專利名稱：一種金屬復(fù)合材料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料軋制技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種金屬復(fù)合材料制備方法。具體的說是通過累積層疊復(fù)合軋制的方法制備金屬復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
目前在電子、機械、航空、汽車、化工等行業(yè)大量使用著復(fù)合材料，復(fù)合材料的生產(chǎn)一般應(yīng)用冷扎、熱軋、爆炸、焊接等方法，存在著復(fù)合強度不高、工藝復(fù)雜、成本過高、薄板復(fù)合困難等問題。中國出版的《中國有色金屬學報》雜志1995年第4期上的“銅鋁復(fù)合材料的研究”一文公開了一種復(fù)合軋制方法是目前普遍使用的金屬材料復(fù)合方法，其工藝為銅鋁厚比1∶1，1∶2，隨后在二輥軋機上進行軋制，變形量從40％到75％，最后經(jīng)過退火強化結(jié)合界面消除殘余應(yīng)力。目前存在的復(fù)合軋制法的缺點是變形量受到限制，以至于結(jié)合面結(jié)合強度受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬復(fù)合材料制備方法，解決了復(fù)合軋制因壓下量受限而影響復(fù)合材料結(jié)合強度的問題，使材料通過獲得超大壓下量得到結(jié)合良好的復(fù)合材料，特別適用于鈦鋼復(fù)合、銅鋼復(fù)合等厚度比差別大或者兩者都比較薄的兩種材料的復(fù)合。
本發(fā)明采用累積層疊復(fù)合法制備復(fù)合材料，具體方法為1、將要復(fù)合的兩種材料表面清洗干凈，用鋼絲刷處理材料表面并保持加工硬化狀態(tài)；2、將復(fù)板與基板切割成相等的尺寸并疊合；3、應(yīng)用氬弧焊焊接法將復(fù)板與基板周圍密封；4、用加熱爐加熱至材料的一次壓下量為50％時的臨界變形溫度以上30℃～80℃(臨界變形溫度由試驗得到)保溫30～60分鐘；5、在普通軋機上軋制，累積壓下量為50％～60％；6、在基板上方再復(fù)合與加工后的基板同樣大小的基板重復(fù)以上步驟，每次壓下量為50％～60％；
7、重復(fù)步驟1～6，重復(fù)次數(shù)根據(jù)所要求的材料的復(fù)合強度而定，一般重復(fù)3～5次最佳；8、低溫退火消除應(yīng)力，強化結(jié)合界面。
對于兩種材料焊接密封困難的復(fù)合軋制，則選擇基體材料向兩邊累積層疊的方式，即將兩塊復(fù)板放在基板中間用隔離劑進行隔離，將基板自身焊接密封，加熱、軋制、兩邊添加基板重復(fù)以上步驟。累積層疊次數(shù)由需要的材料結(jié)合強度和基板復(fù)板的厚度決定。
本發(fā)明的優(yōu)點在于結(jié)合強度高，基板強度被強化，強度可提高1～2倍，復(fù)合板表面質(zhì)量好。
具體實施例方式
下面通過實例對發(fā)明作進一步的了解。
例1累積層疊軋制法制備銅鋼復(fù)合材料(1)將鋼板作為基板，銅板作為復(fù)板，鋼板表面應(yīng)用丙酮脫脂，使用30％的鹽酸浸泡30分鐘去除氧化物，清水清洗漂洗15分鐘，表面干燥，表面硬化。銅板表面應(yīng)用丙酮脫脂，使用硫酸與硝酸混合溶液浸泡2分鐘去除氧化物，清水清洗漂洗15分鐘，表面干燥，表面硬化；(2)將鋼板A、銅板B、鋼板C依次疊合，銅板在中間，其中，B與C之間應(yīng)用碳化硅膠等隔離劑隔離，用普通焊機將鋼板AC密封；(3)在加熱爐中加熱至650℃保溫60分鐘；(4)應(yīng)用軋機軋制，一次壓下量50％；(5)將復(fù)合后的鋼板D與另一鋼板E表面應(yīng)用上述(1)步驟處理干凈；(6)鋼板D與鋼板E疊合、焊接密封；(7)重復(fù)(3)、(4)步驟；(8)重復(fù)(5)、(6)、(7)步驟直到所需要的鋼板與銅板的厚度；(9)將周圍剪切，分離鋼板C與復(fù)合板，即得到銅鋼復(fù)合板。