CN116393512A - 一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属层状复合材料制备技术领域，具体涉及一种高性能钢‑铝‑铝合金过渡接头高效轧制成形方法，包括如下步骤：S1、准备待轧制材料；S2、极限非对称预制滚花面钢‑铝复合板；S3、极限非对称预制滚花面铝‑铝合金复合板；S4、待复合面处理；S5、待复合面加热；S6、芯表异温平辊轧制；本发明在极限非对称预制滚花面钢‑铝复合板和预制滚花面铝‑铝合金复合板过程中，利用组元性能极限和滚花辊，实现组元变形协调；利用感应加热，实现钢‑铝复合板与铝‑铝合金复合板经过三号夹送辊组坯后，芯部到表层温度从高到低的分布模式，提高轧制过程中钢和铝合金组元变形均匀性，协调组元变形，改善基体性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属层状复合材料制备技术领域，具体涉及一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法。
背景技术
钢以其低廉的价格、可靠的性能，在机械、建筑、家电以及船舶等行业获得广泛的应用。随着社会的不断发展，铝及铝合金以质轻、耐腐蚀性好、导电导热性好等特点，也逐渐在材料市场上占据重要的地位，并在一些地方取代了钢制品。如为了轻质化，大型船舶建造过程中主船体采用钢结构，而上层建筑和甲板室等采用铝合金结构，从而极大地降低船舶重心，减轻船舶质量，为提高航行速度和增加航行稳定性提供支持。为此，在钢和铝共用场合，钢和铝之间地牢固连接就显得非常重要。最初，钢和铝之间采用搭接螺钉或铆接，但是这种连接方式容易造成钢和铝接触面被腐蚀，需要不断地进行维修。为了解决钢和铝之间的连接问题，钢-铝过渡接头被提出，以实现钢结构和铝合金结构之间的连接，获得了广泛的应用。
现在世界各国使用的钢-铝过渡接头主要由爆炸复合法制备而成，厚度超过了22mm。然而，爆炸复合法制备的过渡接头在实船制造及使用过程中出现了裂纹、分层甚至直接开裂现象，严重影响了舰船的使用安全和可靠性。造成该现象的主要原因为：过渡接头界面性能一致性差、内部残余应力大，界面热敏性高、疲劳承载能力不佳。考虑爆炸复合法的工艺特点，仅依靠优化工艺，很难进一步提升过渡接头性能。此外，还有部分学者采用焊接法来实现钢和铝之间的连接，但由于钢和铝之间的性能差异，焊接后强度相较于爆炸复合法更低，且界面化合物层也不易控制，还无法实现钢和铝高性能连接。相较于爆炸复合法和直接焊接法，轧制复合法制备过渡接头具有强度高、设备简单、可以大规模和自动化生产等优点。因此，采用轧制复合法制备钢-铝-铝合金过渡接头成为当前研究的热点。然而，因组元性能差异显著，轧制复合法仅实现了5mm以下复合板的制备，较大厚度如钢-铝-铝合金过渡接头还无法有效轧制。造成高性能钢-铝过渡接头无法轧制制备的主要原因为：组元总厚度过大，轧制过程中界面高强结合所需的压下率极易引起组元变形不协调；钢-铝界面易生成脆性化合物，影响界面结合强度和热敏性。
发明内容
本发明针对上述问题提供了一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法。
为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：
一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，包括如下步骤：
S1、准备待轧制材料：准备待复合钢板、一号待复合铝板、二号待复合铝板和待复合铝合金板，祛除待复合钢板、一号待复合铝板、二号待复合铝板和待复合铝合金板表面的油污和氧化膜，然后静置烘干；
S2、极限非对称预制滚花面钢-铝复合板：将一号待复合铝板在无防氧措施下通过一号感应加热线圈加热，然后与室温下的待复合钢板在一号夹送辊的作用下进入一号二辊轧机进行轧制，且所述一号待复合铝板与一号二辊轧机中的滚花纹辊相接触，所述待复合钢板与一号二辊轧机中的平辊相接触，制备出铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板，其中待复合钢板在一号水平辊道的作用下进入一号夹送辊，一号待复合铝板在一号倾斜辊道的作用下进入一号夹送辊，所述一号感应加热线圈靠近一号夹送辊的入口侧设置，所述一号夹送辊位于一号二辊轧机的入口侧，所述一号待复合铝板和待复合钢板在一号夹送辊处接触，防止轧制前一号待复合铝板的热量传递到待复合钢板上；
