一种金属复合板的轧制工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种金属复合板的轧制工艺，涉及金属复合板制备技术领域。本发明专利技术的工艺步骤为：在双面为波纹的波纹衬板上下表面分别叠装若干块待复合的金属基板，采用平辊轧机粗轧，粗轧后将叠装的金属复合板从波纹衬板处分离，得到两块波纹复合板，后将两块波纹复合板涂抹隔离剂后叠装，采用平辊轧机进行精轧，从隔离剂处分离得到两块波纹界面复合板，最后退火、精整得到金属复合板成品，其中，波纹衬板的材质为9CrV钢，硬度为90～102HS。本发明专利技术通过波纹衬板轧制和对称叠装轧制可有效避免轧制复合过程中出现的缠辊和复合板翘曲现象，可有效改善板形质量，提高生产效率，同时增大了金属板之间的接触面积，提高了复合板的结合强度及复合效率。复合效率。复合效率。

【技术实现步骤摘要】
一种金属复合板的轧制工艺


[0001]本专利技术涉及金属复合板制备
，更具体地说，涉及一种金属复合板的轧制工艺。

技术介绍

[0002]金属复合板是将物理、化学或力学性能不同的两种或两种以上金属材料通过适当的加工工艺在结合界面处实现牢固的冶金结合而制成的复合材料。金属复合板可以充分发挥各组元的优点，节约贵重金属材料，实现单一金属材料不能满足的性能要求，广泛应用于航空航天、交通运输、国防军工、电子信息、石油化工、仪器仪表等领域。
[0003]目前金属复合板的制备方法主要有爆炸复合法、铸造复合法、挤压复合法、扩散复合法、轧制复合法等。其中轧制复合法是应用最为广泛的制备方法，与其他方法相比，轧制复合法具有性能稳定、效率高、成本低、能耗低、污染低等优点。但是由于铜铝两种金属材料在物理、机械、力学性能方面都存在差异，采用轧制技术制备的复合板仍存在结合强度低、容易翘曲、边裂、成材率低等问题。
[0004]专利技术人也致力于异种金属轧制复合的研究，例如，中国专利申请号：202010137437.5，申请公开日为2020年6月23日，专利技术创造名称为：带有嵌入式筋槽互锁的异种金属轧制复合方法，该申请工艺步骤为：(1)单侧凸筋轧制，利用平辊和带有沟槽的花纹辊相配合，对第一板坯进行轧制，使其单侧表面成型有凸筋；(2)预装轧制，将第二板坯与第一板坯进行嵌装，将第一板坯嵌入第二板坯内部形成链式连接，形成嵌装复合工件；(3)异步轧制，对嵌装复合工件进行异步成型轧制，形成异种金属复合板。该专利技术提供的带有嵌入式筋槽互锁的异种金属轧制复合方法，可以有效改善双金属复合板结合强度总体偏低的问题。但是该申请案的单侧凸筋轧制所用的轧机，因一侧轧辊是平辊，另一侧轧辊是带有沟槽的花纹辊，容易出现缠辊事故。同时，该申请案所述的筋槽是锯齿形，在轧制复合过程中第一板坯的锯齿形凸筋会发生局部薄片嵌入第二板坯，额外引入界面结合问题。
[0005]中国专利申请号为201810711027.X，申请公开日为2018年11月6日的专利申请文件公开了一种波纹界面双金属复合板连续叠轧方法。该专利首先采用波纹辊将坯料轧制波纹形复合板，在复合板波谷处形成应力峰值，促进波谷处的结合，再采用平辊进行叠轧，进而在波纹复合板波峰处形成应力峰值，使波峰处达到较高强度结合，该工艺利用两次不同位置的应力峰值可实现复合板从局部到整个面的高强度结合。波纹复合板采用该叠轧工艺轧平过程中金属的延伸主要是靠波峰位置处金属的压下实现的，波谷处金属的流动很小，这样波纹复合板轧平过程中波谷处就不容易产生断裂，且波峰处金属的压下又会给另一侧复合板波谷处一个反向的挤压应力，从而进一步提高原波谷处的结合强度，得到板形好的双金属复合板。但是，该申请案采用波纹辊制备波纹形复合板时也容易产生缠辊，对轧辊的损耗也极大，同时制备的波纹形复合板会有翘曲现象，不利于下一步的叠轧。
[0006]因此，亟需寻求一种金属复合板的新型轧制工艺。

