一种铝钢复合板材及其复合方法
【技术领域】
[0001 ]本发明主要涉及复合板材领域，尤其涉及一种铝钢复合板材及其复合方法。
【背景技术】
[0002]随着节能减排的深入，火力发电的冷却系统都采用空冷技术。空冷单元有直接冷却和间接冷却两种冷却形式。采用间接冷却的方式，前期投入大但后期维护成本低;而采用直接冷却的方式，前期投入小但后期维护成本高。采用间接冷却的方式，空冷单元通过机械膨胀的制管方式将铝管与铝合金翅片连接;而采用直接冷却的方式，空冷单元通过焊接冶金的方式将钢管与铝合金翅片连接在一起。相比较而言，采用是直接冷却方式的空冷单元其散热效果更好。
[0003]但是由于铝合金翅片与碳钢无法直接钎焊，因此，只能在碳钢表面包覆一层铝层，起到连接铝合金翅片和碳钢的中间桥梁作用。而由于铝合金与碳钢之间各项性能差异巨大，很难通过普通方法将其有效地结合在一起。通常把不同材料层状叠加结合在一起的方法称为复合。
[0004]复合板材是将两种或两种以上的材料进行物理或冶金的结合。金属层状复合材料是两种或两种以上的金属通过相应的复合工艺制成的复合材料，各组元材料成层状分布，并不是其中某一组元均匀的分散于其他组元当中。在层状复合材料中，每一组元充分发挥其不同的性能，这样复合材料具有更多更好的性能，以及更低的成本。
[0005]结合目前的复合技术，铝钢复合板的复合方法主要有爆炸复合法、乳制复合法和镀层复合法等。
[0006]爆炸复合，是将制备好的复板放置在基板之上，然后在复板上铺设一层炸药，利用炸药爆炸时产生的瞬时超高压和超高速冲击能实现金属层间的固态冶金结合。采用爆炸复合的方式，生产成本巨大，且生产现场危险，会造成环境污染，且复合比率无法控制，复合铝层厚度控制精度较低，厚度波动大，无法批量生产，生产出来的复合板界面结合强度不均匀。
[0007]若采用钢板上镀铝的方法，则形成的铝层较薄，厚度控制精度不够，表面质量难控制，复合板界面结合强度偏低，易在钎焊铝合金翅片时发生铝层脱落的现象，因而该种方法得到的复合板使用效果不佳。
[0008]乳制复合主要有热乳复合和冷乳复合。乳制复合生产率较爆炸复合、焊接复合等要高，可以进行乳制复合的材料种类也很多，因此得到了广泛的应用。
[0009]热乳复合法是将复材和基材重叠，通过焊接等方法固定，通过热乳使复材与基材复合在一起的方法。热乳复合生产成本相对较低，生产效率高，生产流程简便，适合大批量生产。但热乳复合法也有其缺点，有些金属在热乳过程中容易产成脆性金属间化合物，例如招/钢。
[0010]冷乳复合的基本原理是:在乳机的大压力下，金属内部发生塑性变形，直到金属表层破碎，洁净破碎的表面相互接触、活化，两层金属在结合界面形成冶金结合。它与热乳的根本区别在于，由于金属未经加热，必须对复合组元施以大的道次压下量，特别是第一道次压下量，只有这样才能使结合界面的物理接触达到原子级结合。
[0011 ]在现有文献及相关专利如公开号为CN103599932A的中国专利说明书中提到的冷乳复合加工率为60 %-70 %时才能基本复合。因为在特定温度下，金属发生再结晶需要一个最小变形量即临界变形量，低于此变形量，则不发生再结晶。这么大的首道次加工率对冷乳复合机要求较高，而乳制复合加工率越大，相应的能耗越大，不利于节能减排，且单道次冷乳复合加工压下量越高，加工硬化则更严重，头尾卷取也困难。
[0012]近些年来，国内外研究者都在千方百计地寻求降低乳制临界变形率的方法，国内开始研究对基、复材采用不同的乳制温度的异温乳制复合技术。
[0013]因此，为了克服上述常用复合方法所存在的缺陷，有必要提供一种通过异温乳制复合的方法及采用该方法得到的复合板，以便降低冷乳复合加工压下量，进而降低能耗，节约乳制复合成本。
【发明内容】
[0014]针对上述问题，本发明的目的是提供一种铝钢复合板材及其复合方法，即通过异温乳制复合的方法，把钢与铝合金复合在一起而形成铝钢复合板材，减小复合乳制压下量。
[0015]本发明提供了一种铝钢复合板材，包括基材钢板和复材铝合金板，所述复合板材是加热到100°C_120°C的钢板与常温的铝合金板异温乳制复合而成。
[0016]上述的复合板材，所述基材钢板为低碳钢，复合前的厚度为2.6mm-3.0mm。
[0017]上述的复合板材，所述复材招合金板为1060，复合前的厚度为0.12mm-0.17mm。
[0018]上述的复合板材，所述招钢复合板材的厚度为1.35mm-l.62mm。
[0019]本发明提供了一种铝钢复合板材的复合方法，其特征在于，所述复合是把钢板加热到100°C_120°C与常温的铝合金板异温乳制复合而成。
[0020]上述的方法，所述复合方法包括以下步骤:
[0021]A、准备复合所需基材钢板与复材铝合金板；
[0022]B、将钢板加热到 100°C_120°C;
[0023]C、将加热后的钢板与常温的铝合金板层状叠放一起；
[0024]D、将叠放一起的钢板和铝合金板乳制复合。
[0025]上述的方法，其中步骤B所述钢板是在表面处理的过程中被加热的。
[0026]上述的方法，所述乳制复合时的加工变形量为45%_50%。
[0027]上述的方法，所述基材钢板为低碳钢，复合前的厚度为2.6mm-3.0mm;所述复材铝合金板为1060，复合前的厚度为0.12mm-0.17mm。
[0028]上述的方法，所述复合板材复合后的厚度为1.35mm-l.62mm。
【附图说明】
[0029]图1是本发明实施例的乳制复合工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的【具体实施方式】和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
[0031]乳制变形量和乳制温度对复合板的复合效果和成形性有重要影响，变形量太小，无法达到临界变形，不能实现复合，而变形量过大，影响板材的成形性，容易造成板材破裂。适当的加热能提高结合强度，过分或不充分的加热，将不利于提高结合强度。因而本发明技术方案提供的铝钢复合板材的制备技术主要为异温乳制技术，通过适当升高钢带温度，再将铝带与钢带送入乳机进行乳制复合，这种乳制复合工艺可以降低乳制复合的临界压下量。
[0032]如图1所示是根据本发明实施例的乳制复合工艺流程示意图，其中I为复合板材，1