一种层状结构型材的制作方法

1.本实用新型涉及建筑装饰装修、设备外壳领域，具体地，涉及一种层状结构型材。


背景技术：

2.现有技术用于室内装修的门框、窗框，多使用木材、铝合金、铜板、或不锈钢板材制作而成，另外，装饰外墙的结构框架和挂壁板、电气机械设备的外壳也多采用不锈钢材料制作。但是木材易腐，易被虫蛀，遇火易燃；铝合金时间长了，易老化而导致塑性变形；铜板时间长了，容易氧化变色；常规不锈钢板材重量大，存在掉落的风险，而且在一些寒冷地区，钢材的低温韧性也不高，也常会导致在短时间内就断裂。因此，开发一种可替代304不锈钢的，并具有高强度、高塑性及耐磨性，价格合适，同时具有耐酸碱腐蚀、防氧化变色的功能复合型材具有重大的经济价值。
3.经检索，国内外涉及装饰装修用的型材、电气机械设备外壳用的型材的研究或报道较少。公开号为cn104694834a的中国专利，公开了一种防盗窗框架专用高强度耐腐蚀钢及其加工工艺，通过在不锈钢中添加稀土元素，使其具有强耐腐蚀性和高塑性，但此方法的稀土元素为战略性资源，市场价位高，导致加工成本很高，不利于批量化生产。另一公开号为cn105369158a的中国专利，公开了一种耐高温不锈钢窗框的处理工艺，该工艺通过固熔处理、控制加热稳固与冷却速度，使得f316/316l材料具有耐晶间腐蚀和优异的机械性能，同时在不锈钢表面涂覆酚醛树脂，提高材料的耐磨损性能，但是该方法对设备要求高，需要在高真空炉中完成；在低温气候环境下，涂料与不锈钢材料的热膨胀系数差异过大，易造成两层材料界面分离；长时间使用，涂层也容易老化脱落。上述专利工艺复杂，成本较高。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种层状结构型材。
5.本实用新型提供一种层状结构型材，包括：
6.第一材料层，所述第一材料层为具有耐酸碱腐蚀功能的合金层；
7.第二材料层，所述第二材料层为具有强度的钢材层或合金层；
8.所述第一材料层设置于所述第二材料层的上表面或下表面，所述第一材料层与所述第二材料层构成层状复合材料；
9.所述层状复合材料的横截面呈l型、u型或方框型结构，其中，
10.所述具有耐酸碱腐蚀功能的合金层为316不锈钢层、304不锈钢层、202不锈钢层、镍基合金层、钛层或金层任一种；
11.所述具有强度的钢材层或合金层为铁层、铁合金层、钛合金层、铬钢层或锰钢层任一种。
12.可选地，所述第二材料层的厚度占所述层状复合材料总厚度的20％
‑
95％。进一步的，所述第一材料层厚度占所述层状复合材料总厚度的5％
‑
80％。
13.可选地，所述型材还包括第三材料层，所述第三材料层设置于所述第二材料层的
下表面或上表面，使所述第二材料层夹于所述第一材料层与所述第三材料层之间，构成三明治复合材料。
14.可选地，所述第三材料层为316不锈钢层、304不锈钢层、202不锈钢层、镍基合金层、钛层或金层任一种。
15.可选地，所述第三材料层与所述第一材料层材质和厚度可以相同或不同。
16.可选地，所述第二材料层的厚度占所述三明治复合材料总厚度的20％
‑
95％。进一步的，所述第一材料层和所述第三材料层的厚度之和占所述三明治复合材料总厚度的5％
‑
80％。
17.与现有技术相比，本实用新型具有如下至少一种的有益效果：
18.本实用新型上述型材，通过由第一材料层、第二材料层构成层状复合材料，将不同材料层复合为一体充分实现了材料的优势互补，构成层状复合材料既具有单一组元材料的所有物理性能，又具有两者的综合加工性能，具体地，既具有耐酸碱腐蚀、耐磨损等性能，又保证了层状结构型材的整体高强度、高塑性，使得用该层状结构型材制作的窗框、门框、外墙框架、挂壁板、设备外壳在使用时，不易发生变形、耐酸碱腐蚀，经久耐用。
19.本实用新型上述型材，进一步设置第三材料层，并通过第一材料层、第三材料层将第二材料层包裹于中间层形成三明治复合材料，使中间层的铁层、铁合金层、或具有高强度的钢材层或合金层不易发生变形、耐酸碱腐蚀，经久耐用，提高了产品的使用寿命。
