CN103552308B - 一种热轧铝合金复合材料及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热轧铝合金复合材料，其能解决现有热轧铝合金复合材料成才率低的问题；其包括芯材和皮材，芯材为1060铝合金层，其特征在于：所述皮材为铝合金4104/1060双层复合带材，其包括钎焊层4104铝合金层和过渡层1060铝合金层，皮材与芯材复合时、过渡层1060铝合金层与芯材表面复合。一种热轧铝合金复合材料的加工工艺，其特征在于：首先进行皮材的制备，将原材料4104铝合金铸锭与1060铝合金铸锭热轧复合制成铝合金4104/1060双层复合带材，然后将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金热轧复合。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金材料加工领域，尤其是涉及热轧铝合金材料加工领域，具体为一种热轧铝合金复合材料及其加工工艺。
背景技术
一种铝合金复合材料，其芯材1为1060铝合金、皮材5为4104铝合金，芯材双面复合皮材，截面结构见图1，芯材与皮材的复合比为5~15%，根据客户不同需求调整。在芯材与皮材的热轧复合过程中，在初始道次的小压下量轧制时，由于4104铝合金相对于1060铝合金特别硬，因此，金属的流动都集中于1060铝合金表面，从而导致了整个皮材4104铝合金嵌入芯材1060铝合金中而无层间撮合，见图2；另外，铝合金材料本身表面会存在致密的三氧化二铝氧化膜，由于4104铝合金中含有1.5%左右的镁，镁在高温下蒸发并析出至4104铝合金的表面遇到空气形成疏松的氧化镁薄膜，疏松的氧化镁薄膜无法起到保护金属不被继续氧化的作用，因此铝合金的表面将会有大量的氧化镁及氧化铝或者其他复杂的氧化膜，在复合过程中，随着金属的延伸需要拉破三氧化二铝氧化膜、暴露出新鲜金属才能完成粘合过程，而过多的三氧化二铝氧化膜阻止了新鲜金属间的结合，进一步影响复合效果，最终导致了皮材无法和芯材粘合，只是在轧制力下较硬合金嵌入较软合金中；此外，当初始小压下量道次结束进入后道大压下量的热轧复合时，由于受力方式的不同，两侧自由端的皮材会出现翘曲的现象，见图3，而翘曲部分将无法再次粘合住，必须将其切除干净后才能继续轧制。因此，现有的这种的热轧复合铝合金材料的成才率很底，一般仅为40%左右。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种热轧铝合金复合材料，其能解决现有热轧铝合金复合材料成才率低的问题；为此，本发明还提供一种热轧铝合金复合材料的加工工艺。
一种热轧铝合金复合材料，其包括芯材和皮材，所述芯材为1060铝合金层，其特征在于：所述皮材为铝合金4104/1060双层复合带材，其包括钎焊层4104铝合金层和过渡层1060铝合金层，所述皮材与所述芯材复合时、所述过渡层1060铝合金层与芯材表面复合。
一种热轧铝合金复合材料的加工工艺，其特征在于：首先进行皮材的制备，将原材料4104铝合金铸锭与1060铝合金铸锭热轧复合制成铝合金4104/1060双层复合带材，然后将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金热轧复合。
其进一步特征在于：
在进行所述皮材制备过程中，4104铝合金层所占厚度比例为80%～90%，1060铝合金层所占厚度比例为10%～20%；
将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金共进行19道次的热轧复合作业，每一道次的材料总厚度及压下量控制为：
第一道次：轧前厚度400mm，轧后厚度398mm，压下量2mm；
第二道次：轧前厚度398mm，轧后厚度396mm，压下量2mm；
第三道次：轧前厚度396mm，轧后厚度394mm，压下量2mm；
第四道次：轧前厚度394mm，轧后厚度389mm，压下量5mm；
第五道次：轧前厚度389mm，轧后厚度384mm，压下量5mm；
第六道次：轧前厚度384mm，轧后厚度369mm，压下量15mm；
第七道次：轧前厚度369mm，轧后厚度344mm，压下量25mm；
第八道次：轧前厚度344mm，轧后厚度304mm，压下量40mm；
第九道次：轧前厚度304mm，轧后厚度264mm，压下量40mm；
第十道次：轧前厚度264mm，轧后厚度224mm，压下量40mm；
第十一道次：轧前厚度224mm，轧后厚度184mm，压下量40mm；
第十二道次：轧前厚度184mm，轧后厚度144mm，压下量40mm；
