CN113695393B - 一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于薄带轧制技术领域，具体涉及一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法，包括以下步骤：1)坯料准备；2)复合带坯制备：将打磨后的基材薄带A和打磨后的复材薄带B的待复合表面对扣进行制坯，得到一组复合带坯，重复做出若干组复合带坯，然后将2N组复合带坯以ABAB……BABA形式对称组坯(N＝1，2，3……)，在相邻复合带坯的未打磨面之间涂刷隔离剂，得到叠装的组合带坯；3)轧制；4)热处理；5)分离及精整。本发明通过采用对称组坯方式的叠轧生产工艺制备金属复合薄带，既不需要高价购买轧制能力大的轧机，也不需要进行多道次的轧制，并且对称组坯可以避免异种金属复合薄带轧制后的弯曲等板形问题，保证了轧制后复合带的质量。

Description

一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法

技术领域

本发明属于薄带轧制技术领域，具体涉及一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法。

背景技术

金属复合材料是由两层或者两层以上不同性质的金属复合而成，它结合了两种金属的性能优势。通过对基材复材的合理选择以及适当的加工工艺，可以获得满足不同需要的金属复合材料，同时降低成本。金属复合带产品具有外形扁平，宽厚比大，单位体积也很大的外形特点，这些外形特点使其具有如下使用特点：①包容覆盖能力强；②可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接、制成各种制品构件，使用方便灵活；③可弯曲、焊接成各类复杂断面。

金属复合带产品的制造方法包括磁控溅射法、扩散焊接法、电镀沉积法、轧制复合法等，其中轧制复合法是指在轧机的作用下，异种金属薄带待结合表面因打磨而形成的加工硬化层破裂，新鲜金属暴露出来并相互接触，在压力、温度等作用下实现复合的工艺，具有工艺简单，生产成本低，有利于大规模批量生产的优点。

在轧制生产中，金属复合带通常用平辊轧出，故改变产品规格较容易，调整操作方便，易于实现连续化生产；其形状简单，可成卷生产。但是，异种金属塑性差异较大，变形协调能力差，轧制过程受到轧辊弹性变形等因素的影响，难以达到二者结合所需的压下率，制备困难，所以改进目前生产金属复合薄带的工艺手段、减小制造的工艺难度、降低生产成本、提高金属复合薄带质量是薄带轧制技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法。

为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法，包括以下步骤：

1)坯料准备：选取长度、宽度尺寸相同的基材薄带A和复材薄带B，用砂纸打磨除去基材薄带A和复材薄带B待复合表面的氧化层，直至见到金属基体；

2)复合带坯制备：将打磨后的基材薄带A和打磨后的复材薄带B的待复合表面对扣进行制坯，得到一组复合带坯，重复做出若干组复合带坯，然后将2N组复合带坯以ABAB……BABA形式对称组坯(N＝1，2，3……)，在相邻复合带坯的未打磨面之间涂刷隔离剂，得到叠装的组合带坯；

3)轧制：将叠装的组合带坯送入轧机，轧制到所需厚度，得到2N组复合带；

4)热处理：利用真空加热炉对2N组复合带加热保温进行扩散退火处理，冷却处理，即得2N组金属复合带；

5)分离及精整:将热处理后的2N组金属复合带沿着带隔离剂的面拆开，得到2N个单独的双层金属复合带，对得到的双层金属复合带进行打磨、清洗、切边、拉矫、平整，得到合格的金属复合薄带。

进一步，所述步骤1)中基材薄带A的变形抗力大于复材薄带B。

再进一步，所述步骤3)中所用轧机为异步轧机、二辊轧机、四辊轧机、六辊轧机或二十辊轧机中的任意一种。

更进一步，当所述步骤3)轧制的轧制工艺为冷轧时，组合带坯可直接送入轧机进行轧制；当所述步骤3)轧制的轧制工艺为温轧时，组合带坯需经过焊接抽真空处理后，送往加热炉加热到温轧温度，再进行轧制；当所述步骤3)轧制的轧制工艺为热轧时，组合带坯需经过焊接抽真空处理后，送往加热炉加热到热轧温度，再进行轧制；焊接抽真空处理的具体步骤为：对复合带坯进行环周密封焊接，同时将一导管的一端与复合带坯的缝隙焊接在一起，导管的另一端与真空泵相连，然后进行抽真空处理，最后将导管封闭，同时卸下真空泵。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

本发明通过采用对称组坯方式的叠轧生产工艺制备金属复合薄带，既不需要高价购买轧制能力大的轧机，也不需要进行多道次的轧制，并且对称组坯可以避免异种金属复合薄带轧制后的弯曲等板形问题，保证了轧制后复合带的质量，可以大幅度地提高金属复合薄带的产量，是一种工序简便、周期短、效率高、低成本的金属复合薄带制造方法。此外，对于热轧复合工艺中，轧制前采用组坯焊接+抽真空的方法，大大减少了金属复合薄带加热和轧制时结合界面的氧化，显著提高了金属复合薄带的结合强度，值得在行业内推广应用。

附图说明

图1是本发明基材A和复材B的表面处理示意图。

图2是本发明复合带坯的结构示意图。

图3是本发明组合带坯的结构示意图(以4组举例)。

图4是组合带坯的轧制示意图。

图5是将轧制完成的组合带坯拆成2N组双层金属复合带的示意图。

图中标记如下：基材-A、复材-B、隔离剂-C、轧辊-D。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法，包括以下步骤：

