专利名称：一种钛铝复合板的生产方法
技术领域：
本发明涉及金属复合材料技术领域，包括复合金属材料制作，复合金属材料冷加工成型，表面电化学处理等多个学科行业，具体地说是一种钛铝复合板的生产方法。
背景技术：
目前，市场上装饰材料品种繁多传统的是木制品，多是内饰材料；现代装饰材料有铝塑复合材料、不锈钢板等，其特点是装饰性好。但随着建筑业的发展，上述装饰材料表露出许多难以克服的问题铝塑板抗老化性能差，易燃；不锈钢板重量比较重，抗大气腐蚀性能差，表面易附着污物，最终影响表面装饰性。钛金属是现代高科技材料，广泛应用在航空航天，精细化工，医疗等行业，是装饰材料的一个新的品种。其重量比较轻，不燃烧，经过阳极化处理的钛金属表面可以有丰富多彩的颜色，它的抗大气腐蚀能力很强，是理想的装饰材料。但其价格昂贵，给推广使用带来财务方面的困难。钛铝双金属复合材料可以很好的解决上述问题钛金属薄板既可以保持原有特性，又可以减轻钛金属的重量；铝金属重量轻，表面经过阳极化处理可以有良好的防腐性能；钛铝双金属复合板结合牢固，整体重量及强度适中，阻燃性能可以满足装饰材料的工艺要求，是高级建筑内外装饰材料的极品，也是高档电器机壳材料的首选。但在现有技术中，钛铝双金属复合板的制作工艺还不完善，如爆炸焊接是一种制造异金属层状复合板的工艺技术，已经被广泛应用于钛/钢、炭钢/不锈钢、铜/铝、铜/钢等双层或多层复合板材料的生产中。但是，由于自身工艺的局限性，爆炸焊接具有在生产过程中产生噪声和地震波，对爆炸场附近环境和居民造成影响的缺点，所以爆炸加工场一般都建在偏远的山区。同时爆炸加工露天作业受天候影响较大。所以一种新的钛铝复合板的生产方法是本发明的研究所在。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种方便可行、安全可靠的钛铝复合板的生产方法。本发明的技术方案是该钛铝复合板的生产方法，其技术要点是生产步骤如下 a、选材选择经过退火的钛薄板和铝板；b、采用扩散焊技术将钛薄板和铝板复合在一起， 形成钛铝复合板；C、将钛铝复合板进行校平，然后采用机械方法将两张钛铝复合板固定为一组，金属钛面在内，铝金属面在外；d、将经过组合的钛铝复合板置于加热炉中，在复合板温度为350°C、50°C的条件下，进行温轧，其道次压下率保持在89Γ16%之间，总共进行圹7 道次，总加工率为559Γ65% ；e、拆开经过温轧的复合板组合，对单张复合板进行冷轧，道次压下率为69^1 之间，总共进行3 7道次，总加工率为12%16% ；f、精整、校平、裁剪。本发明制备钛铝复合板的扩散焊方法有两种
一种是真空压力条件下的扩散焊在钛薄板和铝板复合的过程b中，将钛薄板和铝板复合的结合面用机械方法打磨并且清理干净，然后放入真空容器中，在多组叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板之间，不需要焊接的表面，敷涂有一层非金属材料阻隔剂。在真空度为10-2_10_5pa，保持温度在52(T600°C，压强为6 12N/mm2的工艺条件下，进行真空扩散焊接，真空扩散焊接时间为0. 5^1小时；然后自然冷却至室温，打开真空容器，取出钛铝复合板。另一种是冷轧预复合扩散焊将钛薄板和铝板的复合的结合面用机械方法打磨并且清理干净，并将钛、铝板按照钛、铝的结构组合预制复合板，利用轧机冷轧制成钛铝复合板；然后送入热处理炉，在真空度为10_^Tl0_5Pa的真空保护下或惰性气体氩气保护下进行扩散焊，加热温度为550°C飞00°C，保温1小时，而后随炉冷却至室温取出钛铝复合板。放入真空容器中或热处理炉中的是钛薄板和铝板单组进行扩散焊接的钛铝复合板、或者多组叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板。在多组叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板之间不需要焊接的表面，敷涂有一层非金属材料阻隔剂。所述钛薄板的厚度为0. ImnTo. 4mm,铝板的厚度为0. 3mnT5mm。所述铝板为纯铝板或铝合金板。本发明的优点及积极的技术效果是本发明采用扩散焊接技术实现钛铝复合，且比较爆炸焊接技术，安全可靠无噪声污染。“扩散焊复合板接着再温轧制”这个工艺的发明， 克服了扩散焊钛铝复合板工艺的原材料钛薄板厚度的加工、采购困难的限制，可以得到厚度更加薄的牢固的钛金属覆层，使钛铝复合板的应用面更宽、更经济。铝合金及纯钛金属经过阳极化处理，色彩丰富，防腐耐蚀。
