一种钛铝双金属复合板带的冶金复合工艺制造技术

本发明专利技术公开的钛铝双金属板带的冶金复合工艺是将铝锭完全熔化为铝液后，经静置炉静置、在线除气、过滤后流入复合区，并在复合区域用热风对轧辊与钛板带进行连续吹烤，使轧辊与钛带在复合时的温度保持在150-300℃，并由轧机将钛板带与铝液轧制出冶金复合的钛铝双金属复合板带。本发明专利技术通过在钛板带与铝液的复合区域用高压热风对轧辊与钛板带进行连续吹烤，并使钛板带和轧辊上的温度保持在150-300℃，在复合时不会产生水汽和形成氧化，避免了水分子凝结在钛铝复合界面形成水泡，保证了产品的后期加工质量。通过在铝液中加入0.2-0.5%铝钛硼丝，促使钛铝两种金属分子达到冶金结合。彻底解决了后期深加工时开裂、断裂、分层、脱落等现象，使成品率能达到80%以上，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种钛绍双金属复合板带的冶金复合工艺
本专利技术属于钛铝双金属复合板带生产
，具体涉及一种钛铝双金属复合板带的冶金复合工艺。适合于钛及钛合金与铝或铝合金双金属板带的冶金复合工艺。技术背景随着科学技术的飞速发展，通过各种不同连接方法将不同金属材料复合为一体，制备成金属复合板，得到单层金属材料所不具有的物理、化学性能以及力学特性，满足高强度、高比刚度、抗疲劳性、尺寸稳定、耐磨、抗振等性能的要求，同时可节省稀贵材料，降低成本。因此，开发研制新型金属复合材料具有十分紧迫的现实意义，也必将带来显著的经济效益和社会效益。金属冶金结合的复合材料是由两种或两种以上金属经金属的界面间原子相互扩散而形成的结合的复合而形成的一种新型材料，由于其工艺的先进性和材料本身的技术特性，因而复合板材具有单种金属材料不可比拟的优点。板带即是一种新型的复合材料，它既保持了钛合金的耐腐蚀、高强度、轻量化、美观化等性能；同时又兼顾了铝的轻质性、延伸性、耐腐蚀性及成本低廉等优势。已广泛应用于医药、建筑、热交换器、航空、船舶。化工.电子3G等领域。目前，钛铝复合的生产方法有很多种，传统的有爆炸焊接、钎焊、摩擦焊、固态-半固态、冷轧、热轧等方法生产，这些方法虽然各有利弊，但生产的钛铝复合带板均不同程度的存在结合力不强，容易分层、断裂、起皮，成品率低，成本较高的问题。铸轧法是目前较理想的生产钛铝复合板带的方法，此法是将铸造与轧制法结合起来，既有液相高温，又有轧制压力，能够实现较高的复合强度，由于可以连续生产，有效提高了生产率高、降低了成本低。但是，这种方法在生产过程中受空气湿度的影响较大，当空气湿度大于40%时很难进行双面复合，湿度达到60%时，几乎不能再进行复合，即便进行了复合，由于水分子在高温下会迅速膨胀，并在钛铝的复合界面形成水泡，影响结合强度，生产的钛铝复合板带在后期的加工生产中仍然会存在冲孔易分层起泡、折弯开裂脱落等问题。为解决空气湿度对复合强度影响，目前采用的措施是利用喷气式液化气喷头对轧棍表面进行烘烤加热，由于轧棍与铜板带之间存在的温差仍然会使空气中的水分子凝结在铜铝的复合界面形成水泡，因此这种烘烤加热方式有一定的局限性，不能从根本上消除钛铝复合界面的水泡问题。另外，这种铸轧法是将半固态的铝或铝合金和固态钛和钛合金板带进行连续铸轧制得，两种金属分子之间不能实现冶金结合，生产出的钛铝复合带板在后期的深加工中有时还会出现分层脱裂、折弯断裂等缺陷，影响产品的成品率和生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种钛铝双金属复合板带的冶金复合工艺。解决了钛铝复合界面结合强度低、无法实现冶金结合的问题，达到提高钛铝双金属复合强度，实现冶金结合，保证产品在后期深加工时的质量和成品率、降低生产成本的目的。本专利技术实现上述目的采取的技术方案是:一种钛铝双金属复合板带的冶金复合工艺，将铝锭完全熔化为铝液后，经静置炉静置、在线除气、过滤后流入复合区，并在复合区域用热风对轧辊与钛板带进行连续除湿，使轧辊与钛板带在复合时的温度保持在150-300°C，并由铸轧机连续将钛板带与铝液轧制出冶金复合的钛铝双金属复合板带。本专利技术在所述铝液流入复合区前，在铝液中加入0.2-0.5%的铝钛硼丝。本专利技术所述铝液的静置时间为10-16秒。本专利技术所述板带与铝液的接触时间为1.3-1.6秒。本专利技术所述钛板带与铝液的轧制时间为6-8秒。本专利技术所述钛板带与招液的轧制速度为每分钟400mm-1320mm。本专利技术所述钛板带与铝液的轧制力为1510-1550KN。本专利技术所述钛板带与铝液的熔合深度> 0.01mm。本专利技术所述钛板带在与铝液复合前对其复合面进行去氧化刷磨。