层状金属复合板生产技术及新工艺.docx

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产生。故金属间化合物生成的理论计算是精确限制的关键。,变形过程中相互制约。牵引变形理论定性分析了变形过程中组元的相互作用,但迸一步的探讨和工艺优化须要定量给出相互作用力的大小,从而指导工艺参数调整以削减加工缺陷。而目前在这方面的工作做得不多,有学者对轧制复合法过程进行数值模拟的探讨,但在对双金属界面有限元的划分时往往比较模糊,未做到像单金属轧制模拟那样给生产给以指导。,为保证金属匀称流淌,热轧采纳双板对称组坯轧制方法。由下爆炸成型很难获得完备的结合效果,为避开轧制缺陷,复合板轧制对轧辊温度、辊型、润滑条件、坯料转移时间,道次加工率限制要求严格,限制不好会出现边部开裂,中间道次钛层开裂,板型超差,尺寸超差等缺陷,导致坯料报废。生产中的问题主要集中在热轧辊限制上。热轧辊是靠上升辊温形成凸辊限制板型和轧制宽度方向的匀称流淌的。由于复合板坯很薄,热容小,温降快,工艺要求进行大加工率快速轧制。终轧厚度已经达到热轧机出料极限,生产中辊温改变很快,目前依靠浇水降温限制辊型的方法很不行靠,辊温低使得轧制温度不够,简洁出现板材开裂,温度不匀称会使流淌不匀称,板型变差甚至局部撕裂。受爆炸复合工艺和轧制变形工艺及钛铝材料变形特性差异的影响,复合板在整个生产流程中存在内应力,产生弯曲,瓢曲或卷曲现象。爆炸前板坯处理,爆炸后、熟轧后、以及成品处理都须要矫平工序。爆炸用钛铝板坯不平度差导致爆多层金属复合理论与技术(论文)层状金属复合板生产技术与新工艺-9-炸间隙局部超著影响爆炸效果,爆炸板坯处理不平难以组坯导致热轧中坯料不能匀称流淌,冷轧喂料困难导致轧制尺寸超差。成品板材矫平不能限制横向凸度,只能反复大压下量强力校平强矫,导致局部裂开。,金属层状复合材料的探讨偏重于其复合过程,而对复合材料的运用性能探讨较少。如用作压力容器的层状复合材料须探讨它的深冲性能,包括多层板的变形协调及各向异性等问题。某些复合材料在运用过程中由于外力、温度、电磁场等环境因素的作用,界面微观组织结构及力学、电学和磁学性能的改变,将影响复合材料的运用寿命,因而有必要对环境因素与材料的州二能关系进行深化探讨[11]。,生产时希望界面结合强度越高越好,而回收时又希望界面强度越低越好。因而合理设计和限制材料的界面结构,以利于回收,将是影响层状复合材料再生的关键,也是21世纪材料科学可持续发展战略指定的“谁生产,谁回收”原则的要求。[12]生产不锈钢复合板带首先进行组坯焊接,然后进行热轧复合。焊接时采纳一种钎料,即所谓的助焊剂,置于基层和覆层之间。钎料的主要作用是提高两层之间的润湿性熔化界面,使两表层间达到原子间结合,从而大大提高复合材料的结合强度。热轧时可适当降低首道次压下量。连续钎焊热轧法工艺流程:基坯、复坯→下料→磨削→加钎焊料→组坯、真空处理→加热→轧制→剪切→矫直→探伤→取样检验→剪切定尺→标识→入库。我国利用钎焊轧制法生产厚度30mm以下、复合层不超过3mm的复合钢板完全达到了国家标准,关键性指标如剪切强度远远高于国家标准,保证了在设备制造过程中不会出现分层,设备运行过程平安牢靠。同时这种方法具有爆炸法无法比拟的优越性,如生产周期短,可连续生产等,所以钎焊轧制法具有很大的推广价值。但对于厚度超过30mm、复合层超过3mm的复合板,钎焊轧制法生产就难多层金属复合理论与技术(论文)层状金属复合板生产技术与新工艺-10-以保证复合板的界面剪切强度,我国应用于不锈钢复合板、Al-Zn/Al-Mn/Al-Zn复合板等;日本、德国等还广泛应用于汽车用铝热交换器及其它工业产品。(CS)也称自扩散高温合成(SHS)复合法是上世纪80年头发展起来的一种利用化学反应自身放热制备材料的新技术[12]。燃烧合成轧制法的基本原理是前期将待复金属如不锈钢熔化后平敷在打算就绪的基板上,实现金属结合,后期在肯定温度气氛下进行轧制处理,从而达到高强度复合。这种方法比其它方法制造复合板的结合力强,拉伸、弯曲、腐蚀等检验的效果在理论上应提高。后期轧制在加热炉加热时,消退结合应力,互渗层和过渡层会增加。该方法燃烧合成快、温度高,能消退低熔点的合金元素,使低熔点的硫、磷气化,燃烧合成的物质纯度高。采纳燃烧合成方法制造复合板,工艺简洁过程快,并且是冶金结合。因此可以合成多种合金的复合层,如一般不锈钢、铝铁合金等。在配料中加人钨、钛、碳等可以同时形成耐磨的碳化钨和碳化钛。2006年俄罗斯ISMAN试验室利用SHS方法轧制复合出Al2O3–ZrB2高性能耐高温板材;韩国则复合出Al/Al2O3-TiC新型材料应用于工程机械生产。,把表面处理过的待复合金属置于其中然后焊接封口,通过包套边部预留的抽气孔抽真空到肯定程度后密封保持内部负压,然后把包套置于炉中加热肯定时间后实行大的加工量进行轧制的一种复合工艺。包套内部待复合金属一般实行多层对称布置,对称布置不仅可以提高生产率、避开二层非对称轧制时的弯曲包辊现象,而且改善了中间较难变形金属层的延展性,使得两种金属在轧制过程中尽可能地保持同步流淌变形(见图5)。包套轧制复合工艺既能避开热轧复合中的待复合表面氧化问题,又能解决冷轧复合中一些金属表面开裂的问题,是一种有效的制备金属复合板的工艺方法。从20世纪70年头世界很多国家利用此法研制新型复合材料。目前,我国利用包套轧制法生产的由TA1和LY12组成的复合板在航空航天、石油化工、冶金机械等领域具有特别广袤的发展和应用前景。