[其他]用熱共軋工藝為含鋰鋁合金覆層的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100735
• 申請(qǐng)日: 1987-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87100735A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅爾·菲利普
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 塞格杜爾·皮奇尼鋁加工公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K20/04
• 分類(lèi)號(hào): B23K20/04
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利代理部
• 代理人: 唐躍,俞輝君

本發(fā)明涉及在普通加熱條件下（即在空氣中），為含鋰鋁合金覆層的熱共軋法。

業(yè)已知道，應(yīng)用帶覆層的鋁合金，尤其是在航空工業(yè)中應(yīng)用有覆層的鋁合金，通過(guò)在表面形成的一層或多層金屬或合金，能達(dá)到雙重目的：使構(gòu)成心板之合金的表面狀況得到改善，并改進(jìn)它的電化學(xué)防護(hù)性能。

例如2000系或7000系合金（鋁業(yè)協(xié)會(huì)術(shù)語(yǔ)），普遍采用例如A5或AZ1型（分別為1050A與7022系）的市售純鋁作包覆層。

但是，在這樣一些有金屬覆層的產(chǎn)品的心料與表面覆層之間須擁有很強(qiáng)的粘合力，以保證此種結(jié)構(gòu)具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。

當(dāng)前，以熱共軋法將含鋰鋁合金心板與覆層（以下稱之為包層或外皮）（特別是1050A與7022系的鋁質(zhì)覆層）所構(gòu)成的組合件軋制成薄板的實(shí)驗(yàn)表明，由于上述覆層對(duì)此種心板材料無(wú)粘附力，出現(xiàn)了失效現(xiàn)象。

這種現(xiàn)象可能是由于，在進(jìn)行共軋前的加熱作業(yè)中，心料發(fā)生表面氧化而有Li₂O形成;后者經(jīng)水解而成為L(zhǎng)i（OH），并與爐子氣氛中的二氧化碳起反應(yīng)生成碳酸鹽LiCO₃。

所有上述的氧化產(chǎn)物妨礙了在熱共軋作業(yè)中那種心料與其一或多層外皮之間的金相鍵合。

在干燥的非氧化氣氛甚至是在真空中，重新加熱上述這種心-皮組合件看來(lái)是可行的，但這需要高度專(zhuān)門(mén)化的設(shè)備和要求對(duì)爐子氣氛進(jìn)行精細(xì)的控制;另外，在退火作業(yè)之前，將此一或多層外皮連續(xù)地熔合到所述心料上，以防止在空隙間發(fā)生氧化，這也是可行的，但這類(lèi)工藝既復(fù)雜，又麻煩。

申請(qǐng)人解決了采用常規(guī)的加熱設(shè)備（鼓風(fēng)爐），以市售的純鋁或一種不含鋰的鋁合金為含鋰鋁合金覆層的問(wèn)題，方法是在重新加熱心-皮組合件以進(jìn)行共軋作業(yè)之前，在生產(chǎn)線中引入一道用以有控制地氧化所用心料合金和消除所產(chǎn)生的氧化物的工序。

更明確地說(shuō)，待覆層之制品的氧化是在其機(jī)械加工過(guò)的表面，例如在其經(jīng)過(guò)刮平或磨整的表面上進(jìn)行的。此時(shí)是在一鼓風(fēng)爐中，或在任何其它氧化氣氛中，于溫度范圍To內(nèi)加熱。To滿足：

450℃≤To≤550℃

但最好滿足：500℃≤To≤530℃。加熱時(shí)間to應(yīng)使由于表面損失鋰而受到影響的表層厚度在30至700微米之間，最好是在100至500微米之間，尤其合適的是在200至500微米之間（測(cè)定該厚度的方法見(jiàn)實(shí)施例1）。時(shí)間to易據(jù)實(shí)驗(yàn)確定。

取定此時(shí)間上限的根據(jù)是，氧化處理時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，以保持優(yōu)良的生產(chǎn)率;而一定的時(shí)間下限是必需的，這是為了得到一種鋰含量減少到足以產(chǎn)生令人滿意的覆蓋效果的表面。

繼上述氧化處理之后，可用刷凈、噴丸、噴砂、酸洗之類(lèi)的任何一種已知的化學(xué)或機(jī)械處理方法，進(jìn)行除去表面氧化物的操作。合金材料的厚度損失每面應(yīng)小于30微米，最好是小于10微米。

用極簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)（失重法），容易確定除去氧化物的條件。要是所侵蝕的深度超過(guò)30微米，就不再能可靠地保證覆層能牢固地粘附在合金材料件上了。

然后，就能在常規(guī)的、熱軋前的加熱條件下，進(jìn)行所說(shuō)的熱共軋作業(yè)前的心-皮組合件的重?zé)崽幚?而這種加熱條件，就所涉及的合金而論，是掌握了本項(xiàng)工藝的人所熟知的。但是，為了形成一種有高度粘附性的覆層，重?zé)釡囟炔灰顺^(guò)500℃，而最好是低于470℃（甚至低于450℃）;重?zé)釙r(shí)間不要長(zhǎng)于24小時(shí)，最好短于12小時(shí)。采用這些條件，便有可能避免組合件通過(guò)其端面縫隙發(fā)生過(guò)量的空隙氧化，從而提高了生產(chǎn)率（需切除的末端及邊緣部分均較少）。

本發(fā)明可通過(guò)下述實(shí)施例而獲得更好的理解;這些實(shí)施例的圖解見(jiàn)圖1-3。

圖1所示曲線說(shuō)明了在535℃進(jìn)行1小時(shí)30分鐘氧化后，心材合金中鋰和鎂的含量因至心材表面的深度不同而改變的情況。

圖2所示是以A5覆層的合金8090的縱或橫向截面中某一部分的顯微繪圖。該覆層合金呈1.6毫米厚的薄板狀，在鹽霧中（實(shí)施例2）保持1000小時(shí)后經(jīng)過(guò)淬火與退火。

圖3所示是以7072覆層的合金2091的縱或橫向截面中某一部分的顯微繪圖。該覆層合金呈0.8毫米厚的薄板狀，在鹽霧中（實(shí)施例3）保持1000小時(shí)后經(jīng)過(guò)淬火與退火。

實(shí)施例1

確定氧化處理所影響的深度