[發(fā)明專利]一種預(yù)制交叉波紋界面的金屬?gòu)?fù)合板軋制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110317412.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113020262B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮光;郜豪杰;張恒;王靚;和東平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B21B1/38
• 分類號(hào): B21B1/38;B21B47/00;B21B45/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發(fā)明涉及金屬?gòu)?fù)合板制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種預(yù)制交叉波紋界面的金屬?gòu)?fù)合板軋制方法，旨在解決采用現(xiàn)有軋制方法制成的金屬?gòu)?fù)合板界面結(jié)合強(qiáng)度低、翹曲和邊裂嚴(yán)重等技術(shù)問(wèn)題。采用如下技術(shù)方案：使用波形為三角形的交叉波紋輥在基板待復(fù)合表面上預(yù)制波紋，其波幅與基板厚度的比值在1/20和1/10之間，壓下率在5%至10%之間，使用波形為正弦曲線的交叉波紋輥在復(fù)板待復(fù)合表面上預(yù)制波紋，其波幅與復(fù)板厚度的比值在1/10和1/2之間，道工序壓下率在10%至50%之間，隨后將基板板坯和復(fù)板板坯疊放，并在低于50%壓下率的條件下平軋。相比于傳統(tǒng)軋制方法，能夠提高結(jié)合強(qiáng)度，減小殘余應(yīng)力，控制板材翹曲，可以制備出高質(zhì)量的金屬?gòu)?fù)合板。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬?gòu)?fù)合板制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種預(yù)制交叉波紋界面的金屬?gòu)?fù)合板軋制方法。

背景技術(shù)

金屬?gòu)?fù)合板是由兩層或者多層異質(zhì)金屬經(jīng)特殊工藝加工疊合在一起，實(shí)現(xiàn)界面冶金結(jié)合的復(fù)合材料。在保持復(fù)層金屬特性的前提下，顯著地增強(qiáng)復(fù)合板的機(jī)械、物理與化學(xué)等綜合性能，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)效應(yīng)，從而可節(jié)約稀貴資源。金屬?gòu)?fù)合板廣泛應(yīng)用于航空航天、石油與天然氣管道、建筑、汽車(chē)、化工、電力器材、電子儀器等領(lǐng)域。軋制復(fù)合因工藝簡(jiǎn)單、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，普遍用于黑色金屬/黑色金屬、有色金屬/黑色金屬、有色金屬/有色金屬等體系的金屬?gòu)?fù)合板材的制備，常見(jiàn)方法有冷軋、熱軋、爆炸-軋制、異步軋制等。但是，由于兩種金屬性能上的差異，實(shí)現(xiàn)其牢固復(fù)合困難，還不可避免地存在延伸率不同的問(wèn)題，進(jìn)而在軋制后的復(fù)合板內(nèi)部會(huì)存在較大的殘余應(yīng)力，導(dǎo)致軋制后復(fù)合板會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的翹曲以及邊裂等問(wèn)題，制約了高質(zhì)量復(fù)合板的大規(guī)模制備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決采用現(xiàn)有軋制方法制成的金屬?gòu)?fù)合板結(jié)合強(qiáng)度低、翹曲和邊裂嚴(yán)重等技術(shù)問(wèn)題。為此，提出一種預(yù)制交叉波紋界面的金屬?gòu)?fù)合板軋制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種預(yù)制交叉波紋界面的金屬?gòu)?fù)合板軋制方法，包括以下步驟：

S1、基板和復(fù)板準(zhǔn)備：選取變形抗力相對(duì)較小的金屬板為基板，選取變形抗力相對(duì)較大的金屬板為復(fù)板(這里的相對(duì)較小和相對(duì)較大是將基板和復(fù)板的變形抗力進(jìn)行對(duì)比得出的結(jié)論)；

S2、制坯：將基板放入波平軋機(jī)軋制，該波平軋機(jī)上軋輥為交叉波紋輥a，下軋輥為平輥，軋制后基板的上表面為交叉波紋面，下表面為平面，形成基板板坯；將復(fù)板放入波平軋機(jī)軋制，該波平軋機(jī)上軋輥為交叉波紋輥b，下軋輥為平輥，軋制后復(fù)板的上表面為交叉波紋，下表面為平面，形成復(fù)板板坯；使用鋼絲刷對(duì)基板板坯和復(fù)板板坯待結(jié)合的波紋表面進(jìn)行打磨，去除表面氧化層和污染物，將基板板坯和復(fù)板板坯波紋表面相對(duì)堆疊放置，并將邊緣固連(保證軋制過(guò)程中基板板坯和復(fù)板板坯受到非均勻的切向力時(shí)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位和跑偏)，得到金屬?gòu)?fù)合板板坯；

S3、復(fù)合板軋制：采用冷軋方法時(shí)直接將步驟S2得到的金屬?gòu)?fù)合板板坯送入平輥軋機(jī)進(jìn)行軋制，采用熱軋/溫軋方法時(shí)將步驟S2得到的金屬?gòu)?fù)合板板坯送入加熱爐加熱至指定溫度后再送入平輥軋機(jī)進(jìn)行軋制，所述平輥軋機(jī)的上、下軋輥均采用平輥，本工序加工得到結(jié)合界面為復(fù)雜交叉波紋面而上、下表面為平面的金屬?gòu)?fù)合板；

S4、退火(即采用本領(lǐng)域常見(jiàn)的退火手段：先加熱后冷卻)；

S5、精整：校直后切邊，制成成品。

進(jìn)一步的，在步驟S2中，預(yù)制基板板坯時(shí)，交叉波紋輥a的波紋曲線為三角形，其波幅與基板厚度的比值在1/20和1/10之間，本道工序壓下率在5％至10％之間，最終保證在基板的上表面形成微小結(jié)構(gòu)的交叉三角形波紋；預(yù)制復(fù)板板坯時(shí)，交叉波紋輥b的波紋曲線為為正弦曲線或拋物線，其波幅與復(fù)板厚度的比值在1/10～1/2之間，壓下率在10％至50％之間，最終保證在復(fù)板的上表面形成交叉波紋結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，在步驟S2中，交叉波紋輥a和交叉波紋輥b的波長(zhǎng)比值在1/10～1/5之間。

本發(fā)明的有益效果是：