具体实施例方式根据
图1对本发明作详细描述。本发明是采用航空航天领域的先进复合板技术， 将钛与铝这两个熔点相差1000°c的金属扩散焊接成为钛铝复合板。其以铝板为基层，而钛金属为覆层。钛金属可以是双面覆层也可以是单面覆层。钛薄板的厚度为0. ImnTo. 4mm，铝板的厚度为0. 3mnT5mm。所述铝板为纯铝板或铝合金板。本发明所述的钛铝复合板的生产方法，其主要是先将钛薄板和铝板进行扩散焊接，然后对焊接后的钛铝复合板进行温轧制。实施例一、生产步骤如下a、选材选择经过退火的钛薄板和铝板，厚度根据需要确定；b、采用扩散焊技术将钛薄板和铝板复合在一起，形成钛铝复合板，具体是将钛薄板和铝板复合的结合面用机械方法打磨并且清理干净，然后放入真空容器中，在真空度为 10_2_10_5pa，保持温度在52(T600°C，压强为6 12N/mm2的工艺条件下，进行真空扩散焊接，真空扩散焊接时间为0. 5^1小时；然后自然冷却至室温，打开真空容器，取出钛铝复合板；C、 将钛铝复合板进行校平，然后采用机械方法将两张钛铝复合板四边固定为一组，金属钛面在内，铝金属面在外；d、将经过组合的复合板置于加热炉中，在复合板温度为350°C ^450°C 的条件下，进行温轧，其道次压下率保持在89Γ16%之间，总共进行Γ7道次，总加工率为 559Γ65% ；e、拆开经过温轧的复合板组合，对单张复合板进行冷轧，道次压下率为69^1 之间，总共进行3 7道次，总加工率为12%16% ；f、利用平板机校平，精整、裁剪后，达到需要的厚度、表面质量及规格复合板。其中，放入真空容器中或热处理炉中钛薄板和铝板为单组进行扩散焊接的钛铝复合板、或者多组叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板。在多组叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板之间不需要焊接的表面，敷涂有一层非金属材料阻隔剂。
实施例二、其生产步骤如下a、选材选择经过退火的钛薄板和铝板，厚度根据需要确定；b、将钛薄板和铝板的复合的结合面用机械方法打磨并且清理干净，并将钛、铝板按照钛、铝的结构组合预制复合板，利用轧机冷轧制成钛铝复合板；C、然后送入热处理炉(通用真空热处理炉)，在真空度为10_牛广10_51^的真空保护下或惰性气体氩气保护下进行扩散焊，加热温度为550°C飞00°C，保温1小时，而后随炉冷却至室温取出复合板；d、将经过组合的复合板置于加热炉中，在复合板温度为350°C、50°C的条件下，进行温轧，其道次压下率保持在89Γ16%之间，总共进行Γ7道次，总加工率为559Γ65% ；e、拆开经过温轧的复合板组合，对单张复合板进行冷轧，道次压下率为69^1 之间，总共进行3 7道次，总加工率为 12%l6%;f、利用平板机校平，精整、裁剪后，达到需要的厚度、表面质量及规格复合板。后续的将复合板表面进行阳极化处理和钝化处理，可增强复合板的耐蚀性能。工艺装备及用途
在1000T液压机工作台上依次落放绝热板一加热板一焊箱I 一加热板一焊箱II 一加热板一绝热板或绝热板一加热板一焊箱I 一加热板一焊箱II 一加热板一焊箱III一加热板一焊箱IV—加热板一焊箱V—加热板一绝热板，依次连接好所有的管路接口，电气接头， 接通温度传感器和真空系统传感器，开启设备进行真空压力扩散焊。复合板焊前结合面机械打磨机工作台设有真空吸附装置，金属薄板在这个工作台是在真空的吸附下固定；设有可移动金属丝打磨轮对金属结合面进行均勻的打磨处理， 同时配备经过干燥过滤过的压缩空气将处理过的表面清理干净。复合板焊前阻隔剂涂装机工作台设有真空吸附装置，金属薄板在这个工作台是在真空的吸附下固定；设有可移动的装有阻隔剂的粉黛对金属非结合面进行均勻的涂装处理。金属薄板装箱工具具有真空吸附功能的可自由移动的空心板，将金属薄板任意移动到需要的位置。真空焊箱不锈钢或08钢制作的箱体，由箱体和箱盖组合而成；焊箱侧面安装若干管路零件，包括真空系统连接零件，温度测试接口零件，目视观察零件。需要复合的双金属薄板经过处理后按要求落放在焊箱内，装箱后，将箱体和箱盖板熔封起来，经过气密试验无渗漏，备用。电阻加热板特制的内置电阻丝作为发热体的钢质加热板，可以承受700°C，8兆帕的压力，功率10千瓦小时。绝缘板石棉板，可以承受700°C，8兆帕的压力，绝缘电和热。1000T液压机三两四柱油压机，具有保压功能。工作台规格满足2000 χ 3000,闭
