CN111318564B - 一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺及其制造系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺及其制造系统,属于双金属复合板制备领域。本发明的轧制复合工艺包括以下步骤:一、对原料进行开卷、表面清洗;二、对第一板坯进行起筋轧制,使其单侧表面成型有凸筋;三、将第二板坯与第一板坯进行嵌装轧制,两者形成嵌装复合工件;四、对嵌装复合工件进行异步成型轧制,形成异种金属复合板;五、对复合板进行退火、涂油、包装工序处理。本发明克服现有技术中双金属复合板结合强度总体偏低的问题,利用本发明的制造系统和复合工艺,可在异种金属接触面上压制出嵌入式筋槽,经异步轧制后实现筋槽互锁,利用机械式连接、生成互锁结构增加扩散几率结合的措施,以充分提高界面接触强度。
Description
技术领域
本发明涉及双金属轧制复合板制备技术领域,更具体地说,涉及一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺及其制造系统。
背景技术
随着航空航天、交通运输、电气、仪表等领域技术的发展和革新,传统的单一材料的性能已经不能满足要求,复合板带应运而生。并且板带材轧制复合技术中,界面结合强度是人们最为关心的重要问题。行业内研究开发人员想出各种办法来提高界面结合强度,如提高控制接触面粗糙度、增加轧制压下量、采用轧后退火提高界面扩散能力等,但传统的轧制方法制成的双金属复合板往往存在轧制方向、宽度方向和垂直方向有较大差异性的问题,其板材结合强度总体偏低。实践中对于复合板带的结合强度需求不断提高,行业内对于轧制复合板带结合性能的研究也从未停止,如何进一步有效提高界面结合强度始终是行业内不断追求的目标。
经检索,中国专利申请号:201410028776.4,发明创造名称为:一种轧制金属复合板带的方法,该申请案公开了一种轧制金属复合板带的方法,包括如下步骤:将复合板坯通过装有波纹轧辊的复合粗轧机轧制出复合面上具有波纹啮合面的复合板;将粗轧轧制出的具有整体波纹复板的复合板通过复合精轧机轧平并轧制到所需厚度,得到复合板带。该申请案利用粗轧后整体波纹复板与基板齿形表面结合,解决了异种金属变形抗力不同引起金属塑性变形的差异,增大了基板和复板之间的结合力,增加了金属层的结合强度。
又如中国专利申请号:201410028975.5,发明创造名称为:一种轧制制备金属复合板带的方法,该申请案公开了一种轧制制备金属复合板带的方法,包括如下步骤:1)在基板和复板复合面上分别轧制出相互配合的基板波纹和复板波纹;2)清理基板和复板的复合面以见到金属基体;3)将基板和复板按顺序叠装,使所述基板上的基板波纹和复板上的复板波纹相互啮合,压紧焊接密封处理后得到复合板坯;4)将检验合格后的复合板坯利用复合机轧制至所需厚度,得到复合板带。该申请案通过在基板和复板上轧制出相互配合的齿状波纹,增大了基板和复板的接触面积,利用基板波纹和复板波纹之间的啮合力增大了基板和复板之间的结合力,提高了异种金属板间的复合率,适用于复合板带的制备。
以上申请案中均涉及对金属复合板带的技术改进,但其仍有较大的优化空间,行业内对于新技术的研究从未停止。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中双金属复合板结合强度总体偏低的问题,拟提供一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺及其制造系统,利用本发明的制造系统和复合工艺,可在异种金属接触面上压制出嵌入式筋槽,经异步轧制后实现筋槽互锁,利用机械式连接、生成互锁结构增加扩散几率,以充分提高界面接触强度。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,采用轧制复合制造系统,按照以下步骤进行:
