CN101444982B - 一种层状钛镁复合板及其制备方法 - Google Patents

一种层状钛镁复合板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101444982B
CN101444982B CN2007101781959A CN200710178195A CN101444982B CN 101444982 B CN101444982 B CN 101444982B CN 2007101781959 A CN2007101781959 A CN 2007101781959A CN 200710178195 A CN200710178195 A CN 200710178195A CN 101444982 B CN101444982 B CN 101444982B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
titanium
magnesium
az31b
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007101781959A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101444982A (zh
Inventor
马志新
李德富
胡捷
李彦利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Youyan metal composite technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals filed Critical Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority to CN2007101781959A priority Critical patent/CN101444982B/zh
Publication of CN101444982A publication Critical patent/CN101444982A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101444982B publication Critical patent/CN101444982B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种层状钛镁复合板及其制备方法，复合板的特征在于：总厚度为6mm，覆层为TA1，厚度1.5mm，基层为AZ3 1B，厚度4.5mm，TA1层和AZ31B层的厚度比例为1∶3。本发明还涉及上述层状钛/镁复合板的一种制备方法，主要包括5个步骤：(1)原材料尺寸的选择；(2)待复合表面的打磨；(3)爆炸焊接；(4)退火；(5)校平。采用本发明的层状复合板的制备方法能制备出界面结合良好6mm厚度的TA1/AZ31B复合板。

