CN105671605A - 一种单面覆铝钢板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单面覆铝钢板的制造方法，包括如下步骤：取两块钢板上、下重叠放置；密封位于两块钢板贴合面边缘的缝隙；置于电解液中电镀；分离钢板侧面的密封材料，得到两块单面覆铝钢板；其中，在电镀步骤前，还包括清洁钢板的待覆铝表面的步骤。本发明将两块钢板叠放连接在一起，密封二者贴合面之间的缝隙后镀铝，经过分离后最终得到两块单面覆铝钢板，生产效率提高一倍，且工序简单，无污染。

Description

一种单面覆铝钢板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种单面覆铝钢板的制造方法，属于金属复合材料制造领域。

背景技术

单面覆铝的钢板兼具铝合金的耐腐蚀、导热、导电性能和钢的良好的力学性能，具有其独特的优势，在多种领域都有广泛应用：与单面镀锌钢板相比较，耐腐蚀性是镀锌板的5倍以上，广泛应用于发电、汽车、航空、化工、炊具和家电等领域；在相同基板相同耐腐蚀性的情况下，铝层要比镀铝锌层薄且轻，用在冷却电机组上换热器导热性好，铝的导热性要比钢的导热性好很多；用铝钢复合板带制作的火电空冷***具有优良的钎焊性能、较高的强度和优良的耐腐蚀性能，用铝钢复合材料制作空冷***替代传统的水冷***可以节约大量的水资源。

铝钢金属复合板的生产方法，主要包括传统的轧制复合法、***复合法、粉末冶金法、热浸铝及铸造复合法。

轧制复合是生产金属复合板广泛应用的技术，通过轧制产生的新的金属界面接触达到结合。该方法需要很大的压下率，要求轧机庞大，设备投资大。

***复合技术是一种固-固相复合方法，广泛应用于制造金属复合板，其原理为在***的高速引爆和冲击作用下将两种或两种以上的金属大面积焊接在一起，优点在于产品性能稳定，大部分金属材料都可以实现***复合。缺点在于不适合制造薄膜复合板，铝钢界面呈波浪形、界面形貌不易控制。

粉末冶金法首先对母材表面进行预处理，根据需要配置粉末，然后将粉末均匀覆在母材表面，对其进行高温烧结，最后经轧制平整得到复合板。其特点在于将液相熔化改为粉末冶金，适用于轴瓦合金带的生产。缺点在于生产过程耗费大量能源、对环境造成很大污染、粉末冶金形成层不够致密。

铸造复合法是把熔化的金属液浇注在预先进行过表面处理的母板上，实现界面凝固复合。但是该方法不能生产带材，而且存在母板氧化，影响界面结合强度。

最近提出的高频感应钎焊法，借助复合焊接剂实现铝和钢两种不同金属材料的结合。该方法与复合轧制相比具有能源消耗少、生产效率高、复合强度大等优势，但在生产过程中需要大量使用钎剂，而钎剂本身有毒，易在复合带材表面和界面析出，不易清除，具有腐蚀性；而且得到的复合板界面结合强度低，同时利用该方法难以生产铝层较薄的铝钢复合材料。

而另一种单面镀铝钢带的方法，是将钢的一整面涂覆阻止剂层后在钢的双面镀铝，镀铝后需通过磨光辊磨去无需镀铝的覆铝层和阻止层，不但工序复杂，成本高，而且生产效率低下。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出一种单面覆铝钢板的制造方法，制造工序简单、生产效率高、无污染。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的：

一种单面覆铝钢板的制造方法，包括如下步骤：

取两块钢板上、下重叠放置；

密封位于两块钢板贴合面边缘的缝隙；

置于电解液中电镀覆铝；

分离钢板侧面的密封材料，得到两块单面覆铝钢板；

其中，在电镀步骤前，还包括清洁钢板的待覆铝表面的步骤。

本发明制造方法中所述的清洁钢板的待覆铝表面的步骤，只要实施在电解步骤之前即可，不限定具体的顺序：清洁步骤可在重叠设置钢板的相互位置之前进行，然后将未清洁的表面作为贴合面将两块钢板重叠设置；也可在上述密封步骤前或者密封步骤后进行，清洁待覆铝表面——上钢板的上表面和下钢板的下表面。

本发明将两块钢板叠放连接在一起，密封二者贴合面之间的缝隙后镀铝，经过分离后最终得到两块单面覆铝钢板，生产效率提高一倍。考虑到节约原材料，一般取两块形状、大小相同的钢板用本发明的方法覆铝，但即使两块钢板形状、大小有所不同也能使用本发明的方法实现单面覆铝：只要最终去除两块钢板不贴合的边缘后，即可得到两块单面覆铝钢板。因此，本发明对两块叠放钢板的形状和大小可不必做严格限定。

