CN1916222A - 铝合金复合材料的生产方法 - Google Patents

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Abstract

铝合金复合材料的生产方法，涉及金属材料的加工技术。按照本发明所提供的设计方案：a.表面切削加工：利用切削机床对母材与皮材的表面进行切削加工，使表面平整；b.均匀化退火：将切削加工好的母材与皮材送入加热炉内加热，加热温度570℃～590℃；c.第一次热轧：对母材与皮材进行热轧，热轧温度为540℃～560℃；d.焊接捆扎：用带材将母材与皮材捆绑在一起，并对母材与皮材的结合面进行点状焊接；本发明的特点是：在对母材与皮材进行第一次热轧后、焊接捆扎前，利用滚刷机上的滚刷对母材与皮材的表面进行滚刷，清除母材与皮材表面的波纹、氧化层及油污。

Description

铝合金复合材料的生产方法
技术领域
本发明涉及金属材料的加工技术，具体地说是一种用于生产铝合金复合材料的加工方法。
背景技术
铝合金复合板材、带材、箔材(以下简称复合材料)可广泛应用于国防军工、航天航空、交通工具、电子产品等领域。传统的生产方法如图1所示：在复合前，先将母材(或称芯材)、皮材(或称包复层)的表面用金属切削加工的方式进行处理，再将芯材、皮材进行酸洗、碱洗、清水洗，利用化学方法对表面进行进一步处理，然后再用焊接等方法将芯材、皮材复合成一体。这种生产方法的缺陷是会产生酸性与碱性废液，对环境造成污染。
发明内容
本发明的目的在于寻求一种铝合金复合材料的生产方法，利用滚刷机的滚刷，以清除芯材与皮材复合面上的波纹、氧化层及油污，在整个工艺过程中都无须使用酸性与碱性物质，因而避免了酸性废液与碱性废液对环境的污染。
按照本发明所提供的设计方案：a、表面切削加工：利用切削机床对母材与皮材的表面进行切削加工，使表面平整；b、均匀化退火：将切削加工好的母材与皮材送入加热炉内加热，加热温度570℃～590℃，时间8～12小时；c、第一次热轧：对母材与皮材进行热轧，热轧温度为540℃～560℃，热轧轧制力为630～670KN；d、焊接捆扎：用带材将母材与皮材捆绑在一起，并对母材与皮材的结合面进行点状焊接；其特征是：在对母材与皮材进行第一次热轧后、焊接捆扎前，利用滚刷机上的滚刷对母材与皮材的表面进行滚刷，清除母材与皮材表面的波纹、氧化层及油污。
在表面切削加工前，先进行熔炼：将铝锭熔化后，根据铝合金牌号的需要加入各种熔剂，待符合要求后将熔炼好的铝液，分别浇铸成母材与皮材。
在焊接捆扎后对母材与皮材进行均匀化处理：对捆扎在一起的母材与皮材在加热炉内加热，加热温度570℃～590℃。
在均匀化处理后，对母材与皮材进行第二次热轧：母材与皮材进入轧辊后，先在母材与皮材中部施加一定的静压后再分别向两端轧制，热轧轧制力为630～670KN，热轧温度为540℃～560℃，时间8～12小时；并且，热轧时，先不喷乳液干压3-5道次，每道次压量为8～5毫米，促使芯材、皮材之间的气体全部碾出，干压时采用小压量慢速轧制；然后再喷乳液热轧7～8道次，每道次的压量为15毫米左右。
本发明的特点是：不用酸、碱洗蚀，在铸锭铣面后，复合材料的复合面在自制的滚刷机上滚刷，将母材、皮材的复合面上的波纹、氧化层及油污等彻底清除，满足复合要求，然后将母材、皮材成功复合，随即加热后进行热轧以达到不同规格要求的铝合金复合材料。
具体实施方式
1、熔炼：将铝锭熔化后，根据铝合金牌号的需要加入各种熔剂(金属材料)，待符合表一所述牌号要求的成分范围后，将熔炼好的铝液，分别浇铸成400×1000×2000母材与皮材；并在熔炼皮材时加入微量的铍元素。
表一
 牌号                                                           化学成分
  Si   Fe   Cu   Mn   Mg   Zn   Ti   Be   其它   Al
  皮材牌号  4004   9～105   0.8   0.25   01   1～2   0.2   -   0.01   0.05   0.15   余量
 4045   9～11   0.8   0.3   0.05   0.06   0.1   0.2   0.005
 4343   68～8.2   0.6   0.25   0.1 -   0.2   -   0.005
 7072   0.7   0.7   0.1   0.1   0.1   0.8～1.3   -   -
  母材牌号  YB-4   0.3～0.6   0.4～0.7   0.05～0.20   1.0～1.6   -   0.4～0.7   0.1   -
2、表面切削加工：利用切削机床对母材与皮材的表面进行切削加工，使表面平整；因铸造的母材、皮材表面不平整，且具有氧化层，通过铣面切削之。
3、均匀化退火：将切削加工好的母材与皮材送入加热炉内加热，加热温度570℃～590℃，时间8～12小时；均匀化退火后的组织变化，使室温下塑性提高，改善铸锭加工性能，降低铸锭热轧开裂的危险，改善热轧板的边缘品质，提高挤压制品的挤压速度。
4、第一次热轧：对母材与皮材进行热轧，热轧温度为540℃～560℃，热轧轧制力为630～670KN；将表面切削加工后的母材、皮材坯锭分别轧制到满足复合要求的厚度。
5、滚刷：利用滚刷机上的滚刷对母材与皮材的表面进行滚刷，清除母材与皮材表面的波纹、氧化层及油污等杂物。
6、焊接捆扎：用铁皮等带材将母材与皮材捆绑在一起，并对母材与皮材的结合面进行点状焊接；将母材、皮材的复合面复合起来，为了防止上下层移位，需在母材、皮材的复合界面两侧分别焊上几个点，并用铁皮捆扎起来，一般需要捆扎三道以上。
7、均匀化处理：对捆扎在一起的母材与皮材在加热炉内加热，加热温度570℃～590℃，时间8～12小时。将复合完的整块铝材进行均匀化退火，其作用与工序3的均匀化退火相同。
8、第二次热轧：母材与皮材进入轧辊后，先在母材与皮材中部施加一定的静压后再分别向两端轧制，热轧轧制力为630～670KN，热轧温度为540℃～560℃；并且，热轧时，先不喷乳液干压3-5道次，每道次压量为8～5毫米，促使芯材、皮材之间的气体全部碾出，干压时采用小压量慢速轧制；然后再喷乳液热轧7～8道次，每道次的压量为15毫米左右。所谓压量是指每热轧1道次将母材或皮材压薄的厚度，如压量15毫米即指将母材或皮材压薄15毫米，乳液是一种普通的润滑油，主要起润滑及冷却作用，KN是单位，指千牛顿。
本发明的上述工艺在确保性能的前提下，无须碱、酸液浸泡，避免了酸性废液与碱性废液对环境的污染。提高了功效，原来一个班生产4块12t，现在一个班生产6块18t。复合材料的皮材在熔炼时加入微量的铍，其作用是：a、在铝中添加了铍，提高金属的强度、塑性和韧性，质坚而轻，用于航天制造、飞机等。b、有效地限制镁和钠的烧损，减少造渣，改善了流动性，限制了吸氢，形成了挥发损耗的阻碍层。c、含铍的合金在海水、油类、汽井，包括PVC有腐蚀作用的塑料环境中，具有优异的耐腐蚀性，含铍的合金不同于不锈钢，它们对氯化物和硫化物的应力腐蚀开裂不敏感。