步骤一、采用清洗烘干组件对原料进行开卷、表面清洗;
步骤二、采用起筋组件对第一板坯进行起筋轧制,使其单侧表面成型有凸筋;
步骤三、采用嵌装组件将第二板坯与带有凸筋的第一板坯进行嵌装轧制,在轧制力作用下,将第一板坯嵌入第二板坯内部形成链式连接,两者成为一体形成嵌装复合工件;
步骤四、采用异步轧制组件,对嵌装复合工件进行异步成型轧制,形成异种金属复合板;
步骤五、采用退火精整组件,对复合板进行退火、涂油、包装工序处理。
更进一步地,步骤二中起筋组件包括起筋轧机,起筋轧机中利用花纹辊和平辊对第一板坯进行轧制,其中花纹辊的周向辊面上沿周向均匀间隔开设有多条成型横槽,多条成型横槽均沿花纹辊的宽度方向延伸贯通;花纹辊的周向辊面上还均匀间隔开设有多条成型纵槽,多条成型纵槽均沿花纹辊的周向环绕延伸,成型纵槽和成型横槽相互交错,在花纹辊辊面上形成由多条成型凸筋构成的凸筋网;利用花纹辊轧制时,成型横槽对应在第一板坯表面形成向外凸出的横筋,成型纵槽对应在在第一板坯表面形成向外凸出的纵筋。
更进一步地,第一板坯表面形成的横筋为锯齿形;纵筋远离第一板坯方向的顶端尺寸小于靠近第一板坯方向的底端尺寸。
更进一步地,横筋远离第一板坯方向的齿形顶角30°≤γ≤90°,横筋靠近第一板坯方向的齿形齿根角θ≦90°。
更进一步地,步骤二中起筋轧制的压下量以获得设定的凸筋高度为上限,起筋轧制道次的延伸率<10%。
更进一步地,步骤三中第一板坯为异种金属中硬度较高组元,第二板坯为异种金属中硬度较低组元,嵌装轧制把第一板坯上的凸筋压入第二板坯内部,形成犬牙交错的链式连接。
更进一步地,步骤三中嵌装轧制道次的延伸率为3-10%;步骤四异步成型轧制中,采用轧制压下率为10-90%的大变形复合轧制。
本发明的一种嵌入式筋槽互锁金属复合的制造系统,包括清洗烘干组件、起筋组件、嵌装组件、异步轧制组件和退火精整组件,其中起筋组件包括依次设置的开卷机、导向辊、起筋轧机、导向辊和卷取机,起筋轧机采用花纹辊和平辊配合进行轧制,花纹辊的周向辊面上沿周向均匀间隔开设有多条成型横槽,多条成型横槽均沿花纹辊的宽度方向延伸贯通;花纹辊的周向辊面上还均匀间隔开设有多条成型纵槽,多条成型纵槽均沿花纹辊的周向环绕延伸,成型纵槽和成型横槽相互交错,在花纹辊辊面上形成由多条成型凸筋构成的凸筋网;利用花纹辊轧制时,成型横槽对应在第一板坯表面形成向外凸出的横筋,成型纵槽对应在在第一板坯表面形成向外凸出的纵筋。
更进一步地,异步轧制组件包括依次设置的开卷机、导向辊、异步轧机、导向辊和卷取机;异步轧机出口一侧安装有测厚仪,导向辊和导向辊下部分别安装有一套压力传感器。
更进一步地,嵌装组件包括嵌装轧机,嵌装轧机的进口侧设置有用于开卷第一板坯的开卷机和导向辊,亦设有用于开卷第二板坯的开卷机和导向辊,嵌装轧机的出口侧设置有导向辊和卷取机,开卷机和导向辊比开卷机和导向辊设置于嵌装轧机的更远端。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
(1)本发明的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,第一板坯带有沟槽的侧面作为结合面,具有更大的结合面积,通过对两种金属的嵌装和进一步的异步轧制复合,得到的异种金属轧制复合板带的界面结合强度在轧制方向、宽度方向、垂直方向上均由于筋槽互锁作用得到大幅度提高。由于筋槽互锁,使得沿结合面法线方向在局部机械结合机构作用下凸筋与凹槽未达到屈服之前不能分开,从而提高了界面的结合强度。