Description

一种层状钛镁复合板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种层状钛镁复合板及其制备方法。 
背景技术
钛及钛合金具有许多优异的性能，如密度小、比强度高、耐腐蚀、耐高温冲击等，但价格较高；镁及镁合金是迄今为止结构材料中密度最小的金属，而且价格低廉，但耐腐蚀和耐高温性能较差。 
如何将二者的优点结合起来，制备一种层状钛镁复合板，就成为该技术领域急需解决的问题。 
爆炸焊接是一种制造异种金属层状复合板的工艺技术，已经被广泛应用于钛/钢、钢/不锈钢、钛/钢/不锈钢、铜/铝、铜/钢等双层或多层复合板材料的生产中。钛板和镁板同样也能通过爆炸焊接的方法实现连接，但由于钛和镁两种金属的物理性能和力学性能相差较大，所以爆炸焊接工艺与其它两种性质相差不大的金属相比有所不同。因此如何将二种性能差别大的金属形成复合板，需要克服技术难题。本发明经过艰苦实验，找到了用爆炸焊接工艺制备层状钛镁复合板的方法。 
发明内容
本发明的目的之一是提供一种层状钛镁复合板。 
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案： 
一种层状钛镁复合板，其特征在于：由镁合金基层和钛覆层构成。 
一种优选技术方案，其特征在于：所述层状钛镁复合板的总厚度为6.0mm。 
一种优选技术方案，其特征在于：所述钛覆层为纯钛TA1，厚度为1.0mm～2.0mm；所述镁合金基层为镁合金AZ31B，厚度为4.0mm～5.0mm。 
一种优选技术方案，其特征在于：所述钛覆层和所述镁合金基层的厚度比例为1∶3。 
本发明的另一个目的是提供上述层状钛/镁复合板的制备方法。 
一种层状钛镁复合板的制备方法，该方法包括下述步骤： 
(1)选择经过退火的TA1和AZ31B板材作为爆炸焊接初始坯料； 
(2)采用机械打磨的方法将TA1和AZ31B板材待复合的表面进行打磨处理，并清理干净；为了防止打磨之后的新鲜表面接触空气或潮气被再次氧化，AZ31B板打磨之后必须在干燥的环境中保存，而且应该在24h之内使用； 
(3)将处理好的TA1和AZ31B板材进行爆炸焊接； 
(4)将爆炸焊接好的钛/镁复合板进行退火； 
(5)将退火之后的爆炸焊接钛镁复合板在多辊校平机上进行2～5次的校平处理； 
(6)检验经过校平的钛镁复合板，并裁去复合板四个边上未复合或开裂的部分，得层状钛镁复合板。 
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(1)中制备钛镁复合板的初始钛板和镁板的尺寸规格为：TA1板550mm长×450mm宽×1.5mm厚，AZ31B板500mm长×400mm宽×4.5mm厚。 
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(3)中钛镁复合板的主要爆炸焊接工艺参数为：采用铵油混合炸药，其组成(重量比)：NH4NO3含量50～90％，柴油含量1～15％，锯末含量1～15％；炸药的爆速为1000～4000m/s；药密度为400～1100Kg/m3；药高度为15～40mm；安装间隙为1～5mm；间隙支撑物采用纯镁薄片制作；采用5#电雷管边部起爆；TA1为覆板在上，AZ31B为基板在下；在15mm厚的钢板上铺设5mm厚的低密度木工板作为地基；在TA1上表面涂抹1～2mm厚的黄油作为保护层。 
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(4)中的退火工艺参数为：电阻加热箱式炉内通SO2气体防止镁层氧化，随炉加热到150～350℃保温1～10h，随炉冷却。 
本发明的优点是： 
由于镁层替代了部分钛层，与相同厚度的的钛板相比，层状钛/镁复合板具有更小的密度，而且还兼有钛的耐腐蚀、耐高温等优点。因此，层 状钛/镁复合板有望在航空、航天器材和武器装备等领域得到应用。 
本发明制成的层状钛镁复合板中，其中钛层厚度1.5mm，镁层厚度为4.5mm，钛层与镁层的厚度比为1∶3。本发明制成的6mm钛镁复合板，与6mm厚度的TA1板材相比，不仅节约了75％左右的钛材降低了材料成本，而且还使板材的整体密度降低了约47％；与6mm厚度的AZ31B板材相比，不仅提高了材料的耐腐蚀性能和耐热性能，而且使得板材的强度和弹性模量得到了提高。 
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。 
具体实施方式
实施例1 
一种层状钛镁复合板，其具体特征为：钛/镁复合板总厚度为6mm，覆层为纯钛TA1，厚度为1.5mm，基层为镁合金AZ31B，厚度为4.5mm；TA1层和AZ31B层的厚度比例为1∶3。 
一种用于6mm层状钛/镁复合板的制备方法，包括下述步骤： 
(1)选择经过退火的软态TA1和AZ31B板材作为爆炸坯料，TA1板规格为550mm长×450mm宽×1.5mm厚，AZ31B板规格为500mm长×400mm宽×4.5mm厚； 
