一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法技术

本发明专利技术涉及一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，包括：步骤S1、铝板、薄铝板、钛板、纯铁板、钢板钻孔加工，步骤S2、表面处理，步骤S3、铆接预装，步骤S4、感应加热，步骤S5、坯料轧制，步骤S6、轧后冷却。本发明专利技术提供了一种全新铝钛钢复合板的制备方法，与传统的爆炸复合法制备铝钛钢复合板相比，本发明专利技术提供的新的轧制复合法制备铝钛钢复合板的方法，污染小，流程简化，工艺简单，便于操作，适合工业大规模生产，采用本发明专利技术方法制备得到的铝钛钢复合板具有良好的界面结合强度，板型良好，成材率高。成材率高。成材率高。

【技术实现步骤摘要】
一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法


[0001]本专利技术涉及轧制复合
，尤其涉及一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法。

技术介绍

[0002]铝合金
‑
钢过渡接头(简称铝钢过渡接头)是由铝钢复合板切割而成，用于连接舰船铝合金上层建筑和钢制船板，目前，铝钢过渡接头用的铝钢复合板大多由爆炸复合法生产，为了增强铝合金板和钢板的结合质量，常以纯钛或纯铝为夹层，形成铝钛钢过渡接头和铝铝钢过渡接头。由于在实际应用中铝钛钢过渡接头的结合强度以及耐电化学腐蚀性能要明显优于铝铝钢过渡接头，因此，以钛为中间层，制备的铝钢过渡接头具有独特的优势。但是，由于爆炸复合法污染严重，在部分国家该方法已经开始逐渐被禁止使用。
[0003]轧制复合法由于污染小，生产效率高，产品性能稳定，因此被广泛用于生产各种金属层状复合板。但是还未有研究指出如何一次轧制制备出铝钛钢复合板。这主要是因为钛钢界面需要结合温度高，即使添加可促进结合的夹层材料，例如镍、纯铁等，温度也在760℃以上，而760℃超过了铝板的熔点，所以无法采用普通轧制复合法直接生产铝钛钢复合板。另外，当铝钛钢三种材料直接进行热轧复合时，会因为三种金属的变形抗力相差过大而产生变形不协调导致难以实现有效结合。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，用于解决在轧制制备铝钛钢复合板过程中铝钛钢异种金属因为变形抗力和熔点相差过大而导致不易轧制复合等问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：/>[0006]本专利技术所提出的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、准备相应的铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板，并分别进行钻孔加工：在铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板进入轧机端部相同位置钻通孔；
[0008]步骤S2、表面处理：清理步骤S1中得到的铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板的待复合表面的氧化物和油污；
[0009]步骤S3、铆接预装：组坯顺序按照铝板
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薄铝板
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钛板
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纯铁板
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钢板组装，并在薄铝板与钛板之间添加带孔钛垫片形成3
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5mm间隙，并利用S1中预制通孔使用不锈钢铆钉铆接实现组批的铆接预装，得到待复合板坯；
[0010]步骤S4、感应加热：对步骤S3中的待复合板坯进行感应加热，感应加热线圈为环形纵磁感应加热线圈，将线圈通电，调节功率，保证纯铁板在10
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15s加热至居里点770℃左右；钛板与钢板通过与纯铁板直接接触传热升温，而薄铝板与钛板之间因添加低导热系数的钛垫片，升温速度进一步降低，因此在同一加热时间内，铝板、薄铝板、钛板、纯铁板与钢板能达到五种不同的温度，便得到了异温加热的待复合板坯；
[0011]步骤S5、轧制制备：保持S4中加热功率，待铝板温度加热至500
‑
550℃，钢板为770℃左右时，通过推杆将步骤S4中的待复合板坯推入轧机，轧制为单道次轧制，控制轧制压下率为30
‑
40％，得到铝钛钢复合板；
[0012]步骤S6、轧后冷却：将轧后铝钛钢复合板迅速冷却至室温。
[0013]进一步的，所述铝板的型号为5系铝合金；所述薄铝板为6系铝合金；所述钛板和钛垫片的型号为TA1；所述纯铁板型号为DT4；所述钢板为具有聚磁效应的钢板。
[0014]进一步的，所述步骤S2具体过程如下：铝板待复合表面采用电动钢丝刷进行打磨，薄铝板、钛板、纯铁板与钢板的待复合表面采用砂轮机进行打磨，然后用酒精和丙酮反复清洗打磨后的待复合表面。
[0015]进一步的，所述步骤S5中，感应加热期间和轧制制备期间均通入氩气保护气，轧辊辊速为100
‑
200mm/s。
[0016]进一步的，所述步骤S6中，冷却方式为水冷或者油冷。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0018]本专利技术所提出的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法与传统爆炸复合法制备铝钛钢复合板相比，具有污染小、流程简化、工艺简单、便于操作、适合工业大规模生产等优势，而且采用本专利技术方法制备得到的铝钛钢复合板具有良好的界面结合强度，板型良好，成材率非常高。