技术实现思路

[0007]1.要解决的问题
[0008]本专利技术的目的是为了解决现有轧制技术中金属复合板存在结合强度低、容易翘曲、边裂、成材率低的技术问题，为此，本专利技术通过设计新型的波纹衬板，结合波纹衬板的结构，首次提出了一种金属复合板的轧制工艺。
[0009]2.技术方案
[0010]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0011]一种金属复合板的轧制工艺，工艺步骤为：取若干块待复合的金属基板，并将其用钢丝刷打磨机对铝板和铜板的待结合表面进行打磨处理，采用超声波、清洗，冷风机进行吹干，在双面为波纹的波纹衬板上下表面分别叠装若干块待复合的金属基板(所有板材的一端对齐)，采用平辊轧机粗轧(轧制时从板材叠放对齐的一端开始咬入)，粗轧后将叠装的金属复合板从波纹衬板处分离，得到两块波纹复合板，后将两块波纹复合板涂抹隔离剂后叠装，采用平辊轧机进行精轧，从隔离剂处分离得到两块波纹界面复合板，最后退火、精整得到金属复合板成品，其中，波纹衬板的材质为9CrV钢，硬度为90～102HS。
[0012]为了防止金属基板与波纹衬板卡料，对波纹衬板的形状有要求。
[0013]更进一步地，所述波纹衬板的波纹截面形状为圆弧形、椭圆形或正弦波形。
[0014]更进一步地，所述波纹衬板的长度和宽度均大于金属基板的长度和宽度，所述波纹衬板的厚度大于两倍的波纹深度，所述波纹衬板的波纹深度为其相邻金属基板厚度的1/20～1/2，所述波纹衬板的波纹周期是其波纹深度的1～10倍。
[0015]更进一步地，所述金属基板可以为任意金属，例如钢、铜、铝等金属材料。
[0016]优选地，靠近波纹衬板表面的金属基板变形抗力相对较大。例如，钢、铜、铝的变形抗力大小顺序为σ
钢
＞σ
铜
＞σ
铝
，即金属基板的叠装顺序可以是铜
‑
铝
‑
钢
‑
波纹衬板
‑
钢
‑
铝
‑
铜，或铝
‑
铜
‑
钢
‑
波纹衬板
‑
钢
‑
铜
‑
铝。
[0017]更进一步地，所述粗轧工艺为单道次轧制，轧制时从板材叠放对齐的一端开始咬入，轧制压下量为45～65％。
[0018]更进一步地，所述隔离剂为石墨，可防止精轧过程中两块波纹复合板间产生粘着现象，以便于之后的分离工序。
[0019]更进一步地，所述精轧工艺为单道次或多道次，总压下率为10～35％。
[0020]更进一步地，所述两块波纹复合板的叠装顺序可按照平面对平面的方式进行叠装，送入平辊轧机中进行单道次轧制，总压下率为10～35％。
[0021]更进一步地，所述两块波纹复合板的叠装顺序可按照波峰对波谷、波谷对波峰的方式进行对扣叠装，送入平辊轧机中进行压下率为10～35％的单道次轧制，然后从隔离剂界面处进行分离，将分离得到的波纹复合板再次送入平辊轧机中进行压下率为10～35％的单道次或多道次轧制，得到波纹界面复合板。
[0022]更进一步地，所述退火工艺为将波纹界面复合板置于真空加热炉内，抽真空，通入氩气或氮气等对其进行保护，在温度为200
‑
500℃，保温时间为0.5
‑
5h的条件下对其进行退火处理。
[0023]更进一步地，所述精整包括矫直、切边等。
[0024]一种波纹衬板轧制制备铜/铝复合板的方法，包括以下步骤：
[0025]S1、叠装制坯：选择两块变形抗力相对较小的铝板做为基板，两块变形抗力相对较大的铜板做为复板，以一块铝板、一块铜板为一组，然后用钢丝刷打磨机对铝板和铜板的待结合表面进行打磨处理，采用超声波、清洗，冷风机进行吹干，将处理好的两组铜/铝板材按照铝板、铜板、波纹衬板、铜板、铝板的顺序进行叠装、固定，形成叠装复合板坯，其中，所有板材的一端对齐，所述波纹衬板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属复合板的轧制工艺，其特征在于：工艺步骤为：在双面为波纹的波纹衬板上下表面分别叠装若干块待复合的金属基板，采用平辊轧机粗轧，粗轧后将叠装的金属复合板从波纹衬板处分离，得到两块波纹复合板，后将两块波纹复合板涂抹隔离剂后叠装，采用平辊轧机进行精轧，从隔离剂处分离得到两块波纹界面复合板，最后退火、精整得到金属复合板成品，其中，波纹衬板的材质为9CrV钢，硬度为90～102HS。2.根据权利要求1所述的一种金属复合板的轧制工艺，其特征在于：所述波纹衬板的波纹截面形状为圆弧形、椭圆形或正弦波形。3.根据权利要求1所述的一种金属复合板的轧制工艺，其特征在于：波纹衬板的波纹深度为其上相邻金属基板厚度的1/20～1/2，波纹衬板的波纹周期是其波纹深度的1～10倍。4.根据权利要求3所述的一种金属复合板的轧制工艺，其特征在于：所述金属基板为钢板、铜板、钛板、铝板中任意两种或两种以上。5.根据权利要求4所述的一种金属复合板的轧制工艺，其特征在于：所述金属基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，宋孟，刘相华，曹学云，黄贞益，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：