S3、极限非对称预制滚花面铝-铝合金复合板：将二号待复合铝板在无防氧措施下通过二号感应加热线圈加热，然后与室温下的待复合铝合金板在二号夹送辊的作用下进入二号二辊轧机进行轧制，且所述二号待复合铝板与二号二辊轧机中的滚花纹辊相接触，待复合铝合金板与二号二辊轧机中的平辊相接触，制备出铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板，其中所述待复合铝合金板在二号水平辊道的作用下进入二号夹送辊，所述二号待复合铝板在二号倾斜辊道的作用下进入二号夹送辊，所述二号感应加热线圈靠近二号夹送辊的入口侧设置，所述二号夹送辊位于二号二辊轧机的入口侧，所述二号待复合铝板和待复合铝合金板在二号夹送辊处接触，防止轧制前二号待复合铝板的热量传递到待复合铝合金板上；
S4、待复合面处理：对步骤S2中所制备出的钢-铝复合板和步骤S3中所制备出的铝-铝合金复合板进行处理，祛除铝侧滚花纹面的油污和氧化膜，并打磨滚花纹面至表面粗糙度为Ra25，最后静置烘干；
S5、待复合面加热：将铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板放置在三号倾斜辊道上，利用一号感应加热设备对铝侧进行浅层加热；将铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板放置在四号倾斜辊道上，利用二号感应加热设备对铝侧进行浅层加热；所述三号倾斜辊道和四号倾斜辊道关于轧制中心线对称分布，所述三号倾斜辊道与轧制中心线的夹角为15~30°，所述一号感应加热设备和二号感应加热设备均靠近三号夹送辊的入口侧设置，以减弱铝面温度在钢-铝复合板和铝-铝合金复合板厚度方向上的传递；
S6、芯表异温平辊轧制：加热后的钢-铝复合板和铝-铝合金复合板分别沿着三号倾斜辊道和四号倾斜辊道前进，进入三号夹送辊，然后经过三号二辊轧机轧制，制备出钢-铝-铝合金复合板，最后经过矫直和切边处理，制备出高性能钢-铝-铝合金过渡接头，所述三号二辊轧机上的两个轧辊均为平辊。
进一步，所述步骤S1中的待复合钢板为船舶及海洋工程用钢、不锈钢、普通钢及合金钢中的任意一种，厚度为12~40mm；一号待复合铝板和二号待复合铝板均为工业纯铝，厚度为1~6mm；待复合铝合金板为3系铝合金、5系铝合金、6系铝合金中的任意一种，厚度为15~60mm；所述待复合钢板、一号待复合铝板、二号待复合铝板以及待复合铝合金板之间的厚度比大于5：1：1：5，所述待复合钢板、一号待复合铝板、二号待复合铝板和待复合铝合金板均采用O态。
再进一步，所述一号倾斜辊道和二号倾斜辊道与水平线的夹角均为40°~60°。
更进一步，所述步骤S2和步骤S3中制备钢-铝复合板和铝-铝合金复合板时的轧制压下率为20~40%。
更进一步，所述步骤S2和步骤S3中一号待复合铝板和二号待复合铝板加热后的温度为到500~630℃。
更进一步，所述步骤S5中钢-铝复合板和铝-铝合金复合板在加热后，铝侧的表面温度为500~600℃，钢侧和铝合金侧的表面温度不高于300℃。
更进一步，所述步骤S6中制备钢-铝-铝合金复合板时的轧制压下率为30~45 %。
与现有技术相比本发明具有以下优点：
本发明在极限非对称预制滚花面钢-铝复合板和预制滚花面铝-铝合金复合板过程中，利用组元性能极限和滚花辊，实现组元变形协调；利用感应加热，实现钢-铝复合板与铝-铝合金复合板经过三号夹送辊组坯后，芯部到表层温度从高到低的分布模式，即，芯部的铝层温度大于表面的钢层温度和铝合金层温度，提高轧制过程中钢和铝合金组元变形均匀性，协调组元变形，改善基体性能；同时借助芯表异温和滚花面轧制，增大中间纯铝层变形量，提升铝基体性能；利用加热使铝面微氧化，轧制时可以将氧化层粉碎并弥散分布氧化铝在界面上，进而增强界面结合强度，阻碍热处理钢-铝和铝-铝合金界面扩散，降低界面热敏性。
