋁合金過渡接頭更具經濟優勢。鋼-鋁-鋁合金過渡接頭大多是利用爆炸復合法制備的鋼/鋁/鋁合金層狀復合板切割加工而成。然而，爆炸復合法制備的鋼/鋁/鋁合金層狀復合板存在尺寸受限、噪聲污染嚴重、產品質量穩定性不好、無法連續生產等問題。加之，相較于爆炸復合法制備層狀復合板，軋制復合法具有質量穩定、設備簡單、易于大規模和自動化生產等優點。因此，以軋制復合法代替爆炸復合法制備鋼-鋁-鋁合金過渡接頭用鋼/鋁/鋁合金層狀復合板已經成為當前發展的主要趨勢。

由于鋼、鋁和鋁合金材料性能差異顯著，鋼、鋁和鋁合金直接軋制復合過程中易出現界面氧化、組元金屬變形不協調、界面變形量小、界面結合強度不高等問題。為了解決上述問題，傳統方法通常采用異溫軋制和對稱組坯的方法，協調組元金屬變形，一定程度上解決了因組元金屬變形不協調引起的軋件彎曲問題，但寬度方向變形不協調依然無法解決；采用焊接抽真空的方法解決界面氧化問題，但工藝極為復雜，影響生產效率；采用界面添加元素的方法，增加界面結合強度，但是會增加界面金屬化合物成分。為此，亟需開發一種新型鋼/鋁/鋁合金復合板軋制方法，更好的解決軋制復合法制備鋼/鋁/鋁合金層狀復合板存在的問題，獲得高性能鋼/鋁/鋁合金層狀復合板。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬層狀復合板孔型軋制成形方法，以解決現有技術中存在的技術問題，能夠有效解決鋼/鋁/鋁合金層狀復合板軋制過程中組元金屬寬展變形不協調引起的鋁溢出問題、軋向延伸不協調引起的彎曲問題，以及界面氧化和剪切作用力小引起的結合強度低問題，能夠連續制備出界面結合強度高且產品性能穩定的鋼/鋁/鋁合金層狀復合板。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種金屬層狀復合板孔型軋制成形方法，包括如下步驟：

準備長度、寬度相同的待復合鋼板和待復合鋁板并進行表面處理；

將處理好的待復合鋼板和待復合鋁板對齊疊放，使待復合鋼板的待復合面與待復合鋁板的待復合面接觸，將待復合鋼板、待復合鋁板進行固定形成鋼/鋁組裝板坯；

利用孔型冷軋機對鋼/鋁組裝板坯進行冷軋，制備出鋼/鋁層狀復合板；

準備長度與鋼/鋁層狀復合板相同的待復合鋁合金板，并對鋼/鋁層狀復合板、待復合鋁合金板進行表面處理；

將鋼/鋁層狀復合板、待復合鋁合金板按照鋁合金/鋁/鋼/鋼/鋁/鋁合金的順序對齊疊放并進行固定，使鋼/鋁層狀復合板的鋁面與待復合鋁合金板的待復合面接觸，形成鋁合金/鋁/鋼/鋼/鋁/鋁合金組裝板坯；