作为优选的实施方式，清洁上钢板的上表面和下钢板的下表面的步骤可以为：

去除上钢板的上表面和下钢板的下表面附着的污物、杂质，并采用有机溶剂和/或无机溶剂对上钢板的上表面和下钢板的下表面进行脱脂除油处理。

而为了增大复合金属的结合面积，使得后续的电镀覆铝更容易，提高两种金属的结合强度，本发明在清洁上钢板的上表面和下钢板的下表面步骤之后，还包括活化处理：打磨上钢板的上表面和下钢板的下表面，以增大钢板的待覆铝表面的表面粗糙度。表面粗糙度可增大至Ra1.6～Ra3.2。本发明的活化步骤只要在清洁步骤之后和电镀步骤之前进行即可，但为了避免密封步骤对待覆铝表面的污染，一般可优选在密封步骤后进行。

作为较佳的实施方式，上述密封位于两块钢板贴合面边缘的缝隙的步骤具体为：

在两块钢板之间位于贴合面边缘的缝隙处钎焊，钎料熔化形成的焊缝将二者贴合面边缘的缝隙完全密封。

作为另一较佳的实施方式，上述密封位于两块钢板贴合面边缘的缝隙的步骤具体为：用合成树脂涂敷所述缝隙，合成树脂将两块钢板贴合面边缘的缝隙完全密封。

对于以钎焊方式或以合成树脂涂敷方式密封的钢板，都可以用切割的方式将两块钢板带有密封材料去除，分离后得到两块单面覆铝的钢板：采用如切割机、剪板机等机械方式将两块钢板侧面的钎料(即焊缝)，或者合成树脂涂层去除，为了去除密封材料更彻底，本发明还可以连同钢板的侧边切割去除。

当钢板较厚难以切割时，也可以采用打磨的方式将两块钢板带有密封材料(焊缝或者合成树脂涂层)去除。

当需要镀铝的钢板较薄，在密封贴合面边缘的缝隙后，可在所述置于电解液中电镀之前，将两块钢板卷成上钢板的上表面和下钢板的下表面之间留有空隙的钢卷。成卷的钢板放置于电解池中，能够更充分利用电解池的空间，这样，每次电解更多钢板，提高了电解工序的效率。

在上述置于电解液中电镀之后，将镀铝后的钢板从电解池中捞出，置于空气中干燥。

本发明公开的制造方法，通过双金属钢板贴合固定后两面进行覆铝，之后通过切边分离后可以获得两块单面覆铝钢板，不受钢板厚度的限制，工序简单，生产效率高，且无污染。

附图说明

图1为本发明一实施例的制造流程图；

图2A为本发明钢板分离前示意图；

图2B为本发明钢板分离后示意图。

具体实施方式

本发明公开一种单面覆铝钢板的制造方法，包括如下步骤：

取两块钢板上、下重叠放置；密封位于两块钢板贴合面边缘的缝隙；

置于电解液中电镀；分离钢板侧面的密封材料，得到两块单面覆铝钢板；其中，在电镀步骤前，还包括清洁钢板的待覆铝表面的步骤。

需要说明的是，本发明制造方法中所述的清洁钢板的待覆铝表面的步骤，只要实施在电解步骤之前即可，不限定具体的顺序。清洁步骤可在重叠设置钢板的相互位置之前进行，然后将未清洁的表面作为贴合面将两块钢板重叠设置；也可在密封步骤前或者密封步骤后进行：清洁待覆铝表面——上钢板的上表面和下钢板的下表面。

图1为本发明一实施例的制造流程图，以图1所示制造流程为例，下面对本发明的制造方法做具体说明，本发明的制造方法包括如下步骤：

取两块钢板上、下重叠放置，也就是将两块钢板一上一下设置，上面钢板的下表面和下面钢板的上表面贴合。若两块钢板的形状和大小相同，则上、下钢板的侧面平齐，叠放后形成具有四个侧面的长方体形状，长方体的上下表面即为待覆铝的表面。

将位于长方体的四个侧面上的、两块钢板贴合面边缘的缝隙密封：使得两块钢板贴合面边缘的缝隙完全被密封；这样，当将钢板置于电解液中时，电解液不会进入两块钢板贴合面之间的缝隙，钢板的贴合面就不会被覆铝。

清洁的步骤可具体为去除上钢板的上表面和下钢板的下表面附着的污物、杂质，并采用有机溶剂和/或无机溶剂，如酒精、丙酮等有机溶剂或氢氧化钠等碱性无机溶剂，对上钢板的上表面和下钢板的下表面进行脱脂除油处理。

