专利名称：一种薄镍钛复合材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种金属复合材料制造技术，特别是一种薄镍钛复合材料的制造 方法。
背景技术：
爆炸焊接就是以炸药为能源，在炸药爆炸载荷作用下复层金属高速碰撞基层金 属并强固地连接在一起的金属加工方法。采用爆炸焊接生产的镍-钛复合材料兼具有 钛和镍的优点，轧制技术可以将爆炸焊接的镍-钛复合材料厚度变薄，面积变大，因此 采用爆炸焊接+轧制生产的薄镍一钛复合材料在化工和冶金行业有着广阔的应用开发前 景。然而由于钛在880°C以上会发生相变，因此镍-钛复合材料的轧制温度不能高于此温 度，由于镍_钛复合材料在轧制过程中温度降低很快，使镍-钛复合材料经过热轧后还需 要进行冷轧，在冷轧过程中，由于钛和镍的变形系数不一样，使得轧制后得到的镍一钛 复合材料结合强度和结合率低、板形差、不易校平等问题，导致产品报废。因此，通常 的爆炸焊接+轧制方法难以制造出高质量的薄镍一钛复合材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种薄镍钛复合材料的制造方法，解决 镍_钛复合材料在轧制过程中温度降低很快，使镍_钛复合材料经过热轧后还需要进行冷 轧，在冷轧过程中，由于钛和镍的变形系数不一样，使得轧制后得到的镍一钛复合材料 结合强度和结合率低、板形差、不易校平等问题，使利用该方法制造的薄镍一钛复合材 料具有良好的质量。为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案
本发明的薄镍钛复合材料的制造方法，先将基层钛板和复层镍板通过爆炸焊接复合 一体获得镍一钛复合材料，其中，基层钛板的材质为工业纯钛，复层镍板的材质为工业 纯镍；再将爆炸焊接获得的镍一钛复合材料放入步进式加热炉中加热到820 875°C，最 好在850°C，然后保温；导辊四周设有保温层和加热装置，在轧制前采用加热装置将导 辊加热到820 875°C，最好在850°C;然后将加热后的镍一钛复合材料进行热轧，得到高 质量的薄镍一钛复合材料。所述的薄镍钛复合材料的制造方法，加热炉与轧机的距离最佳为8 12米。所述的薄镍钛复合材料的制造方法，镍一钛复合材料放入步进式加热炉保温时 间Τ=2Χδ，δ为板坯厚度，厚度单位为mm，时间单位为min。通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果
1)可获得大面积薄镍一钛复合材料；
2)可通过一次热轧获得薄镍一钛复合材料复合材料，方便生产，提高效率；3)复合界面结合强度和结合率高，复合材料平整度好，易于校平。
图1为薄镍一钛复合材料的轧制设备示意图。图中，1步进式加热炉，2保温层，3加热装置，4轧机，5导轨。
具体实施例方式结合实施例对本发明制造方法加以说明。先将基层钛板和复层镍板通过爆炸焊接复合一体获得镍一钛复合材料，其中， 基层钛板的材质为工业纯钛，复层镍板的材质为工业纯镍；如图1，再将爆炸焊接获得 的镍一钛复合材料放入步进式加热炉1中加热到850°c，根据镍一钛复合材料板坯的厚度 确定保温时间T (Τ=2Χδ，δ为板坯厚度，厚度单位为mm，时间单位为min)，加 热炉与轧机的距离为8 12米；导辊四周设有保温层2和加热装置3，在轧制前采用加热 装置3将导辊5加热到850°C ；然后在轧机4上进行热轧，得到高质量的薄镍一钛复合材 料。实施例1
制造一块薄镍一钛复合材料，基层钛板牌号为TA2，尺寸为IX 1200X2000mm，复 层为纯镍N4，尺寸为1.5 X 1200 X 2000mm。先将厚度为6mm的基层钛板和厚度为9mm 的复层镍板通过爆炸焊接复合一体获得镍一钛复合材料；再将爆炸焊接获得的镍一钛复 合材料放入步进式加热炉中加热到850°C并保温30分钟；在轧制前采用加热装置将导辊 加热到850°C;然后进行热轧，得到的薄镍一钛复合材料具有良好的复合质量和较好的板 形，经取样进行结合强度检测，证明界面结合牢固，镍-钛界面未见分离，界面结合强 ^ >170Mpa,复合率为 100%。实施例2