第十三道次：轧前厚度144mm，轧后厚度104mm，压下量40mm；
第十四道次：轧前厚度104mm，轧后厚度64mm，压下量40mm；
第十五道次：轧前厚度64mm，轧后厚度44mm，压下量20mm；
第十六道次：轧前厚度44mm，轧后厚度28mm，压下量16mm；
第十七道次：轧前厚度28mm，轧后厚度18mm，压下量10mm；
第十八道次：轧前厚度18mm，轧后厚度11mm，压下量7mm；
第十九道次：轧前厚度11mm，轧后厚度6mm，压下量5mm。
与现有芯材为1060铝合金、皮材为4104铝合金并且芯材双面复合皮材的铝合金复合材料相比较，本发明热轧铝合金复合材料的有益效果在于：其皮材为铝合金4104/1060双层复合带材，皮材与芯材复合时、由于铝合金4104/1060双层复合带材中的过渡层1060铝合金层存在，在开始小压下量道次的热轧复合中过渡层1060铝合金延伸较快且不会嵌入芯材1060铝合金层中，并且由于过渡层1060铝合金与芯材1060铝合金属于同种合金，其软硬程序一致，更易结合；同时，又由于过渡层1060铝合金的存在，皮材中4104铝合金中的镁在高温下挥发时进入过渡层1060铝合金中而无法析出至皮材表面，因此也无新的三氧化二铝氧化膜生成，更易于新鲜金属的暴露与结合；本发明热轧铝合金复合材料的加工工艺，其皮材制备时钎焊层4104铝合金层的厚度比例为80%～90%，过渡层1060铝合金层的厚度比例为10%～20%，由于过渡层1060铝合金较簿、钎焊层4104铝合金较厚，因此在热轧时表面延伸主要集中在过渡层1060铝合金上，从而保证了过渡层1060铝合金不会嵌入钎焊层4104铝合金中，确保了过渡层1060铝合金与钎焊层4104铝合金能够进行可靠的层间撮合、达到复合效果；另外，在皮材制备时控制过渡层1060铝合金的厚度比例为10%～20%，既能保证钎焊层4104铝合金与过渡层1060铝合金可靠复合，又能保证不因过渡层1060铝合金厚度过厚而增加复合加工难度。
附图说明
图1为现有铝合金复合材料截面示意图；
图2为现有铝合金复合材料在热轧复合加工的初始小压下量道次时出现皮材4104铝合金嵌入芯材1060铝合金中的截面示意图；
图3为现有铝合金复合材料在热轧复合加工的后续大压下量道次时出现皮材4104铝合金两侧自由端的出现翘曲现象的截面示意图；
图4为本发明热轧铝合金复合材料截面示意图；
图5为本发明热轧铝合金复合材料中皮材截面示意图。
具体实施方式
见图4和图5，一种热轧铝合金复合材料，其包括芯材1和皮材2，芯材1为1060铝合金层，皮材2为铝合金4104/1060双层复合带材，其包括钎焊层4104铝合金层3和过渡层1060铝合金层4，皮材2与芯材1复合时、过渡层1060铝合金层4与芯材1表面复合。
实施例一：
一种热轧铝合金复合材料的加工工艺，首先进行皮材的制备，将原材料4104铝合金铸锭与1060铝合金铸锭热轧复合制成铝合金4104/1060双层复合带材，然后将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金热轧复合。其中，在进行皮材制备过程中，4104铝合金层所占厚度比例为80%，1060铝合金层所占厚度比例为15%；
将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金共进行19道次的热轧复合作业，每一道次的材料总厚度及压下量控制为：
第一道次：轧前厚度400mm，轧后厚度398mm，压下量2mm；
第二道次：轧前厚度398mm，轧后厚度396mm，压下量2mm；
第三道次：轧前厚度396mm，轧后厚度394mm，压下量2mm；
第四道次：轧前厚度394mm，轧后厚度389mm，压下量5mm；
第五道次：轧前厚度389mm，轧后厚度384mm，压下量5mm；
第六道次：轧前厚度384mm，轧后厚度369mm，压下量15mm；
第七道次：轧前厚度369mm，轧后厚度344mm，压下量25mm；
第八道次：轧前厚度344mm，轧后厚度304mm，压下量40mm；
第九道次：轧前厚度304mm，轧后厚度264mm，压下量40mm；
第十道次：轧前厚度264mm，轧后厚度224mm，压下量40mm；
第十一道次：轧前厚度224mm，轧后厚度184mm，压下量40mm；
第十二道次：轧前厚度184mm，轧后厚度144mm，压下量40mm；
第十三道次：轧前厚度144mm，轧后厚度104mm，压下量40mm；
第十四道次：轧前厚度104mm，轧后厚度64mm，压下量40mm；
第十五道次：轧前厚度64mm，轧后厚度44mm，压下量20mm；