例2累積層疊軋制法制備鋼鈦復(fù)合材料(1)將鋼板作為基板，鈦板作為復(fù)板，鋼板表面應(yīng)用丙酮脫脂，使用30％的鹽酸浸泡30分鐘去除氧化物，清水清洗漂洗15分鐘，表面干燥，表面硬化。鈦板表面應(yīng)用丙酮脫脂，使用3％氫氟酸與20％硝酸混合溶液浸泡15分鐘去除氧化物，清水清洗漂洗15分鐘，表面干燥，表面硬化；(2)將鋼板A、鈦板B1、鈦板B2、鋼板C依次疊合，鈦板在中間，其中，B1與B2之間應(yīng)用隔離劑隔離，用普通焊機將鋼板AC密封；(3)在加熱爐中加熱至800℃保溫30分鐘；(4)應(yīng)用軋機軋制，一次壓下量60％；(5)將復(fù)合后的復(fù)合板表面應(yīng)用上述(1)步驟處理干凈；(6)復(fù)合板A面與復(fù)合板C分別疊加表面處理并硬化后的鋼板A1和C1、焊接密封；(7)重復(fù)(3)、(4)步驟；(8)重復(fù)(5)、(6)、(7)步驟5次；(9)將周圍剪切，分離鈦鋼復(fù)合板AnB1與B2Cn即得到兩塊鈦鋼復(fù)合板。
由于采用單向累積層疊法制備復(fù)合金屬材料，突破了傳統(tǒng)軋制復(fù)合材料受壓下量與材料厚度的限制，最大壓下量可以達到98％，所以，所得到的符合金屬材料結(jié)合面強度大，材料的力學性能大大提高。
權(quán)利要求
1.一種金屬復(fù)合材料制備方法，其特征在于采用累積層疊復(fù)合法，具體方法為a、將要復(fù)合的兩種材料表面清洗干凈，用鋼絲刷處理材料表面，并保持加工硬化狀態(tài)；b、將復(fù)板與基板切割成相等的尺寸并疊合；c、應(yīng)用氬弧焊焊接法將復(fù)板與基板周圍密封；d、用加熱爐加熱至材料的壓下量為50％時的臨界變形溫度以上30℃～80℃保溫30～60分鐘；e、在普通軋機上軋制，累積壓下量為50％～60％，以保持復(fù)合板的尺寸不變；f、在基板上方再復(fù)合與加工后的基板同樣大小的基板重復(fù)以上步驟，每次壓下量為50％～60％；g、重復(fù)步驟a～f，重復(fù)次數(shù)3～5次；h、低溫退火消除應(yīng)力，強化結(jié)合界面。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對于兩種材料焊接密封困難的復(fù)合軋制，則將兩塊復(fù)板放在基板中間用隔離劑進行隔離，將基板自身焊接密封，加熱、軋制、兩邊添加基板重復(fù)以上步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種金屬復(fù)合材料制備方法，具體方法為將要復(fù)合的兩種材料表面清洗干凈，并保持加工硬化狀態(tài)；將復(fù)板與基板切割成相等的尺寸并疊合；應(yīng)用焊接法將復(fù)板與基板周圍密封；用加熱爐加熱至材料的壓下量為50％時的臨界變形溫度以上30℃～80℃保溫30～60分鐘；在普通軋機上軋制，壓下量為50％～60％，以保持復(fù)合板的尺寸不變；在基板上方再復(fù)合同樣大小的基板重復(fù)以上步驟，低溫退火消除應(yīng)力，強化結(jié)合界面。本發(fā)明的優(yōu)點在于結(jié)合強度高，基板強度被強化，強度可提高1～2倍，復(fù)合板表面質(zhì)量好。
文檔編號B23P23/00GK1631563SQ20051001116
公開日2005年6月29日 申請日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者任學平, 唐荻, 許榮昌 申請人:北京科技大學