制造一块薄镍一钛复合材料，基层钛板牌号为TA1，尺寸为0.5X 1500X4000mm， 复层为纯镍N7，尺寸为3X1500X4000mm。先将厚度为3mm的基层钛板和厚度为 18mm的复层镍板通过爆炸焊接复合一体获得镍一钛复合材料；再将爆炸焊接获得的 镍一钛复合材料放入加热炉中加热到840°C并保温42分钟；然后采用加热装置将导辊加 热到850°C;最后进行热轧，得到的薄镍一钛复合材料具有良好的复合质量和较好的板 形，经取样进行结合强度检测，证明界面结合牢固，镍-钛界面未见分离，界面结合强 度>200Mpa，复合率为100%。实施例3
制造一块薄镍一钛复合材料，基层钛板牌号为TA2，尺寸为2 X 400 X 3000mm，复层 为纯镍N6，尺寸为0.2 X 400 X 3000mm。先将厚度为12mm的基层钛板和厚度为1.2mm的 复层镍板通过爆炸焊接复合一体获得镍一钛复合材料；再将爆炸焊接获得的镍一钛复合 材料放入加热炉中加热到850°C并保温26分钟；然后采用加热装置将导辊加热到870°C; 最后进行热轧，得到的薄镍一钛复合材料具有良好的复合质量和较好的板形，经取样进 行结合强度检测，证明界面结合牢固，镍-钛界面未见分离，界面结合强度》20Mpa， 复合率为100%。
对比例
制造一块薄镍一钛复合材料，基层钛板牌号为TA2，尺寸为1.5X400X3000mm，复 层为纯镍N6，尺寸为1.5 X 400 X 3000mm。先将厚度为9mm的基层钛板和厚度为9mm 的复层镍板通过爆炸焊接复合一体获得镍一钛复合材料；再将爆炸焊接获得的镍一钛复 合材料放入加热炉中加热到850°C并保温36分钟；，热轧后的镍一钛复合材料厚度为 7.5mm,然后进行冷轧到3mm，轧制后得到的镍一钛复合材料板形变形严重，经取样进 行结合强度检测，证明界面结合强度低，镍-钛界面有分离，界面结合强度< 140Mpa， 复合率只有86%，不能满足使用要求。
权利要求
1.一种薄镍钛复合材料的制造方法，其特征是先将基层钛板和复层镍板通过爆 炸焊接复合一体获得镍一钛复合材料，其中，基层钛板的材质为工业纯钛，复层镍板 的材质为工业纯镍；再将爆炸焊接获得的镍一钛复合材料放入步进式加热炉中加热到 820-875；导辊四周设有保温层和加热装置，在轧制前采用加热装置将导辊加热到 820-8750C ；然后将加热后的镍一钛复合材料进行热轧，得到高质量的薄镍一钛复合材 料。
2.根据权利要求1所述薄镍钛复合材料的制造方法，其特征是所述的加热炉与轧 机的距离为8 12米。
3.根据权利要求1或2任一项所述薄镍钛复合材料的制造方法，其特征是所述的导 辊加热温度为850°C。
4.根据权利要求1或2任一项所述薄镍钛复合材料的制造方法，其特征是所述的 镍一钛复合材料放入步进式加热炉加热时间Τ=2Χ δ，δ为板坯厚度，厚度单位为mm， 时间单位为min。
5.根据权利要求1或2任一项所述薄镍钛复合材料的制造方法，其特征是所述的 镍一钛复合材料加热温度为850°C。
全文摘要
本发明介绍了一种薄镍钛复合材料的制造方法，先将基层钛板和复层镍板通过爆炸焊接复合一体获得镍－钛复合材料，其中，基层钛板的材质为工业纯钛，复层镍板的材质为工业纯镍；再将爆炸焊接获得的镍－钛复合材料放入步进式加热炉中加热并保温；导辊四周设有保温层和加热装置，在轧制前采用加热装置将导辊加热；然后将加热后的镍－钛复合材料进行热轧，得到高质量的薄镍－钛复合材料。本发明的方法可通过一次热轧获得大面积薄镍－钛复合材料复合材料，方便生产，提高效率；材料复合界面结合强度和结合率高，复合材料平整度好，易于校平。
文档编号B23K20/08GK102009326SQ20101053816
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者岳宗洪, 徐宇皓, 韩刚 申请人:洛阳双瑞金属复合材料有限公司