一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料及其制备方法

本发明属于复合材料，具体涉及一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着社会的发展，人们对材料综合性能的需要日渐迫切，因此性能良好的复合材料越来越受到人们的青睐。铝钢金属复合板是将铝基合金通过适当的方法复合在钢板上，使得材料不仅具备钢的高强度、良好塑性而且具有铝的耐腐蚀性、优良的导热性和导电性等特点，在轨道交通、汽车等领域有广阔的应用前景。

2、传统的铝钢复合板制备存在对设备要求高、工艺操作流程复杂以及生产效率低的缺陷。并且产品存在以下两个缺点：

3、(1)喷涂层与轧制层之间有内应力；

4、(2)喷涂层有铁锈，影响复合层之间的粘结强度。

技术实现思路

1、本发明提供一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料及其制备方法，目的在于在铝钢复合板短流程制备过程中，可以提高生产效率，增强复合的均匀性，从而提高基材与复材的结合性能。

2、本发明的具体技术方案为：

3、一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1：使用刚玉砂将钢板表面的氧化层和杂质打磨干净；

5、步骤2：使用酒精清洗钢板的表面，使用电弧喷枪在钢板表面喷涂一层铝涂层；

6、步骤3：将所得到的铝钢复合板通过冷轧工艺进行轧制，然后进行热处理消除内应力。

7、对钢基体表面进行预处理(刚玉喷砂、激光处理)，在钢基体表面使用nial合金丝作为打底层，随后在nial打底层表面电弧喷涂铝丝，所使用的丝的直径为2mm；电弧喷涂参数：⑴nial电弧电压：32v、电流：250a、喷涂距离：150mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

8、或者，对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用nial合金丝作为打底层，随后使用电弧喷枪异质双丝nial(复合丝)/al进行电弧喷涂，所使用的丝的直径统一为2mm；电弧喷涂参数：⑴nial电弧电压：32v、电流：250a、喷涂距离：150mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵nial/al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

9、或者，对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用ti涂层作为打底层，随后在nial打底层表面电弧喷涂铝丝，所使用的丝的直径为2mm；电弧喷涂参数：⑴ti电弧电压：35v、电流：260-270a、喷涂距离：150mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

10、或者，对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用ti涂层作为打底层，随后使用电弧喷枪异质双丝ti/al进行电弧喷涂，所使用的丝的直径统一为2mm；电弧喷涂参数：⑴ti电弧电压：35v、电流：260-270a、喷涂距离：150mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵ti/al电弧电压：32v、电流：250a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

11、或者，对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用al涂层作为打底层，随后在al打底层表面电弧喷涂铝丝，所使用的丝的直径为2mm；电弧喷涂参数：⑴al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa

12、进一步的，步骤2中冷轧采用压下率为65％。

13、步骤3对板材进行冷轧后还包括对材料进行轧后退火处理，温度为550℃，保温时间为6h。

14、本发明具有的有益效果：

15、本发明通过电弧喷涂将铝丝镀在钢板上，再立刻进行冷轧；电弧喷涂得到的涂层具有以下技术效果：

16、①使涂层更加均匀致密，结合性能更强；

17、②降低生产成本，简化操作流程，提高生产效率；

18、③设备要求低，受设备的影响小，占用空间小；

19、④复合材料的耐腐蚀性能得到提高；

20、⑤复合材料的耐磨性能得到提高。

技术特征：

1.一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料，第一种制备方法，其特征在于：对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用nial合金丝作为打底层，随后在nial打底层表面电弧喷涂铝丝，所使用的丝的直径为2mm；电弧喷涂参数：⑴nial电弧电压：32v、电流：250a、喷涂距离：150mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

3.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料，第二种制备方法，其特征在于：对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用nial合金丝作为打底层，随后使用电弧喷枪异质双丝nial(复合丝)/al进行电弧喷涂，所使用的丝的直径统一为2mm；电弧喷涂参数：⑴nial电弧电压：32v、电流：250a、喷涂距离：150mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵nial/al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

4.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料，第三种制备方法，其特征在于：对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用ti涂层作为打底层，随后在nial打底层表面电弧喷涂铝丝，所使用的丝的直径为2mm；电弧喷涂参数：⑴ti电弧电压：35v、电流：260-270a、喷涂距离：150mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

5.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料，第四种制备方法，其特征在于：对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用ti涂层作为打底层，随后使用电弧喷枪异质双丝ti/al进行电弧喷涂，所使用的丝的直径统一为2mm；电弧喷涂参数：⑴ti电弧电压：35v、电流：260-270a、喷涂距离：150mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵ti/al电弧电压：32v、电流：250a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

6.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料，第五种制备方法，其特征在于：对钢基体表面进行预处理，在钢基体表面使用al涂层作为打底层，随后在al打底层表面电弧喷涂铝丝，所使用的丝的直径为2mm；电弧喷涂参数：⑴al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa；⑵al电弧电压：29v、电流：220-230a、喷涂距离：160mm、空压机压力：0.7-0.75mpa。

7.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料的制备方法，其特征在于，步骤2中冷轧采用压下率为65％。

8.根据权利要求1所述的一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料的制备方法，其特征在于，步骤3对板材进行冷轧后还包括对材料进行轧后退火处理，温度为550℃，保温时间为6h。

9.一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料，根据权利要求1到8任一项所述的制备方法所得。

技术总结
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种电弧喷涂轧制短流程铝钢复合板材料及其制备方法，步骤1：使用刚玉砂将钢板表面的氧化层和杂质打磨干净；步骤2：使用酒精清洗钢板的表面，使用电弧喷枪在钢板表面喷涂一层铝涂层；步骤3：将所得到的铝钢复合板通过冷轧工艺进行轧制，然后进行热处理消除内应力。本发明得到的涂层，更加均匀致密，结合性能更强，复合材料的耐腐蚀性能得到提高；并且可以降低生产成本，简化操作流程，提高生产效率；设备要求低，受设备的影响小，占用空间小。

技术研发人员：宋鹏,王建瑞,黄太红,罗许,宋宁,张永胜,起华荣,王效琪
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15