本发明可以协同调控界面高强结合与组元变形协调所需的压下率，解决钢-铝-铝合金过渡接头轧制过程中存在的组元变形不协调、界面结合强度低、组元基体性能差异等问题，实现高性能过渡接头轧制制备。
附图说明
图1为本发明极限非对称预制滚花面钢-铝复合板的示意图；
图2为本发明极限非对称预制滚花面铝-铝合金复合板的示意图；
图3为本发明芯表异温平辊轧制的示意图；
图4为实施例1和3中0°网纹滚花辊的示意图；
图5为实施例2中45°网纹滚花辊的示意图；
图中，待复合钢板—1、一号待复合铝板—2、二号待复合铝板—3、待复合铝合金板—4、一号感应加热线圈—5、一号夹送辊—6、一号水平辊道—7、一号二辊轧机—8、钢-铝复合板—9、一号倾斜辊道—10、二号感应加热线圈—11、二号夹送辊—12、二号二辊轧机—13、铝-铝合金复合板—14、二号水平辊道—15、二号倾斜辊道—16、三号倾斜辊道—17、一号感应加热设备—18、四号倾斜辊道—19、二号感应加热设备—20、三号夹送辊—21、三号二辊轧机—22。
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
如图1至图4所示，一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，包括如下步骤：
S1、准备待轧制材料：准备长×宽×高为5000mm×500mm×12mm，材质为Q235的待复合钢板1，长×宽×高为5100mm×550mm×1mm，材质为1060的两块工业纯铝，作为一号待复合铝板2和二号待复合铝板3，长×宽×高为5000mm×500mm×15mm，材质为3003的待复合铝合金板4，祛除待复合钢板1、一号待复合铝板2、二号待复合铝板3和待复合铝合金板4表面的油污和氧化膜，然后静置烘干；
S2、极限非对称预制滚花面钢-铝复合板：将一号待复合铝板2在无防氧措施下通过一号感应加热线圈5加热到500℃，然后与室温下的待复合钢板1在一号夹送辊6的作用下进入一号二辊轧机8进行轧制，且所述一号待复合铝板2与一号二辊轧机8中的滚花纹辊相接触，滚花纹辊为0°网纹滚花辊，滚花纹高度为1mm，滚花纹宽度为1mm，所述待复合钢板1与一号二辊轧机8中的平辊相接触，轧制压下率为20%，制备出铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板9，其中待复合钢板1在一号水平辊道7的作用下进入一号夹送辊6，一号待复合铝板2在一号倾斜辊道10的作用下进入一号夹送辊6，所述一号倾斜辊道10与水平线的夹角为40°，所述一号感应加热线圈5靠近一号夹送辊6的入口侧设置，所述一号夹送辊6位于一号二辊轧机8的入口侧，所述一号待复合铝板2和待复合钢板1在一号夹送辊6处接触，防止轧制前一号待复合铝板2的热量传递到待复合钢板1上；
S3、极限非对称预制滚花面铝-铝合金复合板：将二号待复合铝板3在无防氧措施下通过二号感应加热线圈11加热到500℃，然后与室温下的待复合铝合金板4在二号夹送辊12的作用下进入二号二辊轧机13进行轧制，且所述二号待复合铝板3与二号二辊轧机13中的滚花纹辊相接触，滚花纹辊为0°网纹滚花辊，滚花纹高度为1mm，滚花纹宽度为1mm，待复合铝合金板4与二号二辊轧机13中的平辊相接触，轧制压下率为20%，制备出铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板14，其中所述待复合铝合金板4在二号水平辊道15的作用下进入二号夹送辊12，所述二号待复合铝板3在二号倾斜辊道16的作用下进入二号夹送辊12，所述二号倾斜辊道16与水平线的夹角为40°，所述二号感应加热线圈11靠近二号夹送辊12的入口侧设置，所述二号夹送辊12位于二号二辊轧机13的入口侧，所述二号待复合铝板3和待复合铝合金板4在二号夹送辊12处接触，防止轧制前二号待复合铝板3的热量传递到待复合铝合金板4上；
S4、待复合面处理：对步骤S2中所制备出的钢-铝复合板9和步骤S3中所制备出的铝-铝合金复合板14进行处理，祛除铝侧滚花纹面的油污和氧化膜，并打磨滚花纹面至表面粗糙度为Ra25，最后静置烘干；
