加工金屬復(fù)合板的設(shè)備及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬復(fù)合板制作工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種加工金屬復(fù)合板的設(shè)備及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬復(fù)合板是層壓型復(fù)合材料的一種，是將兩種或兩種以上的不同物理、化學(xué)、力學(xué)性能的金屬利用各自的性能優(yōu)勢進(jìn)行分層組合而形成的一類金屬材料，得到的復(fù)合板兼具復(fù)層金屬和基層金屬的性能，能夠充分發(fā)揮和利用各組元材料的性能優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)材料資源的最優(yōu)配置，為合理選材、降低成本、節(jié)約資源提供了更好的條件，以滿足生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)日益增長的需要。
[0003]金屬復(fù)合板因其獨(dú)特優(yōu)勢，越來越引起人們的重視，尤其是在航空、航天、國防、交通、化工、電子、電力、通訊等領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用。目前金屬復(fù)合板產(chǎn)品主要有不銹鋼-鋼、鎳-鋼、鈦-鋼、銅-鋼、鋁-鋼、鈦-招、鈦-銅、鈦-鎳等復(fù)合板。對于某些特殊工程，要求三層金屬復(fù)合板，主要有鋁-鈦-鋁、不銹鋼-鋁-不銹鋼等。
[0004]目前金屬復(fù)合板的加工方法總體上可分為三大類:液-液相復(fù)合法、液-固相復(fù)合法和固-固相復(fù)合法。固-固相復(fù)合法是研究應(yīng)用比較普遍的一種方法，主要包括擠壓復(fù)合法、爆炸復(fù)合法、爆炸焊接-熱乳法、乳制復(fù)合法、擴(kuò)散復(fù)合法、釬焊法、摩擦焊法等。擠壓法常用于單芯包覆材料的成形；爆炸復(fù)合法是目前國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的一種方法，但該方法生產(chǎn)的復(fù)合板尺寸較小且板形較差，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，能量消耗大，污染環(huán)境，而且不適用于薄板的復(fù)合；擴(kuò)散法、釬焊法、摩擦焊法等復(fù)合方法，結(jié)合強(qiáng)度不高，無法大面積生產(chǎn)，只能進(jìn)行單件生產(chǎn)，同時(shí)生產(chǎn)周期長，效率低。
[0005]乳制復(fù)合法分為熱乳復(fù)合法和冷乳復(fù)合法，熱乳復(fù)合法一種是先利用爆炸復(fù)合法進(jìn)行熱乳復(fù)合的坯料加工，再進(jìn)行熱乳復(fù)合，該方法有爆炸復(fù)合所具有的缺點(diǎn)，而且成本較高；另一種方法是先將待復(fù)合的金屬坯料進(jìn)行表面清理，在真空條件下將復(fù)層金屬和基層金屬待復(fù)合板面的四周焊接封嚴(yán)，然后再加熱到一定溫度，進(jìn)行乳制復(fù)合，該方法獲得的復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度較高，但生產(chǎn)中需要建設(shè)配套的真空設(shè)備，投資較大，成本較高，且焊接處理影響了生產(chǎn)效率，同時(shí)對整個(gè)金屬坯料的加熱造成能源的浪費(fèi)。冷乳復(fù)合法是先將待復(fù)合的金屬坯料進(jìn)行表面清理，在室溫條件下采用大壓下量乳制復(fù)合，然后通過擴(kuò)散退火熱處理，使復(fù)合面強(qiáng)化的一種工藝。該方法道次壓下率要求較大，對乳機(jī)要求較高，獲得的復(fù)合材料界面只存在機(jī)械結(jié)合，強(qiáng)度較差，同時(shí)因變形不均勻產(chǎn)生較嚴(yán)重的殘余應(yīng)力，需通過熱處理消除。