(2)本发明的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,在嵌装过程中,由于较硬组元单侧形成的的表面凸筋既有轧制方向的又有垂直轧制方向的,所以会迫使金属沿纵向和横向协调流动,抑制双金属复合板沿轧向的翘曲,能够有效改善板形质量。
附图说明
图1为本发明中复合板成形工艺流程示意图;
图2为本发明中清洗、烘干生产线流程示意图;
图3为本发明中起筋轧机及其起筋轧制过程示意图;
图4为本发明中嵌装轧机及嵌装轧制过程示意图;
图5为本发明中硬侧金属预成形后的横筋和纵筋的特征示意图;
图6为本发明中压制在硬侧金属接触面上的锯齿形横筋示意图;
图7为本发明中压制在硬侧金属接触面上的各种类型纵筋示意图;
图8为本发明中硬侧金属原坯件结构示意图;
图9为图5中的K向结构示意图;
图10为本发明中花纹辊的结构示意图;
图11为本发明中异步成形轧机及成形轧制过程示意图;
图12为本发明中连续退火流程示意图;
图13为本发明中罩式退火的流程示意图;
图14为精整过程生产线流程图示意。
示意图中的标号说明:
1、开卷机;2、导向辊;3、清洗机;4、烘干机;5、导向辊;6、卷取机;7、开卷机;8、导向辊;9、起筋轧机;10、导向辊;11、卷取机;12、开卷机;13、导向辊;14、开卷机;15、导向辊;16、嵌装轧机;17、导向辊;18、卷取机;
100、第一板坯;110、第二板坯;101、横筋;102、纵筋;200、花纹辊;201、成型凸筋;202、成型横槽;203、成型纵槽;300、平辊;
19、开卷机;20、导向辊;21、压力传感器;22、异步轧机;23、测厚仪;24、导向辊;25、压力传感器;26、卷取机;27、开卷机;28、导向辊;29、退火机组;30、测温仪;31、冷却机组;32、导向辊;33、卷取机;34、退火前带卷;35、罩式炉退火机组;36、退火后带卷;37、开卷机;38、导向辊;39、切边剪辊;40、涂油机组;41、加纸机组;42、导向辊;43、卷取机。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图对本发明作详细描述。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1-图14所示,本实施例的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合的制造系统,包括清洗烘干组件、起筋组件、嵌装组件、异步轧制组件和退火精整组件,其中如图2所示为清洗烘干组件,包括依次设置的开卷机1、导向辊2、清洗机3、烘干机4、导向辊5和卷取机6,分别对第一板坯100和第二板坯110进行开卷收卷。如图3所示,起筋组件包括依次设置的开卷机7、导向辊8、起筋轧机9、导向辊10、卷取机11,其中起筋轧机9采用花纹辊200和平辊300配合对第一板坯100进行轧制,如图10所示,花纹辊200的周向辊面上沿周向均匀间隔开设有多条成型横槽202,多条成型横槽202均沿花纹辊200的宽度方向延伸贯通;花纹辊200的周向辊面上还均匀间隔开设有多条成型纵槽203,多条成型纵槽203均沿花纹辊200的周向环绕延伸,成型纵槽203和成型横槽202相互交错,在花纹辊200辊面上形成由多条成型凸筋201构成的凸筋网;利用花纹辊200轧制时,成型横槽202对应在第一板坯100表面形成向外凸出的横筋101,成型纵槽203对应在在第一板坯100表面形成向外凸出的纵筋102。