S5、待复合面加热：将铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板9放置在三号倾斜辊道17上，利用一号感应加热设备18对铝侧进行浅层加热；将铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板14放置在四号倾斜辊道19上，利用二号感应加热设备20对铝侧进行浅层加热，钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14在加热后，铝侧的表面温度为500℃，钢侧和铝合金侧的表面温度不高于300℃；所述三号倾斜辊道17和四号倾斜辊道19关于轧制中心线对称分布，所述三号倾斜辊道17与轧制中心线的夹角为15°，所述一号感应加热设备18和二号感应加热设备20均靠近三号夹送辊21的入口侧设置，以减弱铝面温度在钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14厚度方向上的传递；
S6、芯表异温平辊轧制：加热后的钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14分别沿着三号倾斜辊道17和四号倾斜辊道19前进，进入三号夹送辊21，然后经过三号二辊轧机22轧制，轧制压下率为30 %，制备出钢-铝-铝合金复合板，最后经过矫直和切边处理，制备出高性能钢-铝-铝合金过渡接头，所述三号二辊轧机22上的两个轧辊均为平辊。
实施例2
如图1至图3、图5所示，一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，包括如下步骤：
S1、准备待轧制材料：准备长×宽×高为10000mm×400mm×26mm，材质为Q235B的待复合钢板1，长×宽×高为11000mm×450mm×3mm，材质为1060的两块工业纯铝，作为一号待复合铝板2和二号待复合铝板3，长×宽×高为10000mm×400mm×35mm，材质为5083的待复合铝合金板4，祛除待复合钢板1、一号待复合铝板2、二号待复合铝板3和待复合铝合金板4表面的油污和氧化膜，然后静置烘干；
S2、极限非对称预制滚花面钢-铝复合板：将一号待复合铝板2在无防氧措施下通过一号感应加热线圈5加热到565℃，然后与室温下的待复合钢板1在一号夹送辊6的作用下进入一号二辊轧机8进行轧制，且所述一号待复合铝板2与一号二辊轧机8中的滚花纹辊相接触，滚花纹辊为45°网纹滚花辊，滚花纹高度为1.1mm，滚花纹宽度为5mm，所述待复合钢板1与一号二辊轧机8中的平辊相接触，轧制压下率为30%，制备出铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板9，其中待复合钢板1在一号水平辊道7的作用下进入一号夹送辊6，一号待复合铝板2在一号倾斜辊道10的作用下进入一号夹送辊6，所述一号倾斜辊道10与水平线的夹角为50°，所述一号感应加热线圈5靠近一号夹送辊6的入口侧设置，所述一号夹送辊6位于一号二辊轧机8的入口侧，所述一号待复合铝板2和待复合钢板1在一号夹送辊6处接触，防止轧制前一号待复合铝板2的热量传递到待复合钢板1上；
S3、极限非对称预制滚花面铝-铝合金复合板：将二号待复合铝板3在无防氧措施下通过二号感应加热线圈11加热到565℃，然后与室温下的待复合铝合金板4在二号夹送辊12的作用下进入二号二辊轧机13进行轧制，且所述二号待复合铝板3与二号二辊轧机13中的滚花纹辊相接触，滚花纹辊为45°网纹滚花辊，滚花纹高度为1.1mm，滚花纹宽度为5mm，待复合铝合金板4与二号二辊轧机13中的平辊相接触，轧制压下率为30%，制备出铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板14，其中所述待复合铝合金板4在二号水平辊道15的作用下进入二号夹送辊12，所述二号待复合铝板3在二号倾斜辊道16的作用下进入二号夹送辊12，所述二号倾斜辊道16与水平线的夹角为50°，所述二号感应加热线圈11靠近二号夹送辊12的入口侧设置，所述二号夹送辊12位于二号二辊轧机13的入口侧，所述二号待复合铝板3和待复合铝合金板4在二号夹送辊12处接触，防止轧制前二号待复合铝板3的热量传递到待复合铝合金板4上；