Claims (5)

1、铝合金复合材料的生产方法，包括a、表面切削加工：利用切削机床对母材与皮材的表面进行切削加工，使表面平整；b、均匀化退火：将切削加工好的母材与皮材送入加热炉内加热，加热温度570℃～590℃，时间8～12小时；c、第一次热轧：对母材与皮材进行热轧，热轧温度为540℃～560℃，热轧轧制力为630～670KN；d、焊接捆扎：用带材将母材与皮材捆绑在一起，并对母材与皮材的结合面进行点状焊接；其特征是：在对母材与皮材进行第一次热轧后、焊接捆扎前，利用滚刷机上的滚刷对母材与皮材的表面进行滚刷，清除母材与皮材表面的波纹、氧化层及油污。
2、如权利要求1所述铝合金复合材料的生产方法，其特征在于，在表面切削加工前，先进行熔炼：将铝锭熔化后，根据铝合金牌号的需要加入各种熔剂，待符合要求后将熔炼好的铝液，分别浇铸成母材与皮材。
3、如权利要求1所述铝合金复合材料的生产方法，其特征在于，在焊接捆扎后对母材与皮材进行均匀化处理：对捆扎在一起的母材与皮材在加热炉内加热，加热温度570℃～590℃，时间8～12小时。
4、如权利要求3所述铝合金复合材料的生产方法，其特征在于，在均匀化处理后，对母材与皮材进行第二次热轧：母材与皮材进入轧辊后，先在母材与皮材中部施加一定的静压后再分别向两端轧制，热轧轧制力为630～670KN，热轧温度为540℃～560℃；并且，热轧时，先不喷乳液干压3-5道次，每道次压量为8～5毫米，促使芯材、皮材之间的气体全部碾出，干压时采用小压量慢速轧制；然后再喷乳液热轧7～8道次，每道次的压量为15毫米左右。
5、如权利要求1所述铝合金复合材料的生产方法，其特征在于，在熔炼皮材时加入微量的铍元素。
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