本发明涉及一种金属板材的制造方法。
背景技术:
金属复合板是指由两种或两种以上的金属板复合而成的板材,其不仅保留各自金属本身的特性,整体力学性能及物理化学特性等都得到优化,还可以大大降低使用成本,节约贵重金属的使用量,具有广阔的应用前景。工业生产金属复合板的主要方法有:爆炸复合法、爆炸+热轧复合法和热轧复合法。其中热轧复合法具有生产成本低、效率高、结合面质量好、适用于大批量生产大尺寸金属复合板的优点。
热轧复合法是以金属板的待复合面处于物理纯净状态,在真空条件及加热状态下进行轧制而成,在轧制过程中两种金属板的待复合区域在一定温度和一定压力的作用下通过相互扩散实现冶金结合。
现有热轧复合法生产金属复合板具体实施步骤是:1.去除金属板待复合面的氧化物并清洗干净;2.将金属板待复合面正对叠放,对边缘焊接封严并将复合区内部抽成真空状态,得到复合坯;3.将复合坯放入加热炉加热至指定温度后进行轧制得到金属复合板。
由于两种金属只需要待复合面达到一定温度和一定压力条件即可实现复合,而现有的热轧复合法工艺中,对待复合金属板都进行整体加热需要消耗大量能源。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种操作简单、能够减少能源消耗的轧制制备金属复合板的方法。
本发明的技术方案如下:
上金属板传送辊以规定速度传送所述上金属板进入所述轧机,中间金属板传送辊设在上金属板传送辊下方,以规定速度传送所述中间金属板进入所述轧机,下金属板传送辊设在中间金属板传送辊下方,以规定速度传送所述下金属板进入所述轧机,加热装置设在中间金属板传送辊的辊道中间,用于加热所述中间金属板,轧机设在上金属板传送辊、中间金属板传送辊和下金属板传送辊的后方;
首先去除上金属板、中间金属板和下金属板待复合面的氧化层并清洗干净,最好用钢丝刷或砂布进行清理,并用丙酮和酒精清洗干净;在上金属板、中间金属板和下金属板通过上金属板传送辊、中间金属板传送辊和下金属板传送辊传送至轧机过程中,开启加热装置对中间金属板加热至500-1200℃,加热时,向中间金属板待复合面喷射保护气体,使中间金属板待复合面在保护气体氛围下加热,所述的保护气体为氩气或二氧化碳气体,得到加热后的中间金属板;进入轧机的上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面相互接触,轧制速度为0.1-1m/s,轧制压下量为中间金属板厚度的50-80%,在轧机的轧制作用下使上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面实现复合,得到金属复合板。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
操作简单,只加热中间金属板,减少了现有热轧制备金属复合板工艺中的对所有待复合金属板都进行加热所需的能源消耗。
附图说明
图1为本发明金属板开始进入轧机轧制复合示意图。
图中:1.上金属板、2.中间金属板、3.下金属板、4.加热装置、5.上金属板传送辊、6.中间金属板传送辊、7.下金属板传送辊、8.轧机。
具体实施方式
实施例1
制备单面不锈钢-碳钢复合板
上金属板为3mm厚的304不锈钢,中间金属板和下金属板分别为2mm厚和10mm厚的Q235钢;
用钢丝刷对上金属板、中间金属板和下金属板待复合面进行清理,去除表面的氧化层,并用丙酮和酒精擦拭干净;如图1所示,在上金属板1、中间金属板2和下金属板3通过上金属板传送辊5、中间金属板传送辊6和下金属板传送辊7传送至轧机8过程中,开启加热装置4对中间金属板加热至1200℃,同时向中间金属板上下表面喷射氩气形成保护气氛;上金属板传送辊和下金属板传送辊的传送速度均为1m/s,中间金属板传送辊的传送速度为0.2m/s;进入轧机的上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面相互接触,轧制速度为1m/s,轧机的压下量为1.6mm,在轧机的轧制作用下使上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面实现复合,得到金属复合板。
得到的金属复合板的上金属板与中间金属板复合面的剪切强度为239MPa,金属复合板的厚度为13.4mm。
实施例2
制备双面不锈钢-碳钢复合板
上金属板为3mm厚的304不锈钢,中间金属板为2mm Q235钢,下金属板为实施例1中得到的13.4mm厚的单面不锈钢复合板;
用钢丝刷对上金属板、中间金属板和下金属板待复合面进行清理,去除表面的氧化层,并用丙酮和酒精擦拭干净;在上金属板、中间金属板和下金属板通过上金属板传送辊、中间金属板传送辊和下金属板传送辊传送至轧机过程中,开启加热装置对中间金属板加热至1200℃,同时向中间金属板上下表面喷射氩气形成保护气氛;上金属板传送辊和下金属板传送辊的传送速度均为1m/s,中间金属板传送辊的传送速度为0.2m/s;进入轧机的上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面相互接触,轧制速度为1m/s,轧机的压下量为1.6mm,在轧机的轧制作用下使上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面实现复合,得到金属复合板。
得到的金属复合板的上金属板与中间金属板复合面的剪切强度为226MPa,金属复合板的厚度为16.8mm。
实施例3
制备钛-钢复合板
上金属板为3mm厚的工业纯钛TA2,中间金属板和下金属板分别为2mm厚和10mm厚的Q235钢;
用钢丝刷对上金属板、中间金属板和下金属板待复合面进行清理,去除表面的氧化层,并用丙酮和酒精擦拭干净;在上金属板、中间金属板和下金属板通过上金属板传送辊、中间金属板传送辊和下金属板传送辊传送至轧机过程中,开启加热装置对中间金属板加热至900℃,同时向中间金属板上下表面喷射氩气形成保护气氛;上金属板传送辊和下金属板传送辊的传送速度均为0.1m/s,中间金属板传送辊的传送速度为0.05m/s;进入轧机的上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面相互接触,轧制速度为0.1m/s,轧机的压下量为1mm,,在轧机的轧制作用下使上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面实现复合,得到金属复合板。
得到的金属复合板的上金属板与中间金属板复合面的剪切强度为167MPa,金属复合板的厚度为14mm。
实施例4:
制备钛-铝-镁复合板
上金属板为0.5mm厚的工业纯钛TA1,中间金属板为4mm厚的铝合金6061,下金属板为2mm厚的镁合金AZ31。
用钢丝刷对上金属板、中间金属板和下金属板待复合面进行清理,去除表面的氧化层,并用丙酮和酒精擦拭干净;在上金属板、中间金属板和下金属板通过上金属板传送辊、中间金属板传送辊和下金属板传送辊传送至轧机过程中,开启加热装置对中间金属板加热至500℃,同时向中间金属板上下表面喷射二氧化碳形成保护气氛;上金属板传送辊和下金属板传送辊的传送速度均为0.5m/s,中间金属板传送辊的传送速度为0.25m/s;进入轧机的上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面相互接触,轧制速度为0.5m/s,轧机的压下量为2mm,,在轧机的轧制作用下使上金属板、加热后的中间金属板和下金属板的待复合面实现复合,得到金属复合板。
得到的金属复合板的上金属板与中间金属板复合面的结合强度为28MPa,中间金属板与下金属板复合面的结合强度为36MPa,金属复合板的厚度为4.5mm。