一種軋制製備金屬複合板的方法與流程
2023-10-03 23:57:34 2
本發明涉及一種金屬板材的製造方法。
背景技術：
金屬複合板是指由兩種或兩種以上的金屬板複合而成的板材，其不僅保留各自金屬本身的特性，整體力學性能及物理化學特性等都得到優化，還可以大大降低使用成本，節約貴重金屬的使用量，具有廣闊的應用前景。工業生產金屬複合板的主要方法有：爆炸複合法、爆炸+熱軋複合法和熱軋複合法。其中熱軋複合法具有生產成本低、效率高、結合面質量好、適用於大批量生產大尺寸金屬複合板的優點。
熱軋複合法是以金屬板的待覆合面處於物理純淨狀態，在真空條件及加熱狀態下進行軋制而成，在軋制過程中兩種金屬板的待覆合區域在一定溫度和一定壓力的作用下通過相互擴散實現冶金結合。
現有熱軋複合法生產金屬複合板具體實施步驟是：1.去除金屬板待覆合面的氧化物並清洗乾淨；2.將金屬板待覆合面正對疊放，對邊緣焊接封嚴並將複合區內部抽成真空狀態，得到複合坯；3.將複合坯放入加熱爐加熱至指定溫度後進行軋製得到金屬複合板。
由於兩種金屬只需要待覆合面達到一定溫度和一定壓力條件即可實現複合，而現有的熱軋複合法工藝中，對待覆合金屬板都進行整體加熱需要消耗大量能源。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種操作簡單、能夠減少能源消耗的軋制製備金屬複合板的方法。
本發明的技術方案如下：
上金屬板傳送輥以規定速度傳送所述上金屬板進入所述軋機，中間金屬板傳送輥設在上金屬板傳送輥下方，以規定速度傳送所述中間金屬板進入所述軋機，下金屬板傳送輥設在中間金屬板傳送輥下方，以規定速度傳送所述下金屬板進入所述軋機，加熱裝置設在中間金屬板傳送輥的輥道中間，用於加熱所述中間金屬板，軋機設在上金屬板傳送輥、中間金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥的後方；
首先去除上金屬板、中間金屬板和下金屬板待覆合面的氧化層並清洗乾淨，最好用鋼絲刷或砂布進行清理，並用丙酮和酒精清洗乾淨；在上金屬板、中間金屬板和下金屬板通過上金屬板傳送輥、中間金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥傳送至軋機過程中,開啟加熱裝置對中間金屬板加熱至500-1200℃，加熱時，向中間金屬板待覆合面噴射保護氣體，使中間金屬板待覆合面在保護氣體氛圍下加熱，所述的保護氣體為氬氣或二氧化碳氣體，得到加熱後的中間金屬板；進入軋機的上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面相互接觸，軋制速度為0.1-1m/s，軋制壓下量為中間金屬板厚度的50-80％，在軋機的軋製作用下使上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面實現複合，得到金屬複合板。
本發明與現有技術相比具有如下優點：
操作簡單，只加熱中間金屬板，減少了現有熱軋製備金屬複合板工藝中的對所有待覆合金屬板都進行加熱所需的能源消耗。
附圖說明
圖1為本發明金屬板開始進入軋機軋制複合示意圖。
圖中：1.上金屬板、2.中間金屬板、3.下金屬板、4.加熱裝置、5.上金屬板傳送輥、6.中間金屬板傳送輥、7.下金屬板傳送輥、8.軋機。
具體實施方式
實施例1
製備單面不鏽鋼-碳鋼複合板
上金屬板為3mm厚的304不鏽鋼，中間金屬板和下金屬板分別為2mm厚和10mm厚的Q235鋼；
用鋼絲刷對上金屬板、中間金屬板和下金屬板待覆合面進行清理，去除表面的氧化層,並用丙酮和酒精擦拭乾淨；如圖1所示，在上金屬板1、中間金屬板2和下金屬板3通過上金屬板傳送輥5、中間金屬板傳送輥6和下金屬板傳送輥7傳送至軋機8過程中,開啟加熱裝置4對中間金屬板加熱至1200℃，同時向中間金屬板上下表面噴射氬氣形成保護氣氛；上金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥的傳送速度均為1m/s，中間金屬板傳送輥的傳送速度為0.2m/s；進入軋機的上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面相互接觸，軋制速度為1m/s，軋機的壓下量為1.6mm，在軋機的軋製作用下使上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面實現複合，得到金屬複合板。