(2)采用机械打磨的方法将TA1和AZ31B板材待复合表面进行打磨处理，并清理干净；如果打磨过程中TA1板材发生瓢曲，则在爆炸焊接之前必须进行校平处理；打磨之后的AZ31B板要在干燥的环境中保存，应该在24h之内使用； 
(3)将打磨好待复合表面的TA1和AZ31B板材进行装配，TA1层在上AZ31B层在下，将调配好的炸药平铺于TA1板材的上表面，进行爆炸焊接，主要爆炸焊接工艺参数为；采用铵油混合炸药，其组成(重量比)：NH4NO3含量50～90％，柴油含量1～15％，锯末含量1～15％；炸药的爆速为1000～4000m/s；药密度为400～1100Kg/m3；药高度为15～40mm；安装间隙为1～5mm； 
(4)将爆炸焊接好的钛/镁复合板进行退火，退火工艺制度为：电阻加热箱式炉内通SO2气体防止镁层氧化，随炉加热到150～350℃保温1～ 10h，随炉冷却； 
(5)将退火之后的爆炸焊接钛/镁复合板在多辊校平机上进行2～5次的校平处理； 
(6)检验经过校平的钛/镁复合板，并裁去复合板四个边上未复合或开裂的部分； 
(7)经取样分析，6mm钛/镁复合板的横向拉伸力学性能为：屈服强度≥220MPa，抗拉强度≥350MPa，断裂伸长率≥10％，弹性模量≥60GPa； 
至此，完成6mm层状钛/镁复合板的制备。 
实施例2 
一种层状钛镁复合板，其具体特征为：钛/镁复合板总厚度为6mm，覆层为纯钛TA1，厚度为1.0mm，基层为镁合金AZ31B，厚度为5.0mm；TA1层和AZ31B层的厚度比例为1∶3。 
一种用于6mm层状钛/镁复合板的制备方法，包括下述步骤： 
(1)选择经过退火的软态TA1和AZ31B板材作为爆炸坯料，TA1板规格为550mm长×450mm宽×1.0mm厚，AZ31B板规格为500mm长×400mm宽×5.0mm厚； 
(2)采用机械打磨的方法将TA1和AZ31B板材待复合表面进行打磨处理，并清理干净；如果打磨过程中TA1板材发生瓢曲，则在爆炸焊接之前必须进行校平处理；打磨之后的AZ31B板要在干燥的环境中保存，应该在24h之内使用； 
(3)将打磨好待复合表面的TA1和AZ31B板材进行装配，TA1层在上AZ31B层在下，将调配好的炸药平铺于TA1板材的上表面，进行爆炸焊接，主要爆炸焊接工艺参数为；采用铵油混合炸药，其组成(重量比)：NH4NO3含量50～90％，柴油含量1～15％，锯末含量1～15％；炸药的爆速为1000～4000m/s；药密度为400～1100Kg/m3；药高度为15～40mm；安装间隙为1～5mm； 
(4)将爆炸焊接好的钛/镁复合板进行退火，退火工艺制度为：电阻加热箱式炉内通SO2气体防止镁层氧化，随炉加热到150～350℃保温1～10h，随炉冷却； 
(5)将退火之后的爆炸焊接钛/镁复合板在多辊校平机上进行2～5次 的校平处理； 
(6)检验经过校平的钛/镁复合板，并裁去复合板四个边上未复合或开裂的部分； 
(7)经取样分析，6mm钛/镁复合板的横向拉伸力学性能为：屈服强度≥220MPa，抗拉强度≥350MPa，断裂伸长率≥10％，弹性模量≥60GPa； 
至此，完成6mm层状钛/镁复合板的制备。 
实施例3 
一种层状钛镁复合板，其具体特征为：钛/镁复合板总厚度为6mm，覆层为纯钛TA1，厚度为2.0mm，基层为镁合金AZ31B，厚度为4.0mm；TA1层和AZ31B层的厚度比例为1∶3。 
一种用于6mm层状钛/镁复合板的制备方法，包括下述步骤： 
(1)选择经过退火的软态TA1和AZ31B板材作为爆炸坯料，TA1板规格为550mm长×450mm宽×2.0mm厚，AZ31B板规格为500mm长×400mm宽×4.0mm厚； 
(2)采用机械打磨的方法将TA1和AZ31B板材待复合表面进行打磨处理，并清理干净；如果打磨过程中TA1板材发生瓢曲，则在爆炸焊接之前必须进行校平处理；打磨之后的AZ31B板要在干燥的环境中保存，应该在24h之内使用； 
(3)将打磨好待复合表面的TA1和AZ31B板材进行装配，TA1层在上AZ31B层在下，将调配好的炸药平铺于TA1板材的上表面，进行爆炸焊接，主要爆炸焊接工艺参数为；采用铵油混合炸药，其组成(重量比)：NH4NO3含量50～90％，柴油含量1～15％，锯末含量1～15％；炸药的爆速为1000～4000m/s；药密度为400～1100Kg/m3；药高度为15～40mm；安装间隙为1～5mm； 
(4)将爆炸焊接好的钛/镁复合板进行退火，退火工艺制度为：电阻加热箱式炉内通SO2气体防止镁层氧化，随炉加热到150～350℃保温1～10h，随炉冷却； 
(5)将退火之后的爆炸焊接钛/镁复合板在多辊校平机上进行2～5次的校平处理； 
(6)检验经过校平的钛/镁复合板，并裁去复合板四个边上未复合或开 裂的部分； 
(7)经取样分析，6mm钛/镁复合板的横向拉伸力学性能为：屈服强度≥220MPa，抗拉强度≥350MPa，断裂伸长率≥10％，弹性模量≥60GPa； 
至此，完成6mm层状钛/镁复合板的制备。 