如图4所示,本实施例中嵌装组件包括嵌装轧机16,嵌装轧机16的进口侧设置有用于开卷第一板坯100的开卷机12和导向辊13,亦设有用于开卷第二板坯110的开卷机14和导向辊15,嵌装轧机16的出口侧设置有导向辊17和卷取机18,开卷机12和导向辊13比开卷机14和导向辊15设置于嵌装轧机16的更远端。嵌装轧机16采用上下设置的平辊300进行轧制。
如图11所示,本实施例中异步轧制组件包括依次设置的开卷机19、导向辊20、异步轧机22、导向辊24和卷取机26;其中异步轧机22出口一侧安装有测厚仪23,导向辊20和导向辊24下部分别安装有一套压力传感器25。
本实施例中退火精整组件包括退火组件和精整组件,其中退火组件可采用连续退火组件或罩式炉退火组件,如图12所示,连续退火组件包括依次设置的开卷机27、导向辊28、退火机组29、冷却机组31、导向辊32和卷取机33,其中退火机组29出口端设置有测温仪30,退火机组29和冷却机组31均采用行业内常规的连续退火和冷却装置,在此不再赘述。如图13所示为罩式炉退火组件,采用行业内常规的罩式炉退火机组35,退火前带卷34送入罩式炉退火机组35内退火后,得到退火后带卷36,然后送入下一工序。
如图14所示为精整组件,包括开卷机37、导向辊38、切边剪辊39、涂油机组40、加纸机组41、导向辊42和卷取机43,其中切边剪辊39、涂油机组40和加纸机组4均可采用行业内常规装置,在此不再赘述。
实施例2
本实施例的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,采用如实施例1所述的制造系统,按照以下步骤进行:
步骤一、采用清洗烘干组件对原料进行开卷、表面清洗;去除残留在工件表面的油污、灰尘等污染物,获得洁净表面以利于后续工件复合,第一板坯100和第二板坯110均需清洗、烘干和收卷;
步骤二、采用起筋组件对第一板坯100进行起筋轧制,使其单侧表面成型有凸筋;其中第一板坯100为异种金属中硬度较高组元,第二板坯110为异种金属中硬度较低组元;将第一板坯100再次开卷送入上辊为花纹辊200,下辊为平辊300的起筋轧机9进行轧制。轧制后的第一板坯100表面如图5所示,图5-9所示为轧制出的凸筋结构,最终在第一板坯100单侧表面形成纵横交叉分布的横筋101和纵筋102,横筋101在第一板坯100长度方向上间隔分布有多条,并沿第一板坯100宽度方向延伸;纵筋102则与横筋101垂直相交,纵筋102在第一板坯100宽度方向上间隔分布有多条,并沿第一板坯100长度度方向延伸;且横筋101的高度大于纵筋102的高度。
如图5和图6所示,步骤S1中成型的第一板坯100,表面形成的横筋101基本形状为锯齿形;且如图9所示,横筋101远离第一板坯100方向的齿形顶角30°≤γ≤90°,横筋101靠近第一板坯100方向的齿形齿根角θ≦90°;纵筋102远离第一板坯100方向的顶端尺寸小于靠近第一板坯100方向的底端尺寸,具体如图7中a、b、c、d所示,纵筋102的横截面形状包括矩形、梯形、三角形和外轮廓线为弧线的圆弧形等结构,形成可装拆的结构。花纹辊200上的成型纵槽203和成型横槽202根据第一板坯100所需成型的形状而对应设计。本实施例中实际加工时,轧制时花纹辊200为上辊,平辊300为下辊,以便能观察在第一板坯100上纵筋102与横筋101的成型情况;实践中亦可将花纹辊200为下辊,平辊300为上辊。
本实施例中起筋轧制的压下量以获得设定的凸筋高度为上限,起筋轧制道次的延伸率<10%。