得到的金屬複合板的上金屬板與中間金屬板複合面的剪切強度為239MPa，金屬複合板的厚度為13.4mm。
實施例2
製備雙面不鏽鋼-碳鋼複合板
上金屬板為3mm厚的304不鏽鋼，中間金屬板為2mm Q235鋼，下金屬板為實施例1中得到的13.4mm厚的單面不鏽鋼複合板；
用鋼絲刷對上金屬板、中間金屬板和下金屬板待覆合面進行清理，去除表面的氧化層,並用丙酮和酒精擦拭乾淨；在上金屬板、中間金屬板和下金屬板通過上金屬板傳送輥、中間金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥傳送至軋機過程中,開啟加熱裝置對中間金屬板加熱至1200℃，同時向中間金屬板上下表面噴射氬氣形成保護氣氛；上金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥的傳送速度均為1m/s，中間金屬板傳送輥的傳送速度為0.2m/s；進入軋機的上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面相互接觸，軋制速度為1m/s，軋機的壓下量為1.6mm，在軋機的軋製作用下使上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面實現複合，得到金屬複合板。
得到的金屬複合板的上金屬板與中間金屬板複合面的剪切強度為226MPa，金屬複合板的厚度為16.8mm。
實施例3
製備鈦-鋼複合板
上金屬板為3mm厚的工業純鈦TA2，中間金屬板和下金屬板分別為2mm厚和10mm厚的Q235鋼；
用鋼絲刷對上金屬板、中間金屬板和下金屬板待覆合面進行清理，去除表面的氧化層,並用丙酮和酒精擦拭乾淨；在上金屬板、中間金屬板和下金屬板通過上金屬板傳送輥、中間金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥傳送至軋機過程中,開啟加熱裝置對中間金屬板加熱至900℃，同時向中間金屬板上下表面噴射氬氣形成保護氣氛；上金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥的傳送速度均為0.1m/s，中間金屬板傳送輥的傳送速度為0.05m/s；進入軋機的上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面相互接觸，軋制速度為0.1m/s，軋機的壓下量為1mm，，在軋機的軋製作用下使上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面實現複合，得到金屬複合板。
得到的金屬複合板的上金屬板與中間金屬板複合面的剪切強度為167MPa，金屬複合板的厚度為14mm。
實施例4：
製備鈦-鋁-鎂複合板
上金屬板為0.5mm厚的工業純鈦TA1,中間金屬板為4mm厚的鋁合金6061，下金屬板為2mm厚的鎂合金AZ31。
用鋼絲刷對上金屬板、中間金屬板和下金屬板待覆合面進行清理，去除表面的氧化層,並用丙酮和酒精擦拭乾淨；在上金屬板、中間金屬板和下金屬板通過上金屬板傳送輥、中間金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥傳送至軋機過程中,開啟加熱裝置對中間金屬板加熱至500℃，同時向中間金屬板上下表面噴射二氧化碳形成保護氣氛；上金屬板傳送輥和下金屬板傳送輥的傳送速度均為0.5m/s，中間金屬板傳送輥的傳送速度為0.25m/s；進入軋機的上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面相互接觸，軋制速度為0.5m/s，軋機的壓下量為2mm，，在軋機的軋製作用下使上金屬板、加熱後的中間金屬板和下金屬板的待覆合面實現複合，得到金屬複合板。
得到的金屬複合板的上金屬板與中間金屬板複合面的結合強度為28MPa，中間金屬板與下金屬板複合面的結合強度為36MPa，金屬複合板的厚度為4.5mm。