S4、待复合面处理：对步骤S2中所制备出的钢-铝复合板9和步骤S3中所制备出的铝-铝合金复合板14进行处理，祛除铝侧滚花纹面的油污和氧化膜，并打磨滚花纹面至表面粗糙度为Ra25，最后静置烘干；
S5、待复合面加热：将铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板9放置在三号倾斜辊道17上，利用一号感应加热设备18对铝侧进行浅层加热；将铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板14放置在四号倾斜辊道19上，利用二号感应加热设备20对铝侧进行浅层加热，钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14在加热后，铝侧的表面温度为550℃，钢侧和铝合金侧的表面温度不高于300℃；所述三号倾斜辊道17和四号倾斜辊道19关于轧制中心线对称分布，所述三号倾斜辊道17与轧制中心线的夹角为22.5°，所述一号感应加热设备18和二号感应加热设备20均靠近三号夹送辊21的入口侧设置，以减弱铝面温度在钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14厚度方向上的传递；
S6、芯表异温平辊轧制：加热后的钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14分别沿着三号倾斜辊道17和四号倾斜辊道19前进，进入三号夹送辊21，然后经过三号二辊轧机22轧制，轧制压下率为37.5 %，制备出钢-铝-铝合金复合板，最后经过矫直和切边处理，制备出高性能钢-铝-铝合金过渡接头，所述三号二辊轧机22上的两个轧辊均为平辊。
实施例3
如图1至图4所示，一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，包括如下步骤：
S1、准备待轧制材料：准备长×宽×高为12000mm×600mm×40mm，材质为304的待复合钢板1，长×宽×高为12300mm×800mm×6mm，材质为1060的两块工业纯铝，作为一号待复合铝板2和二号待复合铝板3，长×宽×高为12000mm×600mm×60mm，材质为6061的待复合铝合金板4，祛除待复合钢板1、一号待复合铝板2、二号待复合铝板3和待复合铝合金板4表面的油污和氧化膜，然后静置烘干；
S2、极限非对称预制滚花面钢-铝复合板：将一号待复合铝板2在无防氧措施下通过一号感应加热线圈5加热到630℃，然后与室温下的待复合钢板1在一号夹送辊6的作用下进入一号二辊轧机8进行轧制，且所述一号待复合铝板2与一号二辊轧机8中的滚花纹辊相接触，滚花纹辊为0°网纹滚花辊，滚花纹高度为2mm，滚花纹宽度为4mm，所述待复合钢板1与一号二辊轧机8中的平辊相接触，轧制压下率为40%，制备出铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板9，其中待复合钢板1在一号水平辊道7的作用下进入一号夹送辊6，一号待复合铝板2在一号倾斜辊道10的作用下进入一号夹送辊6，所述一号倾斜辊道10与水平线的夹角为60°，所述一号感应加热线圈5靠近一号夹送辊6的入口侧设置，所述一号夹送辊6位于一号二辊轧机8的入口侧，所述一号待复合铝板2和待复合钢板1在一号夹送辊6处接触，防止轧制前一号待复合铝板2的热量传递到待复合钢板1上；
S3、极限非对称预制滚花面铝-铝合金复合板：将二号待复合铝板3在无防氧措施下通过二号感应加热线圈11加热到630℃，然后与室温下的待复合铝合金板4在二号夹送辊12的作用下进入二号二辊轧机13进行轧制，且所述二号待复合铝板3与二号二辊轧机13中的滚花纹辊相接触，滚花纹辊为0°网纹滚花辊，滚花纹高度为2mm，滚花纹宽度为4mm，待复合铝合金板4与二号二辊轧机13中的平辊相接触，轧制压下率为40%，制备出铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板14，其中所述待复合铝合金板4在二号水平辊道15的作用下进入二号夹送辊12，所述二号待复合铝板3在二号倾斜辊道16的作用下进入二号夹送辊12，所述二号倾斜辊道16与水平线的夹角为60°，所述二号感应加热线圈11靠近二号夹送辊12的入口侧设置，所述二号夹送辊12位于二号二辊轧机13的入口侧，所述二号待复合铝板3和待复合铝合金板4在二号夹送辊12处接触，防止轧制前二号待复合铝板3的热量传递到待复合铝合金板4上；