步骤三、采用嵌装组件将第二板坯110与带有凸筋的第一板坯100进行嵌装轧制,在轧制力作用下,将第一板坯100嵌入第二板坯110内部形成链式连接,两者成为一体形成嵌装复合工件;本发明将第一板坯100和第二板坯110在轧辊表面摩擦力的带动下咬入嵌装轧机16,逐步充满变形区,形成界面嵌装,嵌装轧制道次的延伸率为3-10%。
步骤四、采用异步轧制组件,对嵌装复合工件进行异步成型轧制,形成异种金属复合板;将嵌装复合工件的带卷开卷,在异步轧机22上进行大变形复合轧制,将锯齿形横筋101的齿尖方向选做快速辊,把齿根方向选做慢速辊,在快速辊指向变形区出口方向摩擦力和慢速辊指向变形区入口方向摩擦力的共同作用下,筋槽结构发生齿尖向出口方向、齿根向入口方向的倾斜,逐渐形成沿垂直方向不可拔出的互锁结构,完成轧制。
异步成型轧制中,采用轧制压下率为10-90%的大变形复合轧制,在较大的变形量作用下,嵌装复合工件出现较大延伸,在异种金属接触表面有大量的新表面生成,新生成的表面在轧制力和轧制变形的双重作用下沿着变形中的沟槽产生互相作用,经二者微观结构的咬合、扩散及原子间产生作用力等机制的作用下,实现界面的高强度结合,形成异种金属复合板。垂直方向上锯齿形横筋101在异步轧制过程中,由于快速辊摩擦力的作用产生倾斜,大变形使得横筋101的齿根角θ进一步减小到小于90°,形成阻碍第二板坯110从中拔出的筋槽互锁结构。
本发明中如图5、图6、图7、图8和图9所示,为第一板坯100的原料板、成型凸筋、花纹辊200的结构及尺寸特征,其中图8中h0为第一板坯100的初始板厚,b0为初始板宽,图9中所示hd为预成形轧后基板厚;hc为横筋101的齿高,hz为预成形轧后基板厚与横筋101齿高之和;gz为锯形齿即横筋101的周期长度,其中gj为锯形齿间距,gc为齿根部厚度;hj为纵筋102高度;如图10中所示,bs为为花纹辊200上成型纵槽203的宽度,bk为花纹辊200上成型凸筋201的延伸长度。
本发明中为保证以较小的压下量能获得足够的锯齿高度,选择第一板坯100原料板厚度时须满足:hd<h0<hz;
综合考虑提高横向界面结合强度、纵剪分条数和轧机能力选择第一板坯100原料板宽度:
b0=K×bk+2×a;
其中K为纵筋102根数,K≥2;a为边部余量,a≥5mm。
设定锯形齿周期长度须考虑与花纹辊200名义直径和周长的关系:
gz=πD/K2;
其中D为花纹辊200齿根圆直径,K2为大于10的正整数。
本发明中将第一板坯100带有沟槽的侧面作为结合面,具有更大的结合面积,且在嵌装过程中,由于较硬组元单侧形成的的表面凸筋既有轧制方向的又有垂直轧制方向的,所以会迫使金属沿纵向和横向协调流动,抑制双金属复合板沿轧向的翘曲,能够有效改善板形质量;通过对两种金属的嵌装和进一步的异步轧制复合,得到的异种金属轧制复合板带的界面结合强度在轧制方向、宽度方向、垂直方向上均由于筋槽互锁作用得到大幅度提高,增强结合面法线方向的结合强度,同时有利于提高复合材料的拉伸强度,经实践验证,具有优异突出的使用性能。
步骤五、采用退火精整组件,对复合板进行退火、涂油、包装工序处理,具体如下:
需要连续退火的产品,采用连续退火组件,在退火机组29如连续式退火炉中运行,达到设定的退火温度和在炉时间后出炉,出炉后由冷却机组31进行冷却,退火温度、退火时间、冷却速度等参数须严格按照严格的连续式退火工艺制度执行。如对铜/铝轧制复合板带,可参考的退火工艺制度如下:退火温度:200-500℃,在炉时间:2-30min,冷却速度<2℃/s。
对需要罩式炉退火的产品,装入带有气氛保护单元、温度控制单元、真空控制单元和密封保障单元的罩式炉退火机组35,达到设定的退火温度和在炉时间后出炉。退火温度、退火时间、冷却速度等参数须严格按照严格的罩式退火工艺制度执行。对铜/铝轧制复合板带,可参考的退火工艺制度如下:退火温度:200-450℃,在炉时间:2-24h,冷却速度<2℃/s。