附图说明
[0019]图1为本专利技术方法的感应加热轧制工艺图；
[0020]图2为本专利技术方法的组坯示意图。
[0021]其中，附图标记：1
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感应加热炉；2
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轧辊；3
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轨道；4
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感应线圈；5
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复合板坯；6
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推杆；7
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电控系统；8
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不锈钢铆钉；9
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钢板；10
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铝板；11
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纯铁板；12
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钛垫片；13
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钛板；14
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薄铝板。
具体实施方式
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]本专利技术所提出的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，如图1和2所示，具体实施过程如下：
[0024]步骤S1、准备相应的铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板，并分别进行钻孔加工：在铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板进入轧机端部相同位置钻通孔；其中，所述铝板10的型号为5系铝合金；所述薄铝板14的型号为6系铝合金；所述钛板13和钛垫片12的型号为TA1；所述纯铁板11的型号为DT4；所述钢板9为具有聚磁效应的钢板。
[0025]步骤S2、表面处理：清理步骤S1中得到的铝板10、薄铝板14、钛板13、纯铁板11与钢板9的待复合表面的氧化物和油污；其中，铝板10待复合表面采用电动钢丝刷进行打磨，薄铝板14、钛板13、纯铁板11与钢板9的待复合表面采用砂轮机进行打磨，然后用酒精和丙酮
反复清洗打磨后的铝板10、薄铝板14、钛板13、纯铁板11与钢板9的待复合表面。
[0026]步骤S3、铆接预装：组坯顺序按照铝板10
‑
薄铝板14
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钛板13
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纯铁板11
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钢板9组装，并在铝板10与钛板13之间添加带孔钛垫片12形成3
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5mm间隙，并利用S1中预制通孔使用不锈钢铆钉铆接实现组批的铆接预装，得到待复合板坯；
[0027]添加纯铁和铝合金中间层，可以在轧制过程中发生较大的剪切变形，抵消部分铝钛钢轧制复合过程中的不一致变形，从而降低复合界面剪切应力；另外，添加纯铁和铝合金中间层也可以降低轧制后铝钛钢在冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、准备相应的铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板，并分别进行钻孔加工：在铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板进入轧机端部相同位置钻通孔；步骤S2、表面处理：清理步骤S1中得到的铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板的待复合表面的氧化物和油污；步骤S3、铆接预装：组坯顺序按照铝板
‑
薄铝板
‑
钛板
‑
纯铁板
‑
钢板组装，并在薄铝板与钛板之间添加带孔钛垫片形成3
‑
5mm间隙，并利用S1中预制通孔使用不锈钢铆钉铆接实现组批的铆接预装，得到待复合板坯；步骤S4、感应加热：对步骤S3中的待复合板坯进行感应加热，感应加热线圈为环形纵磁感应加热线圈，将线圈通电，调节功率，保证纯铁板在10
‑
15s加热至居里点770℃左右；钛板与钢板通过与纯铁板直接接触传热升温，而薄铝板与钛板之间因添加低导热系数的钛垫片，升温速度进一步降低，因此在同一加热时间内，铝板、薄铝板、钛板、纯铁板与钢板能达到五种不同的温度，便得到了异温加热的待复合板坯；步骤S5、轧制制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：余超，朱宇飞，姜润五，吴玉华，肖宏，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：