1)坯料准备：选取T2紫铜薄带、1100铝带，T2紫铜薄带尺寸为厚0.5mm×宽40mm×长80mm作为基材，1100铝带尺寸为厚0.5mm×宽40mm×长80mm作为复材，用砂纸打磨除去铜带和铝带金属待复合表面的氧化层，直至见到金属基体；

2)复合带坯制备：将1100铝带和T2紫铜薄带的待复合表面对扣进行制坯，得到一组铜铝复合带坯，依次做出6组，然后将6组以铜铝铜铝铜铝铝铜铝铜铝铜的形式对称组坯，在每组之间涂刷隔离剂，得到叠装的组合带坯；

3)轧制：将得到的组合带坯送入四辊可逆轧机，按照65％的压下量和36r/min的轧制速度进行轧制，使铜带和铝带紧密结合，得到6组复合带；

4)热处理：利用管式真空炉对轧制后的6组复合带进行350℃扩散退火处理，保温时间为15min,随炉冷却，即得到6组铜铝复合带；

5)分离及精整:将6组铜铝复合带沿着加隔离剂的面拆开，得到单独的6组T2铜-1100铝复合带，对分离得到的T2铜-1100铝复合带进行打磨、清洗、切边、拉矫，得到合格的T2铜-1100铝复合带。

实施例2

一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法，包括以下步骤：

1)坯料准备：选取T2紫铜薄带、304不锈钢带，304不锈钢带尺寸为厚0.1mm×宽50mm×长100mm作为基材，T2紫铜薄带尺寸为厚0.3mm×宽50mm×长100mm作为复材，用砂纸打磨除去T2紫铜薄带和304不锈钢带金属待复合表面的氧化层，直至见到金属基体；

2)复合带坯制备：将304不锈钢带和T2紫铜薄带的待复合表面对扣进行制坯，得到一组钢铜复合带坯，依次做出8组，然后将8组以钢铜钢铜钢铜钢铜铜钢铜钢铜钢铜钢的形式组坯，在两组之间涂刷隔离剂，得到叠装的组合带坯；

3)复合带坯的焊接及抽真空：对钢铜复合带坯进行环周密封焊接，同时将导管的一端与钢铜复合带坯的缝隙焊接在一起，导管的另一端与真空泵相连，然后进行抽真空处理，最后将导管封闭，同时卸下真空泵；

4)加热:将组合带坯放入管式加热炉中加热，加热温度为450℃，时间为15min；

5)轧制:将加热后的组合带坯送入二辊轧机，按照37％的压下量和30r/min的轧制速度进行轧制，使铜带和不锈钢带紧密结合，得到8组复合带；

6.热处理：利用管式真空炉对轧后的8组复合带进行400℃扩散退火处理，保温时间为1h,随炉冷却，即得到8组钢铜复合带；

7.分离及精整:将8组钢铜复合带沿着加隔离剂的面拆开，得到8组T2纯铜-304不锈钢复合带，对分离得到的T2纯铜-304不锈钢复合带进行打磨、清洗、切边、拉矫，得到合格的T2纯铜-304不锈钢复合带。

以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)坯料准备：选取长度、宽度尺寸相同的基材薄带A和复材薄带B，用砂纸打磨除去基材薄带A和复材薄带B待复合表面的氧化层，直至见到金属基体；

2)复合带坯制备：将打磨后的基材薄带A和打磨后的复材薄带B的待复合表面对扣进行制坯，得到一组复合带坯，重复做出若干组复合带坯，然后将2N组复合带坯以ABAB……BABA形式对称组坯(N＝1，2，3……)，在相邻复合带坯的未打磨面之间涂刷隔离剂，得到叠装的组合带坯；

3)轧制：将叠装的组合带坯送入轧机，轧制到所需厚度，得到2N组复合带；

4)热处理：利用真空加热炉对2N组复合带加热保温进行扩散退火处理，冷却处理，即得2N组金属复合带；

5)分离及精整:将热处理后的2N组金属复合带沿着带隔离剂的面拆开，得到2N个单独的双层金属复合带，对得到的双层金属复合带进行打磨、清洗、切边、拉矫、平整，得到合格的金属复合薄带。

2.根据权利要求1所述的一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法，其特征在于：所述步骤1)中基材薄带A的变形抗力大于复材薄带B。

3.根据权利要求1所述的一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法，其特征在于：所述步骤3)中所用轧机为异步轧机、二辊轧机、四辊轧机、六辊轧机或二十辊轧机中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种通过叠轧技术制备金属复合薄带的方法，其特征在于：当所述步骤3)轧制的轧制工艺为冷轧时，组合带坯可直接送入轧机进行轧制；当所述步骤3)轧制的轧制工艺为温轧时，组合带坯需经过焊接抽真空处理后，送往加热炉加热到温轧温度，再进行轧制；当所述步骤3)轧制的轧制工艺为热轧时，组合带坯需经过焊接抽真空处理后，送往加热炉加热到热轧温度，再进行轧制；焊接抽真空处理的具体步骤为：对复合带坯进行环周密封焊接，同时将一导管的一端与复合带坯的缝隙焊接在一起，导管的另一端与真空泵相连，然后进行抽真空处理，最后将导管封闭，同时卸下真空泵。

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