本专利技术通过在钛板带与铝液的复合区域用高压热风对轧辊与钛板带进行连续 除湿，并使钛带和轧辊上的温度保持在150-300°C，当钛板带和轧辊的温度高于300 °〇时，会出现氧化现象；当钛带和轧辊的温度低于150°C时，达不到干燥的目的。由此使钛板带与铝液在复合时不会产生水汽和形成氧化，避免了水分子凝结在钛铝 复合界面形成水泡影响结合结合强度，保证了产品的后期加工质量。由于在铝液中加入0.2-0.5%铝钛硼丝(晶粒细化剂)，细化剂均匀地进入所有待细化的铝合金液，故细化后的组织均匀，无粗细晶粒交错的混晶区，大大提高了合金的强度和延伸率，减少了裂纹等废品；避免了 TiA13和TiB2的沉降、凝集所引起的夹杂和熔炉的结瘤，减少了清炉和洗炉的工作量；实现了细化处理自动化无人化，省人省事；使细化处理和合金液凝固时间大为缩短，提高了生产效率。彻底解决了后期深加工时开裂、断裂、分层、脱落等现象，使成品率能达到80%以上，有效提高成品率，降低生产成本。由于在复合前对不锈钢板带进行了去氧化处理，使其达到冶金结合的目的。【具体实施方式】实施例1 本实施例为单层复合的钛铝双金属板带的冶金复合工艺，具体步骤如下: 将铝锭放入熔炼炉中进行熔化，将完全熔化后的铝液流入静置炉中静置13分钟后，经在线除气、过滤后流入流槽进入复合区。同时，采用热风对钛板带和轧进行连续连续除湿，使钛板带和轧辊的温度控制在150-300°C之间。热风由外部提供(可以是电加热或其它形式)，出风口设置在钛板带和轧辊的运动轨迹上，目的是使钛板带和轧辊在复合区保持干燥，使其表面不会形成水汽和氧化。钛板带(厚度< 1.5mm)经导辊直接导入复合区与铝液接触，利用铝液温 度在二者相结合的1.3秒时间内，形成钛带表面微熔化，熔合深度^ 0.15mm,经板型分布器后，上轧棍机进行轧制,在轧制速度为每分钟1300mm,轧制力为1510KN下，轧制时间为6秒下瞬间铝钛金属表面分子相互渗透熔合，直接连续轧制出厚度为2.8-15mm的单面钛铝双金属复合板带。为了进一步提高钛铝复合板带的强度，在铝液流入复合区前，在铝液中加入铝钛硼丝(晶粒细化剂)。铝钛硼丝(SX-Al-T1-B含钛5%、含硼I %)是一种晶粒细化剂，起到改善铝合金熔体内部组织、细化晶粒的作用。本实施例是在铝液流槽中加入0.2-0.5%的铝钛硼丝，利用铝液的温度使其熔化，促使钛铝金属在结合的瞬间形成两种金属分子的相互微渗透，达到冶金复合的目的。同时，在不锈钢板带与铝液复合前通过设置刷磨机等装置对其复合面进行去氧化处理，达到冶金结合的目的。 实施例2本实施例为双层复合的钛铝双金属板带的冶金复合工艺，具体步骤如下:将铝锭放入天燃气熔炼炉中进行熔化，将完全熔化后的铝液流入静置炉中静置15分钟后，经在线除气、过滤后流入流槽进入复合区。同时，采用热风对轧辊和钛板带进行连续连续除湿，使钛带和轧辊的温度控制在150-300°C之间。热风由外部提供(可以是电加热或其它形式)，出风口设置在轧辊和钛板带进行连续的运动轨迹上，目的是使铜钛板带和轧辊在复合区保持干燥，使其表面不会形成水汽和氧化。钛板带为两层(厚度均为0.5-1.5_)经导辊直接与铝液接触，利用铝液温度在二者相结合的1.6秒时间内，形成钛带表面微熔化，熔合深度> 0.15mm,经板型分布器后,上轧棍机进行轧制,在轧制速度为每分钟400mm,轧制力为1550KN下，轧制时间为6秒下瞬间钛铝金属表面分子相互渗透熔合，直接连续轧制出厚度为2.8-15mm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛铝双金属板带的冶金复合工艺，其特征是：将铝锭完全熔化为铝液后，经静置炉静置、在线除气、过滤后流入复合区，并在复合区域用热风对轧辊与钛板带进行连续吹烤，使轧辊与钛带在复合时的温度保持在150?300℃，并由轧机将钛板带与铝液轧制出冶金复合的钛铝双金属复合板带。

【技术特征摘要】
1.一种钛铝双金属板带的冶金复合工艺，其特征是:将铝锭完全熔化为铝液 后，经静置炉静置、在线除气、过滤后流入复合区，并在复合区域用热风对轧辊与钛板带进行连续吹烤，使轧辊与钛带在复合时的温度保持在150-300°c，并由轧机将钛板带与铝液轧制出冶金复合的钛铝双金属复合板带。2.根据权利要求1所述的钛铝双金属板带的冶金复合工艺，其特征是:在所 述铝液流入复合区前，在铝液中加入0.2-0.5%的铝钛硼丝。3.根据权利要求1所述的钛铝双金属板带的冶金复合工艺，其特征是:所述 招液的静置时间为12-16秒。4.根据权利要求1所述的钛铝双金属板带的冶金复合工艺，其特征是:所述 钛板带与铝液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭红庆，田凯，
申请(专利权)人：洛阳市伟创复合材料科技有限公司，郭红庆，
类型：发明
国别省市：