对需要切边的产品,采用开卷机37在次开卷,利用圆盘剪切对产品进行纵剪切边,单侧切边量为2-10mm。切边后有表面涂油或加纸张保护表面要求的产品,进行涂油或者用复纸设备在表面覆盖一层工业用纸,切边、涂油或复纸后,经过质量检验、称重、包装、编号等工序,完成全部流程入库。
实施例3
本实施例的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,采用如实施例2,所不同的是,本实施例具体采用纯Cu板作为较硬组元,选取纯Cu板作为较硬组元,原料长宽高分别为100mm、100mm和4mm。取纯Al板作为较软组元,长宽高分别为100、100、6mm。花纹辊200辊径为118mm,辊面宽度160mm,其花纹轴向截面形状为锯齿形沟槽,即成型横槽202;辊面周向均匀分布40个,槽深为2mm。该花纹辊200纵向为沿辊宽方向每隔10mm均匀分布一条宽为2mm截面为矩形的沟槽,即成型纵槽203,槽深也为2mm。经轧制后获得全厚度5mm单侧表面带有凸筋的轧件。然后将纯Cu板和纯Al板放入嵌装轧机16,压下量取1.0mm,完成界面嵌装后形成一根嵌装厚为10mm的嵌装复合工件。嵌装轧制道次的延伸率为3%,异步轧制时进行压下量为60%的大变形复合轧制,最终获得4mm后的Cu/Al复合板。
实施例4
本实施例的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,基本同实施例1,所不同的是,本实施例中成型的横筋101的齿形顶角γ为30°,横筋101的齿形齿根角θ为90°;嵌装轧制道次的延伸率为10%,异步成型轧制的压下率为10%,轧制后横筋101的齿形齿根角θ进一步减小,小于90°。
实施例5
本实施例的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,基本同实施例2,所不同的是,本实施例中成型的横筋101的齿形顶角γ为90°,横筋101的齿形齿根角θ为80°;嵌装轧制道次的延伸率为5%,异步成型轧制的压下率为50%,轧制后横筋101的齿形齿根角θ进一步减小。
实施例6
本实施例的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,基本同实施例1,所不同的是,本实施例中成型的横筋101的齿形顶角γ为60°,横筋101的齿形齿根角θ为70°;异步成型轧制的压下率为90%,轧制后横筋101的齿形齿根角θ进一步减小。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,其特征在于:采用轧制复合制造系统,按照以下步骤进行:
步骤一、采用清洗烘干组件对原料进行开卷、表面清洗;
步骤二、采用起筋组件对第一板坯(100)进行起筋轧制,使其单侧表面成型有凸筋;起筋轧制的压下量以获得设定的凸筋高度为上限,起筋轧制道次的延伸率<10%;
起筋组件包括起筋轧机(9),起筋轧机(9)中利用花纹辊(200)和平辊(300)对第一板坯(100)进行轧制,其中花纹辊(200)的周向辊面上沿周向均匀间隔开设有多条成型横槽(202),多条成型横槽(202)均沿花纹辊(200)的宽度方向延伸贯通;花纹辊(200)的周向辊面上还均匀间隔开设有多条成型纵槽(203),多条成型纵槽(203)均沿花纹辊(200)的周向环绕延伸,成型纵槽(203)和成型横槽(202)相互交错,在花纹辊(200)辊面上形成由多条成型凸筋(201)构成的凸筋网;利用花纹辊(200)轧制时,成型横槽(202)对应在第一板坯(100)表面形成向外凸出的横筋(101),成型纵槽(203)对应在在第一板坯(100)表面形成向外凸出的纵筋(102);第一板坯(100)表面形成的横筋(101)为锯齿形;纵筋(102)远离第一板坯(100)方向的顶端尺寸小于靠近第一板坯(100)方向的底端尺寸;横筋(101)远离第一板坯(100)方向的齿形顶角30°≤γ≤90°,横筋(101)靠近第一板坯(100)方向的齿形齿根角θ≦90°;