第十六道次：轧前厚度44mm，轧后厚度28mm，压下量16mm；
第十七道次：轧前厚度28mm，轧后厚度18mm，压下量10mm；
第十八道次：轧前厚度18mm，轧后厚度11mm，压下量7mm；
第十九道次：轧前厚度11mm，轧后厚度6mm，压下量5mm。
实施例二：
一种热轧铝合金复合材料的加工工艺，首先进行皮材的制备，将原材料4104铝合金铸锭与1060铝合金铸锭热轧复合制成铝合金4104/1060双层复合带材，然后将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金热轧复合。其中，在进行皮材制备过程中，4104铝合金层所占厚度比例为90%，1060铝合金层所占厚度比例为20%；将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金共进行19道次的热轧复合作业，每一道次的材料总厚度及压下量控制与实施例一相同。
实施例三：
一种热轧铝合金复合材料的加工工艺，首先进行皮材的制备，将原材料4104铝合金铸锭与1060铝合金铸锭热轧复合制成铝合金4104/1060双层复合带材，然后将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金热轧复合。其中，在进行皮材制备过程中，4104铝合金层所占厚度比例为85%，1060铝合金层所占厚度比例为10%；将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金共进行19道次的热轧复合作业，每一道次的材料总厚度及压下量控制与实施例一相同。
Claims (3)
1.一种热轧铝合金复合材料，其包括芯材和皮材，所述芯材为1060铝合金层，其特征在于：所述皮材为铝合金4104/1060双层复合带材，其包括钎焊层4104铝合金层和过渡层1060铝合金层，其中，所述钎焊层4104铝合金层在进行所述皮材制备过程中所占厚度比例为80％～90％，而所述过渡层1060铝合金层所占厚度比例为10％～20％；所述皮材与所述芯材复合时，所述过渡层1060铝合金层与芯材表面复合。
2.一种热轧铝合金复合材料的加工工艺，其特征在于：首先进行皮材的制备，将原材料4104铝合金铸锭与1060铝合金铸锭热轧复合制成铝合金4104/1060双层复合带材，然后将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金热轧复合，其中，在进行所述皮材制备过程中，4104铝合金层所占厚度比例为80％～90％，1060铝合金层所占厚度比例为10％～20％；所述皮材与所述芯材复合时，所述过渡层1060铝合金层与芯材表面复合。
3.根据权利要求2所述的一种热轧铝合金复合材料的加工工艺，其特征在于，将制备好的所述铝合金4104/1060双层复合带材与芯材1060铝合金共进行19道次的热轧复合作业，每一道次的材料总厚度及压下量控制为：
第一道次：轧前厚度400mm，轧后厚度398mm，压下量2mm；
第二道次：轧前厚度398mm，轧后厚度396mm，压下量2mm；
第三道次：轧前厚度396mm，轧后厚度394mm，压下量2mm；
第四道次：轧前厚度394mm，轧后厚度389mm，压下量5mm；
第五道次：轧前厚度389mm，轧后厚度384mm，压下量5mm；
第六道次：轧前厚度384mm，轧后厚度369mm，压下量15mm；
第七道次：轧前厚度369mm，轧后厚度344mm，压下量25mm；
第八道次：轧前厚度344mm，轧后厚度304mm，压下量40mm；
第九道次：轧前厚度304mm，轧后厚度264mm，压下量40mm；
第十道次：轧前厚度264mm，轧后厚度224mm，压下量40mm；
第十一道次：轧前厚度224mm，轧后厚度184mm，压下量40mm；
第十二道次：轧前厚度184mm，轧后厚度144mm，压下量40mm；
第十三道次：轧前厚度144mm，轧后厚度104mm，压下量40mm；
第十四道次：轧前厚度104mm，轧后厚度64mm，压下量40mm；
第十五道次：轧前厚度64mm，轧后厚度44mm，压下量20mm；
第十六道次：轧前厚度44mm，轧后厚度28mm，压下量16mm；
第十七道次：轧前厚度28mm，轧后厚度18mm，压下量10mm；
第十八道次：轧前厚度18mm，轧后厚度11mm，压下量7mm；
第十九道次：轧前厚度11mm，轧后厚度6mm，压下量5mm。
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