20.本实用新型上述型材，层状复合材料或三明治复合材料的价格高的不锈钢层(即第一材料层、第三材料层)所占复合材料总厚度的比例较少，价格较低，降低成本；且上述复合材料不含有毒元素，边角料回收后，可作为合金钢基材重新利用；加工方法简单，易于批量化生产。
附图说明
21.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
22.图1是本实用新型的实施例1的层状结构型材的剖面示意图；
23.图1中标记分别表示：1001为第二材料层、1002为第一材料层；
24.图2是本实用新型的实施例2的层状结构型材用于外墙框架的结构示意图；
25.图2中标记分别表示：10为外墙框架；
26.图3是本实用新型的实施例1的层状结构型材的剖面示意图；
27.图3中标记分别表示：2001为第一材料层、2002为第二材料层、2003为第三材料层；
28.图4是本实用新型的实施例1的层状结构型材用于门框的结构示意图；
29.图4中标记分别表示：20为门框；
30.图5是本实用新型的实施例3的层状结构型材的剖面示意图；
31.图5中标记分别表示：3001为第一材料层、3002为第二材料层、3003为第三材料层；
32.图6是本实用新型的实施例3的层状结构型材用于设备外壳的示意图；
33.图6中标记分别表示：30为设备外壳。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。以下实施例中未详细说明的部分均可以采用现有部件实现。
35.参照图1
‑
6所示，本实用新型以下实施例提供一种层状结构型材，该型材包括：第一材料层和第二材料层，其中：第一材料层为具有耐酸碱腐蚀功能的合金层；第二材料层为具有一定强度的钢材层或合金层；第一材料层设置于所述第二材料层的上表面或下表面，第一材料层与所述第二材料层构成层状复合材料；所述层状复合材料设置为横截面呈l型、u型或方框型的结构。这里具有一定强度的钢材层或合金层，其中“一定强度”是指不易发生变形。通常情况下，根据所需制作产品性能，选用不同强度的钢材层或合金层。例如，用在普通室内装修的型材，第二材料层采用强度能超过铝合金材料层即可；如果用在结构框架，第二材料层采用具有普通强度的钢材层。
36.具体的，具有耐酸碱腐蚀功能的合金层选用316不锈钢层、304不锈钢层、202不锈钢层、镍基合金层、钛层或金层任一项，镍基合金层可以选用ni
‑
cr合金层、ni
‑
cu合金层。具有一定强度的钢材层或合金层选用铁层、铁合金层、钛合金层、铬钢层或锰钢层。
37.进一步的，层状结构型材包括第三材料层，第三材料层设置于第二材料层的下表面或上表面，使第二材料层夹于第一材料层与第三材料层之间，构成三明治复合材料；第三材料层为316不锈钢层、304不锈钢层、202不锈钢层、镍基合金层、钛层或金层任一种。
38.实施例1
39.参照图1所示，本实施例提供一种316不锈钢/202不锈钢层状结构型材，图中包括第二材料层1001和第一材料层1002，其中，第二材料层1001为202不锈钢层；第一材料层1002为316不锈钢层。
40.第二材料层1001设置于第一材料层1002的上表面。第二材料层1001与第一材料层1002通过冷轧复合为一体，得到层状复合材料(即316不锈钢/202不锈钢层状结构)。
41.参照图1所示，层状复合材料加成成横截面呈方框型结构，构成了具有包覆功能的方型腔体。
42.层状复合材料的第二材料层1001的厚度占其总厚度的25％；第一材料层1002的厚度占层状复合材料总厚度的75％。
43.本实施例得到的316不锈钢/202不锈钢层状结构型材，充分实现了316不锈钢层与202不锈钢层的优势互补，既具有316不锈钢的耐酸碱腐蚀，使材料不易发生生锈，又具有202不锈钢的高强度及高塑性。上述316不锈钢/202不锈钢层状结构型材的边角料可直接回收作为合金钢基材使用。经测试，316不锈钢/202不锈钢层状结构型材的抗拉强度≥490mpa，抗腐蚀性与304不锈钢的一致。采用上述实施例的316不锈钢/202不锈钢层状结构型材可以制作如图2中所示的外墙框架10，其成本降低了15％。
44.实施例2