步骤三、采用嵌装组件将第二板坯(110)与带有凸筋的第一板坯(100)进行嵌装轧制,嵌装轧制道次的延伸率为3-10%;在轧制力作用下,将第一板坯(100)嵌入第二板坯(110)内部形成链式连接,两者成为一体形成嵌装复合工件;
步骤四、采用异步轧制组件,对嵌装复合工件进行异步成型轧制,轧制压下率为10-90%的大变形复合轧制,形成异种金属复合板;
步骤五、采用退火精整组件,对复合板进行退火、涂油、包装工序处理。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式筋槽互锁金属轧制复合工艺,其特征在于:步骤三中第一板坯(100)为异种金属中硬度较高组元,第二板坯(110)为异种金属中硬度较低组元,嵌装轧制把第一板坯(100)上的凸筋压入第二板坯(110)内部,形成犬牙交错的链式连接。
3.一种嵌入式筋槽互锁金属复合的制造系统,其特征在于:包括清洗烘干组件、起筋组件、嵌装组件、异步轧制组件和退火精整组件,其中起筋组件包括依次设置的第一开卷机(7)、第一导向辊(8)、起筋轧机(9)、第二导向辊(10)和第一卷取机(11),起筋轧机(9)采用花纹辊(200)和平辊(300)配合进行轧制,花纹辊(200)的周向辊面上沿周向均匀间隔开设有多条成型横槽(202),多条成型横槽(202)均沿花纹辊(200)的宽度方向延伸贯通;花纹辊(200)的周向辊面上还均匀间隔开设有多条成型纵槽(203),多条成型纵槽(203)均沿花纹辊(200)的周向环绕延伸,成型纵槽(203)和成型横槽(202)相互交错,在花纹辊(200)辊面上形成由多条成型凸筋(201)构成的凸筋网;利用花纹辊(200)轧制时,成型横槽(202)对应在第一板坯(100)表面形成向外凸出的横筋(101),成型纵槽(203)对应在在第一板坯(100)表面形成向外凸出的纵筋(102);第一板坯(100)表面形成的横筋(101)为锯齿形;纵筋(102)远离第一板坯(100)方向的顶端尺寸小于靠近第一板坯(100)方向的底端尺寸;横筋(101)远离第一板坯(100)方向的齿形顶角30°≤γ≤90°,横筋(101)靠近第一板坯(100)方向的齿形齿根角θ≦90°。
4.根据权利要求3所述的一种嵌入式筋槽互锁金属复合的制造系统,其特征在于:异步轧制组件包括依次设置的第二开卷机(19)、第三导向辊(20)、异步轧机(22)、第四导向辊(24)和第二卷取机(26);异步轧机(22)出口一侧安装有测厚仪(23),第三导向辊(20)和第四导向辊(24)下部分别安装有一套压力传感器(25)。
5.根据权利要求3所述的一种嵌入式筋槽互锁金属复合的制造系统,其特征在于:嵌装组件包括嵌装轧机(16),嵌装轧机(16)的进口侧设置有用于开卷第一板坯(100)的第三开卷机(12)和第五导向辊(13),亦设有用于开卷第二板坯(110)的第四开卷机(14)和第六导向辊(15),嵌装轧机(16)的出口侧设置有第七导向辊(17)和第三卷取机(18),第三开卷机(12)和第五导向辊(13)比第四开卷机(14)和第六导向辊(15)设置于嵌装轧机(16)的更远端。
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