而为了增大复合金属的结合面积，使得后续的电镀覆铝更容易，提高两种金属的结合强度，本发明在清洁上钢板的上表面和下钢板的下表面步骤之后，还包括活化处理：打磨上钢板的上表面和下钢板的下表面，增大表面粗糙度。表面粗糙度为Ra1.6～Ra3.2。本发明的活化步骤只要在清洁步骤之后和电镀步骤之前进行即可，但为了避免密封步骤对待覆铝表面的污染，一般可在密封步骤后进行。

密封的方式不唯一，可采用焊接密封，也可采用涂敷合成树脂等密封材质进行密封。具体来说，可在两块钢板之间位于贴合面边缘的缝隙处钎焊，钎料熔化形成的焊缝将二者贴合面边缘的缝隙完全密封，也可用合成树脂涂敷所述缝隙，合成树脂将两块钢板贴合面边缘的缝隙完全密封。

当需要镀铝的钢板较薄，在密封贴合面边缘的缝隙后，可在所述置于电解液中电镀之前，将两块钢板卷成上钢板的上表面和下钢板的下表面之间留有空隙的钢卷。成卷的钢板放置于电解池中，能够更充分利用电解池的空间，这样，每次电解更多钢板，提高了电解工序的效率。

密封后的钢板即可放入电解池进行电解覆铝了，覆铝的厚度可通过控制电解的时间来决定。在置于电解液中电镀之后，将镀铝后的钢板从电解池中捞出，置于空气中干燥。

电镀后钢板的横截面积如图2A所示，其中1为上钢板，2为下钢板，3为将上钢板和下钢板之间与外界连通缝隙密封的密封物质，如焊缝或合成树脂涂料，4为在上下钢板表面的覆铝层。

电解后将长方体侧面附着的密封物质去除，即可将上下两钢板分离，得到两块单面覆铝的钢板，分离后的钢板状态如图2B所示。

分离的方法也不唯一，可采用切割设备对钢板或钢卷的侧边进行切割；也可用打磨机对钢板或钢卷的侧边进行打磨，以此来去除焊缝或合成树脂涂层等密封材料。

本发明的制造方法不受覆铝钢板的形状、厚度等限制。只要电解设备允许，本发明可双倍效率、生产出高结合强度的单面覆铝钢板。

本发明图1所示制造流程，仅为本发明的一较佳实施例，制造方法的步骤顺序可不唯一，如表面清洁步骤可在叠合前、叠合-密封之间或者密封之后进行；活化步骤只要在清洁和电镀之间实施即可。本发明公开的内容论及的是示例性实施例，在不脱离权利要求书界定的保护范围的情况下，可以对本申请的各个实施例进行各种改变和修改。因此，所描述的实施例旨在涵盖落在所附权利要求书的保护范围内的所有此类改变、修改和变形。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分使用。

Claims (10)

1.一种单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

取两块钢板上下重叠放置；

密封位于两块钢板贴合面边缘的缝隙；

电镀；

分离钢板侧面的密封材料；

其中，在电镀步骤前，还包括清洁钢板的待覆铝表面的步骤。

2.如权利要求1所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，所述清洁钢板的待覆铝表面的步骤为：

去除钢板的待覆铝表面附着的污物、杂质，并采用有机溶剂和/或无机溶剂对钢板的待覆铝表面进行脱脂除油处理。

3.如权利要求1所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，在清洁钢板的待覆铝表面步骤之后，还包括活化处理：

打磨钢板的待覆铝表面，以增大钢板的待覆铝表面的表面粗糙度。

4.如权利要求3所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，所述表面粗糙度增大至Ra1.6～Ra3.2。

5.如权利要求1所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，所述密封位于两块钢板贴合面边缘的缝隙的步骤为：

在两块钢板之间位于贴合面边缘的缝隙处钎焊，焊缝将二者贴合面边缘的缝隙完全密封。

6.如权利要求1所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，所述密封位于两块钢板贴合面边缘的缝隙的步骤为：

用合成树脂涂敷所述缝隙，合成树脂将两块钢板贴合面边缘的缝隙完全密封。

7.如权利要求5或6所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，所述分离钢板侧面的密封材料的步骤为：

采用切割方式将两块钢板带有的密封材料去除。

8.如权利要求5或6所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，所述分离钢板侧面的密封材料的步骤为：

采用打磨的方式将两块钢板带有的密封材料去除。

9.如权利要求1所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，在所述电镀步骤之前，将两块钢板卷成上钢板的上表面和下钢板的下表面之间留有空隙的钢卷。

10.如权利要求1所述的单面覆铝钢板的制造方法，其特征在于，在所述电镀步骤之后，

将镀铝后的钢板置于空气中干燥。