45.参照图3所示，本实施例提供一种316不锈钢/fe/202不锈钢的层状结构型材，图中包括：第一材料层2001、第二材料层2002和第三材料层2003；其中，第一材料层2001为316不
锈钢层；第二材料层2002为铁层；第三材料层2003为202不锈钢层。
46.第二材料层2002夹于第一材料层2001和第三材料层2003的中间；第一材料层2001、第二材料层2002和第三材料层2003通过冷轧复合为一体，得到316不锈钢/fe/202不锈钢的三明治复合材料。
47.参照图3所示，三明治复合材料加工成呈u型结构，构成了具有包覆功能的u型腔体。
48.三明治复合材料的第二材料层2002的厚度占其总厚度的85％，第一材料层2001和第三材料层2003的厚度之和占三明治复合材料总厚度的15％。第一材料层2001的厚度是层状结构型材总厚度的7.5％。
49.本实施例得到316不锈钢/fe/202不锈钢的层状结构型材，充分实现了fe层与不锈钢层的优势互补，既具有铁的高强度，又具有不锈钢的高耐酸碱腐蚀性、高耐磨性。同时，fe被包裹在三明治复合材料(两层不锈钢)的中间，不易发生氧化生锈。316不锈钢/fe/202不锈钢的层状结构型材的边角料可直接回收作为钢的基础材料来使用。经测试，上述316不锈钢/fe/202不锈钢的层状结构型材的抗拉强度≥390mpa，抗腐蚀性与304不锈钢等同。采用上述实施例的316不锈钢/fe/202不锈钢的层状结构型材可以制成包边门框20,如图4所示，其成本降低了20％。
50.实施例3
51.参照图5所示，本实施例提供一种316不锈钢/结构钢/316不锈钢的层状结构，图中包括第一材料层3001、第二材料层3002和第三材料层3003；其中，第一材料层3001为316不锈钢层；第二材料层3002为钢层；第三材料层3003为316不锈钢层。
52.第二材料层3002夹于第一材料层3001和第三材料层3003的中间。第一材料层3001、第二材料层3002及第三材料层3003通过冷轧复合为一体，得到三明治复合材料(即316不锈钢/结构钢/316不锈钢的层状结构)。
53.三明治复合材料加工成横截面呈l型结构，构成具有包覆功能的l型腔体。
54.三明治复合材料的第二材料层3002的厚度占其总厚度的60％；第一材料层3001和第三材料层3003的厚度之和占三明治复合材料总厚度的40％。第一材料层3001的厚度是层状结构型材总厚度的20％。
55.本实施例得到的316不锈钢/结构钢/316不锈钢的层状结构，充分实现了316不锈钢与结构钢的优势互补，既具有316不锈钢的高塑性、高耐酸碱腐蚀性、耐磨损，不易发生生锈，又具有结构钢的高强度。316不锈钢/结构钢/316不锈钢的层状结构的边角料可直接回收作为合金钢基材使用。经测试，上述316不锈钢/结构钢/316不锈钢的层状结构的抗拉强度≥410mpa、抗腐蚀性能与316l相同。采用本实施例316不锈钢/结构钢/316不锈钢的层状结构可制作成的如图6所示球磨设备外壳30，其成本降低了25％。
56.本实用新型的层状结构型材的材料层数可采用二层或三层，这对本实用新型的本质并没有影响。上述层状结构型材设计简单有效，效率高，为企业大幅降低高价钢的用量和门框窗框、包边门框窗框、外墙框架和挂壁板、以及设备外壳的生产成本。
57.应当理解的是，以上实施例中涉及的层数、厚度等均可在本实用新型范围内进行调整，这对于本领域技术人员来说，在本实用新型说明书的记载的基础上很容易实现的，因此不再赘述。
58.申请文件中使用到各类部件如没有详细说，均可以采用标准件或常用技术，可以从市场上购买，各个零件的具体连接方式可以采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉和焊接等常规手段，机械、零件和电器设备均采用现有技术中的常规型号，电路连接采用现有技术中常规的连接方式，对于所属领域的技术人员都是很容易实现的，在此不再作出具体叙述。
59.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。