S4、待复合面处理：对步骤S2中所制备出的钢-铝复合板9和步骤S3中所制备出的铝-铝合金复合板14进行处理，祛除铝侧滚花纹面的油污和氧化膜，并打磨滚花纹面至表面粗糙度为Ra25，最后静置烘干；
S5、待复合面加热：将铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板9放置在三号倾斜辊道17上，利用一号感应加热设备18对铝侧进行浅层加热；将铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板14放置在四号倾斜辊道19上，利用二号感应加热设备20对铝侧进行浅层加热，钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14在加热后，铝侧的表面温度为600℃，钢侧和铝合金侧的表面温度不高于300℃；所述三号倾斜辊道17和四号倾斜辊道19关于轧制中心线对称分布，所述三号倾斜辊道17与轧制中心线的夹角为30°，所述一号感应加热设备18和二号感应加热设备20均靠近三号夹送辊21的入口侧设置，以减弱铝面温度在钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14厚度方向上的传递；
S6、芯表异温平辊轧制：加热后的钢-铝复合板9和铝-铝合金复合板14分别沿着三号倾斜辊道17和四号倾斜辊道19前进，进入三号夹送辊21，然后经过三号二辊轧机22轧制，轧制压下率为45%，制备出钢-铝-铝合金复合板，最后经过矫直和切边处理，制备出高性能钢-铝-铝合金过渡接头，所述三号二辊轧机22上的两个轧辊均为平辊。
上述实施例1-3中，待复合钢板1的材质不限于Q235、Q235B、304，还可以为船舶及海洋工程用钢、不锈钢、普通钢及合金钢中的任意一种，所述待复合钢板1、一号待复合铝板2、二号待复合铝板3和待复合铝合金板4均采用O态。
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 (7)
1.一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、准备待轧制材料：准备待复合钢板（1）、一号待复合铝板（2）、二号待复合铝板（3）和待复合铝合金板（4），祛除待复合钢板（1）、一号待复合铝板（2）、二号待复合铝板（3）和待复合铝合金板（4）表面的油污和氧化膜，然后静置烘干；
S2、极限非对称预制滚花面钢-铝复合板：将一号待复合铝板（2）在无防氧措施下通过一号感应加热线圈（5）加热，然后与室温下的待复合钢板（1）在一号夹送辊（6）的作用下进入一号二辊轧机（8）进行轧制，且所述一号待复合铝板（2）与一号二辊轧机（8）中的滚花纹辊相接触，所述待复合钢板（1）与一号二辊轧机（8）中的平辊相接触，制备出铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板（9），其中待复合钢板（1）在一号水平辊道（7）的作用下进入一号夹送辊（6），一号待复合铝板（2）在一号倾斜辊道（10）的作用下进入一号夹送辊（6），所述一号感应加热线圈（5）靠近一号夹送辊（6）的入口侧设置，所述一号夹送辊（6）位于一号二辊轧机（8）的入口侧，所述一号待复合铝板（2）和待复合钢板（1）在一号夹送辊（6）处接触，防止轧制前一号待复合铝板（2）的热量传递到待复合钢板（1）上；