Claims (2)

1.一种层状钛镁复合板的制备方法，该方法包括下述步骤：
(1)选择经过退火的TA1和AZ31B板材作为爆炸焊接初始坯料；所述制备钛镁复合板的初始钛板和镁板的尺寸规格为：TA1板550mm长×450mm宽×1.5mm厚，AZ31B板500mm长×400mm宽×4.5mm厚；
(2)采用机械打磨的方法将TA1和AZ31B板材待复合的表面进行打磨处理，并清理干净；AZ31B板打磨之后必须在干燥的环境中保存，并在24小时之内使用；
(3)将处理好的TA1和AZ31B板材进行爆炸焊接；所述钛镁复合板的主要爆炸焊接工艺参数为：采用铵油混合炸药，其重量比组成：NH4NO3含量50～90％，柴油含量1～15％，锯末含量1～15％；炸药的爆速为1000～4000m/s；药密度为400～1100Kg/m3；药高度为15～40mm；安装间隙为1～5mm；间隙支撑物采用纯镁薄片制作；采用5#电雷管边部起爆；TA1为覆板在上，AZ31B为基板在下；在15mm厚的钢板上铺设5mm厚的低密度木工板作为地基；在TA1上表面涂抹1～2mm厚的黄油作为保护层；
(4)将爆炸焊接好的钛/镁复合板进行退火；
(5)将退火之后的爆炸焊接钛镁复合板在多辊校平机上进行2～5次的校平处理；
(6)检验经过校平的钛镁复合板，并裁去复合板四个边上未复合或开裂的部分，得层状钛镁复合板。
2.根据权利要求1所述的层状钛镁复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的退火工艺参数为：电阻加热箱式炉内通SO2气体防止镁层氧化，随炉加热到150～350℃保温1～10h，随炉冷却。
CN2007101781959A 2007-11-27 2007-11-27 一种层状钛镁复合板及其制备方法 Active CN101444982B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101781959A CN101444982B (zh) 2007-11-27 2007-11-27 一种层状钛镁复合板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101781959A CN101444982B (zh) 2007-11-27 2007-11-27 一种层状钛镁复合板及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101444982A CN101444982A (zh) 2009-06-03
CN101444982B true CN101444982B (zh) 2012-07-25