合高度及开合高度按快锻设备要求。真空设备机械真空泵、罗兹泵、扩散泵组合。电气控制柜电阻加热板电源控制，PID比例控制；真空度检测；真空系统电源开关。加热板电流电压实时监控，真空系统实时监控。机械压力实时监控。复合板清洗机复合板表面涂装的阻隔剂需要流水清洗掉，然后用干燥的压缩空气吹干。用过的污水采用水净化器再生循环使用。
权利要求
1.一种钛铝复合板的生产方法，其特征在于生产步骤如下a、选材选择经过退火的钛薄板和铝板；b、采用扩散焊技术将钛薄板和铝板复合在一起，形成钛铝复合板；C、将钛铝复合板进行校平，然后采用机械方法将两张钛铝复合板固定为一组，金属钛面在内， 铝金属面在外；d、将经过组合的钛铝复合板置于加热炉中，在复合板温度为350°C ^450°C 的条件下，进行温轧，其道次压下率保持在89Γ16%之间，总共进行Γ7道次，总加工率为 559Γ65% ；e、拆开经过温轧的复合板组合，对单张复合板进行冷轧，道次压下率为69^1 之间，总共进行3 7道次，总加工率为12%16% ；f、精整、校平、裁剪。
2.根据权利要求1所述的钛铝复合板的生产方法，其特征在于在钛薄板和铝板复合的过程b中，采用真空压力条件下的扩散焊将钛薄板和铝板复合的结合面用机械方法打磨并且清理干净，然后放入真空容器中，在真空度为10-2_10_5Pa，保持温度在52(T60(TC，压强为6 12N/mm2的工艺条件下，进行真空扩散焊接，真空扩散焊接时间为0. 5^1小时；然后自然冷却至室温，打开真空容器，取出钛铝复合板。
3.根据权利要求1所述的钛铝复合板的生产方法，其特征在于在钛薄板和铝板复合的过程b中，采用冷轧预复合扩散焊将钛薄板和铝板的复合的结合面用机械方法打磨并且清理干净，并将钛、铝板按照钛、铝的结构组合预制复合板，利用轧机冷轧制成钛铝复合板；然后送入热处理炉，在真空度为10_^Tl0_5Pa的真空保护下或惰性气体氩气保护下进行扩散焊，加热温度为550°C飞00°C，保温1小时，而后随炉冷却至室温取出钛铝复合板。
4.根据权利要求1或2或3所述的钛铝复合板的生产方法，其特征在于放入真空容器中或热处理炉中的是钛薄板和铝板单组进行扩散焊接的钛铝复合板、或者多组叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板。
5.根据权利要求4所述的钛铝复合板的生产方法，其特征在于在多组叠放一起进行扩散焊接的钛铝复合板之间不需要焊接的表面，敷涂有一层非金属材料阻隔剂。
6.根据权利要求1或2或3所述的钛铝复合板的生产方法，其特征在于所述钛薄板的厚度为0. lmnTO. 4mm，铝板的厚度为0. 3mnT5mm。
7.根据权利要求6所述的钛铝复合板的生产方法，其特征在于所述铝板为纯铝板或铝合金板。
全文摘要
一种钛铝复合板的生产方法，其技术要点是采用扩散焊技术将钛薄板和铝板复合在一起，形成钛铝复合板；将钛铝复合板进行校平，然后采用机械方法将两张钛铝复合板固定为一组；将经过组合的钛铝复合板置于加热炉中，在复合板温度为350℃~450℃的条件下，进行温轧，其道次压下率保持在8%~16%之间，总共进行4~7道次；拆开经过温轧的复合板组合，对单张复合板进行冷轧，道次压下率为6%~12%之间，总共进行3~7道次。扩散焊复合板后再温轧制克服了扩散焊钛铝复合板工艺的原材料钛薄板厚度的加工、采购困难的限制，可以得到厚度更加薄的牢固的钛金属覆层，使钛铝复合板的应用面更宽、更经济。
文档编号B23P15/00GK102284833SQ201110133319
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者宋洪海 申请人:宋洪海