S3、极限非对称预制滚花面铝-铝合金复合板：将二号待复合铝板（3）在无防氧措施下通过二号感应加热线圈（11）加热，然后与室温下的待复合铝合金板（4）在二号夹送辊（12）的作用下进入二号二辊轧机（13）进行轧制，且所述二号待复合铝板（3）与二号二辊轧机（13）中的滚花纹辊相接触，待复合铝合金板（4）与二号二辊轧机（13）中的平辊相接触，制备出铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板（14），其中所述待复合铝合金板（4）在二号水平辊道（15）的作用下进入二号夹送辊（12），所述二号待复合铝板（3）在二号倾斜辊道（16）的作用下进入二号夹送辊（12），所述二号感应加热线圈（11）靠近二号夹送辊（12）的入口侧设置，所述二号夹送辊（12）位于二号二辊轧机（13）的入口侧，所述二号待复合铝板（3）和待复合铝合金板（4）在二号夹送辊（12）处接触，防止轧制前二号待复合铝板（3）的热量传递到待复合铝合金板（4）上；
S4、待复合面处理：对步骤S2中所制备出的钢-铝复合板（9）和步骤S3中所制备出的铝-铝合金复合板（14）进行处理，祛除铝侧滚花纹面的油污和氧化膜，并打磨滚花纹面至表面粗糙度为Ra25，最后静置烘干；
S5、待复合面加热：将铝侧带有滚花纹的钢-铝复合板（9）放置在三号倾斜辊道（17）上，利用一号感应加热设备（18）对铝侧进行浅层加热；将铝侧带有滚花纹的铝-铝合金复合板（14）放置在四号倾斜辊道（19）上，利用二号感应加热设备（20）对铝侧进行浅层加热；所述三号倾斜辊道（17）和四号倾斜辊道（19）关于轧制中心线对称分布，所述三号倾斜辊道（17）与轧制中心线的夹角为15~30°，所述一号感应加热设备（18）和二号感应加热设备（20）均靠近三号夹送辊（21）的入口侧设置，以减弱铝面温度在钢-铝复合板（9）和铝-铝合金复合板（14）厚度方向上的传递；
S6、芯表异温平辊轧制：加热后的钢-铝复合板（9）和铝-铝合金复合板（14）分别沿着三号倾斜辊道（17）和四号倾斜辊道（19）前进，进入三号夹送辊（21），然后经过三号二辊轧机（22）轧制，制备出钢-铝-铝合金复合板，最后经过矫直和切边处理，制备出高性能钢-铝-铝合金过渡接头，所述三号二辊轧机（22）上的两个轧辊均为平辊。
2.根据权利要求1所述的一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，其特征在于，所述步骤S1中的待复合钢板（1）为船舶及海洋工程用钢、不锈钢、普通钢及合金钢中的任意一种，厚度为12~40mm；一号待复合铝板（2）和二号待复合铝板（3）均为工业纯铝，厚度为1~6mm；待复合铝合金板（4）为3系铝合金、5系铝合金、6系铝合金中的任意一种，厚度为15~60mm；所述待复合钢板（1）、一号待复合铝板（2）、二号待复合铝板（3）以及待复合铝合金板（4）之间的厚度比大于5：1：1：5，所述待复合钢板（1）、一号待复合铝板（2）、二号待复合铝板（3）和待复合铝合金板（4）均采用O态。
3.根据权利要求1所述的一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，其特征在于，所述一号倾斜辊道（10）和二号倾斜辊道（16）与水平线的夹角均为40°~60°。
4.根据权利要求1所述的一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，其特征在于，所述步骤S2和步骤S3中制备钢-铝复合板（9）和铝-铝合金复合板（14）时的轧制压下率为20~40%。
5.根据权利要求1所述的一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，其特征在于，所述步骤S2和步骤S3中一号待复合铝板（2）和二号待复合铝板（3）加热后的温度为到500~630℃。
6.根据权利要求1所述的一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，其特征在于，所述步骤S5中钢-铝复合板（9）和铝-铝合金复合板（14）在加热后，铝侧的表面温度为500~600℃，钢侧和铝合金侧的表面温度不高于300℃。
7.根据权利要求1所述的一种高性能钢-铝-铝合金过渡接头高效轧制成形方法，其特征在于，所述步骤S6中制备钢-铝-铝合金复合板时的轧制压下率为30~45 %。
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