[0006]以上加工方法及其設(shè)備都有一定的不足之處，制約了乳制復(fù)合法加工金屬復(fù)合板的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種加工金屬復(fù)合板的設(shè)備及其加工方法，可以有效解決現(xiàn)有乳制復(fù)合法加工金屬復(fù)合板在技術(shù)上存在的上述問題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0009]—種加工金屬復(fù)合板的設(shè)備，所述金屬復(fù)合板由基層金屬板和復(fù)層金屬板復(fù)合而成，所述設(shè)備包括第一清理裝置、第一乳機(jī)、拋光裝置、第一加熱裝置、第二加熱裝置、第二清理裝置、壓下彎曲導(dǎo)輪和第二乳機(jī)，其中:
[0010]第一清理裝置，用于清除所述基層金屬板的表面氧化層；
[0011]第一乳機(jī)，設(shè)置于所述第一清理裝置的后方，用于夾持和/或乳制并以規(guī)定速度傳送來自所述第一清理裝置的所述基層金屬板；
[0012]拋光裝置，設(shè)置于所述第一乳機(jī)的后方，用于拋光清理來自所述第一乳機(jī)的所述基層金屬板；
[0013]第一加熱裝置，設(shè)置于所述拋光裝置后方并靠近所述第二乳機(jī)，用于加熱所述基層金屬板；
[0014]第二加熱裝置，用于預(yù)熱所述復(fù)層金屬板；
[0015]第二清理裝置，靠近所述第二加熱裝置，用于去除來自所述第二加熱裝置的所述復(fù)層金屬板的表面氧化層和油污；
[0016]壓下彎曲導(dǎo)輪，以與所述第二乳機(jī)輥面弧度相同的方式設(shè)置于所述第二乳機(jī)上輥或者下輥的部分外輥面上方，壓下彎曲導(dǎo)輪與其對應(yīng)的所述第二乳機(jī)上輥或者下輥的外輥面之間的空隙為壓下彎曲輥道，用于將沿水平方向輸送的來自所述第二清理裝置的所述復(fù)層金屬板向下或者向上彎曲；所述第一加熱裝置還用于加熱彎曲后的所述復(fù)層金屬板；
[0017]第二乳機(jī)，設(shè)置于所述第一加熱裝置的后方，用于將加熱后且彎曲傳送至所述第二乳機(jī)的所述復(fù)層金屬板與加熱后水平傳送至所述第二乳機(jī)的所述基層金屬板擠壓乳制以形成金屬復(fù)合板。
[0018]優(yōu)選地，在上述加工金屬復(fù)合板的設(shè)備中，所述壓下彎曲導(dǎo)輪設(shè)有至少兩個(gè)；更優(yōu)選地，各個(gè)所述壓下彎曲導(dǎo)輪的直徑大小一致。
[0019]優(yōu)選地，在上述加工金屬復(fù)合板的設(shè)備中，所述第一加熱裝置設(shè)有兩個(gè)加熱面:其中一個(gè)加熱面用來加熱所述復(fù)層金屬板的復(fù)合面、另一個(gè)加熱面用來加熱所述基層金屬板的復(fù)合面。
[0020]優(yōu)選地，在上述加工金屬復(fù)合板的設(shè)備中，所述第一加熱裝置中用于加熱所述復(fù)層金屬板的加熱面是與所述第二乳機(jī)入口處上/下輥的外輥面對應(yīng)的弧形表面，所述弧形表面與對應(yīng)的所述上/下輥的外輥面形成夾持和輸送所述彎曲的復(fù)層金屬板的弧形通道，穿過所述弧形通道的所述復(fù)層金屬板與所述基層金屬板接觸；用于加熱所述基層金屬板的加熱面是水平表面。
[0021]優(yōu)選地，在上述加工金屬復(fù)合板的設(shè)備中，所述壓下彎曲輥道與所述弧形通道連通。
[0022]優(yōu)選地，在上述加工金屬復(fù)合板的設(shè)備中，所述第二乳機(jī)的上輥為主動輥、所述第二乳機(jī)的下輥為從動輥，或者所述第二乳機(jī)的上輥為從動輥、所述第二乳機(jī)的下輥為主動輥，或者所述第二乳機(jī)的上輥和下輥均為主動輥。
