CN111420990A - 一种轧制镁铝层合板预制坯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种镁铝层合板的轧制预制坯的制备方法，属于金属复合板制备技术领域，其特征在于实施步骤如下：S1、将镁板放入加热炉内，在300℃保温0.5h，退火处理；S2、将铝板放入加热炉内，在350℃保温1h，退火处理；S3、将上述镁、铝板的叠合面沿轧制宽度方向打磨和清洗；S4、将铝板对折弯曲，并将镁板放入折弯了的铝板内，用铝铆钉固定折弯端形成“三明治”结构；S5、将上述“三明治”结构组合坯置于加热炉内，在350℃～400℃范围内保温10min～30min后立即放入压力机匀速加压，或送入轧机内轧制；优点是：通过控制温度与加压，在镁铝板间形成一个紧密贴合的预复合面，限制了热轧过程中待复合界面高温氧化，提高了双金属的协同变形能力。

Description

一种轧制镁铝层合板预制坯的制备方法
技术领域：
本发明属于金属复合板制备技术领域，具体涉及到一种轧制镁铝层合板预制坯的制备方法。
背景技术：
镁合金具有质量轻、强度高等诸多优点，但塑性差、耐腐蚀性差，机加工时易产生裂纹；铝合金与镁合金的互溶度较高，且延展性及耐腐蚀性好，可作为镁合金的增强体材料制备镁铝层合板（复合板及多层复合板）。近年来，随着的研究不断深入，镁铝合金的力学性能有了较大提升，可制备出质量轻、性能优良的镁铝层合板，可用于多种场合的轻量化设计。镁铝层合板的传统制备方法包括爆炸法、扩散焊、轧制法等，其中热轧法制备镁铝层合板效率高、工艺简单、效果较好，得到了广泛的研究与应用。镁铝轧制复合时需要较大的累积变形挤出新鲜金属和高温促进异种原子的扩散结合，在轧制过程中发现，镁合金对轧制温度更加敏感，轧制温度低易产生裂纹与边裂，影响界面的复合及原料的利用率，轧制温度高则待复合面易发生氧化，影响界面的结合效果；而铝合金塑性变形能力较好，受轧制温度的影响小，但随着累积变形量的增加而逐渐出现表面损伤，在镁铝层合板制备过程中，应尤其注意轧制道次间的温度及压下率的设置。
发明内容：
本发明目的是提供一种轧制镁铝层合板预制坯的制备方法，可有效地克服现有技术存在的缺点。
本发明是这样实现的，其特征在于实施步骤如下：
一、对镁板进行轧制前的退火处理；
即将镁板放入加热炉内，在300℃保温0.5h；
二、对铝板进行轧制前的退火处理；
即将铝板放入加热炉内，在350℃保温1h；
三、将上述退火后的镁板和铝板进行表面处理；
即先对镁板和铝板在沿轧制宽度方向上进行打磨，增大摩擦力，形成高温时易发生粘合的“砂面”效果，再用无水乙醇清洗油污，并用超声波清洗机洗去表面金属粉末；
四、对镁、铝板进行组坯；
即对铝板进行对折弯曲，再将镁板放入折弯了的铝板内，进行压平，在铝板折弯端对称钻取n个小孔（n≥2），用铝铆钉通过小孔将镁、铝板固定形成“三明治”结构；
五、将上述“三明治”结构的铝镁板放入加热炉内加热到350℃～400℃保温10min～30min后，立即放入压力机内匀速加压，或送入轧机内进行轧制；应注意的是在压力机内加载压力或在轧机内轧制时需满足加压均匀，压下力、压下速度或轧制压下率都不能设置太大；
本发明的有益效果在于：
与传统轧制复合工艺相比，本发明突破了镁合金与铝合金复合时受热敏感的难题，通过合理的加热与压力作用，使镁板与铝板在板间形成一个紧密贴合的预复合面，限制了镁合金贴合面与氧气的接触，防止待复合面在高温轧制过程的迅速氧化，进而提高镁、铝合金在复合过程中的协同变形能力。通过上述方法制得的预制坯，在400℃～450℃范围内进行多道次热轧所制备的镁铝层合板性能优良、板型良好。此外，该预制坯可以一次大量制备，无需每次轧制前对板材进行去氧化处理，并且预制坯的折弯端为“楔形”端，利于轧机咬入，能有效改善传统组坯方式易发生的铝层堆积和边裂现象。预制坯经三道次热轧后，宽展系数1.0，延伸系数3.6，板面平整、边裂较少、尾端无铝层堆积；轧制层合板的镁、铝层厚度相近，双金属界面平直且均匀，有效提高了层合板的变形协调性及板材的利用率。
附图说明：
图1为铝板示意图。
图2为镁板示意图。
图3为铝、镁板叠合示意图。
图中：1-铝板，2-镁板，3-铝铆钉
具体实施方式：
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1，2所示，材料选取尺寸为220×80×2mm的1060纯铝板和100×80×3mm的AZ31镁合金板；
具体实施步骤为：
1、将上述AZ31镁板放入加热炉内在300℃下保温0.5h，进行退火处理；
2、将上述纯铝板放入加热炉内加热，在350℃保温1h，进行退火处理；
将上述退火后的镁板和铝板的叠合面沿轧制宽度方向分别用400目、600目、800目砂纸打磨，并用无水乙醇清洗油污，再用超声波清洗机洗去表面金属粉末；
3、如图3所示，将铝板1对折弯曲，再将镁板2放入折弯了的铝板内，进行压平，并用铝铆钉3紧固，形成“三明治”结构；
4、将上述“三明治”结构的镁铝层合板放入加热炉中加热至350℃保温30min后取出，立即放入压力机中匀速加压，使板面紧密贴合，随后保压一段时间后取出，空冷至室温得到预制坯。
在另一实例中，与上述制坯方式相同，不同之处在于选用3mm厚的1060纯铝板和4mm厚的AZ31镁合金板，总厚度为10mm，加热至380℃并保温30min，压力加工方式改为送入轧机后以小压下率进行匀速轧制，取出空冷后得到预制坯。
预制坯表面无边裂，表面覆铝层与镁层的延伸量差距较小。

Claims (1)

1.一种轧制镁铝层合板预制坯的制备方法,其特征在于实施步骤如下：
一、对镁板（2）进行轧制前的退火处理,
即将镁板放入加热炉内，在300℃保温0.5h；
二、对铝板（1）进行轧制前的退火处理,
即将铝板放入加热炉内，在350℃保温1h；
三、将上述退火后的镁板（2）和铝板（1）进行表面处理,
即先对镁板（2）和铝板（1）在沿轧制宽度方向上进行打磨，增大摩擦力，形成高温时易发生粘合的“砂面”效果，再用无水乙醇清洗油污，并用超声波清洗机洗去表面金属粉末；
四、对镁、铝板进行组坯,
即对铝板（1）进行对折弯曲，再将镁板（2）放入折弯了的铝板内，进行压平，在铝板折弯端对称地钻取n个小孔，n≥2，用铝铆钉（3）通过小孔将镁、铝板固定形成“三明治”结构；
五、将上述 “三明治”结构的铝镁板放入加热炉内，加热到350℃～400℃，保温10min～30min后，立即放入压力机内匀速加压，或送入轧机内进行轧制；应注意的是在压力机内加载压力或在轧机内轧制时需满足加压均匀，压下力、压下速度或轧制压下率都不能设置太大。
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