Family

ID=40741004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101781959A Active CN101444982B (zh) 2007-11-27 2007-11-27 一种层状钛镁复合板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101444982B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101992345B (zh) * 2010-08-26 2014-04-02 中国兵器工业第五二研究所 铝合金与镁合金叠层板复合制备方法
CN103586574B (zh) * 2013-10-16 2015-10-21 太原理工大学 一种镁铝合金复合板的爆炸焊接成型方法
CN104526151B (zh) * 2014-12-02 2016-04-13 太原理工大学 一种镁铝钛合金复合板的爆炸焊接成型方法
CN104859218A (zh) * 2015-04-21 2015-08-26 杜双双 薄覆层金属复合板及其生产方法
CN105598572B (zh) * 2016-03-09 2017-11-10 中国工程物理研究院流体物理研究所 水下冲击波制备具有周期性双峰分布结构金属材料的方法
CN106825898B (zh) * 2017-01-24 2018-09-18 太原科技大学 一种不锈钢镁合金复合板的爆炸焊接加工方法
CN106825899A (zh) * 2017-04-07 2017-06-13 太原理工大学 一种镁合金/不锈钢复合板的爆炸焊接成型方法
CN110461529B (zh) * 2017-04-14 2022-02-25 旭化成株式会社 含有阻燃镁合金层的异种接头材料
CN114012234B (zh) * 2021-12-17 2022-12-09 郑州航空工业管理学院 一种钛合金与镁合金异种金属的真空扩散焊接方法
CN114953697A (zh) * 2022-06-06 2022-08-30 西南大学 强化型镁钛复合材料制备工艺及设备
CN115319264A (zh) * 2022-08-22 2022-11-11 北京理工大学 一种钛合金的强/塑/韧层状复合板的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1765560A (zh) * 2005-11-29 2006-05-03 西北工业大学 镁合金与钛合金扩散焊接方法
CN1940122A (zh) * 2005-09-30 2007-04-04 佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司 一种镁合金表面镀膜方法
CN101104325A (zh) * 2007-08-01 2008-01-16 中国科学院金属研究所 镁基层状复合材料及其复合铸造制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1940122A (zh) * 2005-09-30 2007-04-04 佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司 一种镁合金表面镀膜方法
CN1765560A (zh) * 2005-11-29 2006-05-03 西北工业大学 镁合金与钛合金扩散焊接方法
CN101104325A (zh) * 2007-08-01 2008-01-16 中国科学院金属研究所 镁基层状复合材料及其复合铸造制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101444982A (zh) 2009-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101444982B (zh) 一种层状钛镁复合板及其制备方法
CN101450542B (zh) 一种层状钛铝复合板及其制备方法
CN101746088A (zh) 一种层状铝铜复合板及其制备方法
WO2007128390A1 (en) Aluminium composite sheet material
Scharnweber et al. Texture, microstructure and mechanical properties of ultrafine grained aluminum produced by accumulative roll bonding
NO20051708L (no) Beskyttelse av ikke-karbonanoder og andre oksidasjonsbestandige komponenter med jernoksidholdige belegg
CN101850641B (zh) 一种锆/钢金属复合板的制备方法
Zheng et al. Influence of annealing temperature on the microstructure and mechanical properties of Al/Mg/Al composite sheets fabricated by roll bonding
CN106271017A (zh) 一种铝合金‑纯铝‑钢复合板的爆炸焊接方法
Adamus Applications of titanium sheets in modern building construction
CN106825900A (zh) 一种镁铜金属复合板的爆炸焊接成型方法
JP2014001442A (ja) 耐候性ボルト用鋼材
Leonov et al. The influence of microadditives of ruthenium on the structure, corrosive-mechanical strength, and fractography of destruction of pseudo-alpha-titanium alloys
US20140302339A1 (en) Preparation method for spiral laminate composite using compressive torsion
CN101293305A (zh) 超低碳Ni-Cr-Mo5923hMo合金钢爆炸焊接高耐蚀性复合材料
CN110202249B (zh) 一种超长超大面积钛钢复合板及其制造方法
CN104759749A (zh) 三明治结构铝镁合金层状复合板的制备方法
CN103009701A (zh) 铝铜复合板及其制备方法
Cao et al. Effect of interface on mechanical properties of Ti/Al/Mg/Al/Ti laminated composites
CN106182912A (zh) 一种低密度复合型保温金属材料
CN107964602A (zh) 改善高强度Mg-Gd-Y-Nd-Zr镁合金塑性成型能力的有效方法
CN106513458A (zh) 一种镁合金/铝合金复合管材静液挤压成形工艺
CN206326941U (zh) 一种片状手机零件
KR101716669B1 (ko) 마그네슘 합금판의 제조방법
CN105562920A (zh) 一种爆炸复合板的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190627

Address after: 101407 No. 11 Xingke East Street, Yanqi Economic Development Zone, Huairou District, Beijing

Patentee after: Research Institute of engineering and Technology Co., Ltd.

Address before: 100088, 2, Xinjie street, Beijing

Patentee before: General Research Institute for Nonferrous Metals

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210720

Address after: 101407 No.11, Xingke East Street, Yanqi Economic and Technological Development Zone, Huairou District, Beijing

Patentee after: Youyan metal composite technology Co.,Ltd.

Address before: 101407 No. 11 Xingke East Street, Yanqi Economic Development Zone, Huairou District, Beijing

Patentee before: YOUYAN ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.