[0023]優(yōu)選地，在上述加工金屬復(fù)合板的設(shè)備中，還包括，第三乳機(jī)，設(shè)置于所述第二乳機(jī)的后方，用于在所述第二乳機(jī)將所述復(fù)層金屬板咬入時(shí)，對所述基層金屬板產(chǎn)生拉力，輔助彎曲后的復(fù)層金屬板的咬入；且在穩(wěn)定擠壓乳制階段時(shí)，對金屬復(fù)合板產(chǎn)生拉力，輔助擠壓乳制，同時(shí)對金屬復(fù)合板進(jìn)行整形處理。
[0024]利用上述加工金屬復(fù)合板的設(shè)備加工金屬復(fù)合板的方法，包括如下步驟:
[0025]a基層金屬板的處理:
[0026]a.1所述第一清理裝置對所述基層金屬板的表面進(jìn)行清理，得到去除表面氧化層的基層金屬板，
[0027]a.2所述第一乳機(jī)對去除表面氧化層的所述基層金屬板進(jìn)行夾持和/或乳制并以規(guī)定速度將所述基層金屬板沿水平方向傳送，
[0028]a.3所述拋光裝置對來自所述第一乳機(jī)的基層金屬板進(jìn)行拋光，得到拋光后的基層金屬板，
[0029]a.4拋光后的所述基層金屬板被傳送至所述第一加熱裝置，所述第一加熱裝置對拋光后的所述基層金屬板進(jìn)行加熱，得到加熱后的基層金屬板；
[0030]b復(fù)層金屬板的處理:
[0031]b.1所述第二加熱裝置對所述復(fù)層金屬板進(jìn)行第一次加熱，得到第一次加熱后的復(fù)層金屬板，
[0032]b.2第二清理裝置對第一次加熱后的所述復(fù)層金屬板的表面進(jìn)行清理，得到去除表面氧化層和油污的復(fù)層金屬板，
[0033]b.3將去除表面氧化層和油污的所述復(fù)層金屬板輸送至壓下彎曲輥道并穿過所述壓下彎曲輥道以使所述復(fù)層金屬板向下或向上彎曲，得到彎曲后的復(fù)層金屬板，
[0034]b.4所述第一加熱裝置對彎曲后的所述復(fù)層金屬板進(jìn)行第二次加熱，得到第二次加熱后的復(fù)層金屬板；
[0035]c加熱后的所述基層金屬板沿水平方向進(jìn)入所述第二乳機(jī)，第二次加熱后的所述復(fù)層金屬板彎曲地進(jìn)入所述第二乳機(jī)，進(jìn)入所述第二乳機(jī)的所述復(fù)層金屬板的復(fù)合面與所述基層金屬板的復(fù)合面接觸，并在所述第二乳機(jī)中進(jìn)行擠壓乳制，得到所述金屬復(fù)合板并將所述金屬復(fù)合板沿水平方向傳送。
[0036]優(yōu)選地，在上述加工金屬復(fù)合板的方法中，在所述第二乳機(jī)進(jìn)行復(fù)合擠壓乳制之前，所述基層金屬板先被輸送至第三乳機(jī)中，之后所述復(fù)層金屬板被輸送至所述第二乳機(jī)的入口處，所述復(fù)層金屬板被所述第二乳機(jī)咬入時(shí)，所述第三乳機(jī)對所述基層金屬板產(chǎn)生拉力，從而輔助彎曲后的復(fù)層金屬板的咬入；出所述第二乳機(jī)的金屬復(fù)合板被輸送至所述第三乳機(jī)，所述第三乳機(jī)對所述金屬復(fù)合板產(chǎn)生拉力，從而輔助擠壓乳制，同時(shí)對金屬復(fù)合板進(jìn)行整形處理。
[0037]優(yōu)選地，在上述加工金屬復(fù)合板的方法中，所述第一加熱裝置對所述基層金屬板進(jìn)行加熱時(shí)，同時(shí)向所述基層金屬板復(fù)合面噴射保護(hù)氣體，實(shí)現(xiàn)對所述拋光后的基層金屬板復(fù)合面在保護(hù)氛圍下的加熱；所述第一加熱裝置對所述復(fù)層金屬板進(jìn)行加熱時(shí)，同時(shí)向所述復(fù)層金屬板復(fù)合面噴射保護(hù)氣體，實(shí)現(xiàn)對所述復(fù)層金屬板復(fù)合面在保護(hù)氛圍下的加熱。
[0038]分析可知，本發(fā)明公開一種加工金屬復(fù)合板的設(shè)備及其加工方法，本發(fā)明提供的加工金屬復(fù)合板的設(shè)備及其加工方法主要存在