本发明关于复合轧制技术领域，尤其涉及一种复合合金板及其制备方法。
背景技术：
现有技术中通常采用热轧和冷轧复合法制备铜钢复合材料。
热轧复合法是将被复合的金属坯料在高温高压下进行轧制变形，受热和力的共同作用而使不同金属进行结合的一种工艺方法，具有工艺简单、生产效率高等优点。热轧复合作为固相结合的一种常用复合方法，其工艺过程一般包括 3 步 ：首先进行结合表面的清理，包括去油、去氧化膜。使待结合面保持清洁； 然后进行初结合，通过高温轧制令组元金属发生共同塑性变形，从而使两组元金属的接触表面达到原子间的距离，进而形成有效结合点，此时双金属之间能够形成机械结合；最后进行扩散热处理，又称为热烧结，在该过程中通过原子的扩散形成牢固的冶金结合。热轧复合法的优点是对轧机的要求不高，容易得到大张复合合金板，缺点是工艺复杂，产品的厚度及层厚比较难以控制。
冷轧复合包括“表面处理一常温下冷轧复合一扩散退火”为主要过程的生产工艺。与热轧复合法相比，冷轧复合时的首道次变形量要更大，一般要达到 60-70%，甚至更高，但冷轧复合法可以实现多种组元的结合，并且可以生产复合带卷，尺寸精确，效率高，因此是目前应用最广泛的方法之一。虽然冷轧复合法早在50年代即已用于工业生产，但在用于铜/ 钢复合材料的生产时却未获得理想的效果，其原因是铜及其合金的基体和氧化物都具有良好的塑性冷轧复合时，坯料虽经钢丝刷清理且首道次变形量达到70% 其表面也不出现裂口，结果是坯料以原始表面带着薄的氧化膜被挤入钢的裂口与钢复合 (进一步增加首道次变形量又受到轧机能力的限制 )，因此结合十分脆弱，结合强度低且不稳定。
技术实现要素：
因此，本发明的目的之一在于提供一种复合合金板及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为达上述目的，本发明提供一种复合合金板的制备方法，该复合合金板的制备方法包括以下步骤：
（1）原料检验：对原料进行检验，选取检验合格且适合加工面积的厚度为1.0～2.5mm的不锈钢板，以及厚度为0.3～1.0mm的铜板；
（2）表面清理及毛化处理：对不锈钢板以及铜板进行表面清理，用8～12%NaOH水溶液在70～80℃浸泡20min,再用10%HCl水溶液酸洗约10min，最后用钢丝刷清理待复合表面的氧化皮，钢丝刷在使用前先进行碱洗；以及对经表面清理后的不锈钢板以及铜板进行纵向打磨金属表面，使得不锈钢板表面粗糙度为80～100微米，铜板表面粗糙度为83～104微米；
（3）连续温复合：将不锈钢板与铜板送入复合轧机上，进行同步常温连续复合轧制为不锈钢铜复合材料；
（4）扩散退火：对经过连续温复合后的不锈钢铜复合材料进行扩散退火， 退火方式采用罩式缓冷，炉内气氛为氨气分解气体 ：75% 氢＋25% 氮；
（5）清洗氧化皮：对经过扩散退火的不锈钢铜复合材料的表面两侧的氧化层进行清理；
（6）开坯轧制：对经步骤（5）处理后的不锈钢铜复合材料进行开坯轧制，开轧温度为760～780℃，形成复合合金板预成品；
（7）中间退火：把该复合合金板预成品放入700～900℃的退火炉中保温80～100min，完成退火处理，取出后自然冷却；
（8）清洗氧化皮：对经过中间退火后的复合合金板预成品的表面两侧的氧化层进行清理；
（9）精轧：对经过步骤（8）的复合合金板预成品进行精轧处理，将复合合金板预成品轧制到目标板厚，且精轧过程的总下压率不低于70%；
（10）拉矫整平：将经精轧后的复合合金板预成品在平整机下进行平整，，并将上述平整后的复合合金板预成品进行拉弯矫直处理；
(11)除油脱脂：对经过拉矫整平后的复合合金板预成品进行除油脱脂，脱脂时间以复合合金板预成品表面光亮、无油污为准；
(12)剪切：对复合合金板预成品进行切割、切边处理，以达到标准规格要求的板材，得到复合合金板成品；
(13)在线全检、包装入库：利用超声波对复合合金板成品进行无损探伤，对无损检测合格后的复合合金板成品确认并入库。
作为可选的技术方案，步骤（3）中，不锈钢板张力设定为4000～5000Kg，铜板张力设定为200～400Kg，复合后张力设定为6000～8000Kg，复合轧机速度为10～20米/分钟。
作为可选的技术方案，该复合合金板为两层结构，一层为不锈钢板，另一层为铜板。
作为可选的技术方案，该复合合金板为三层结构，中间层不锈钢板，该中间层相对两侧为铜板。
作为可选的技术方案，该不锈钢板为不锈钢牌号为201、202、303、304、316L中的任一种不锈钢板。
作为可选的技术方案，步骤（4）中，不锈钢铜复合材料的退火温度为1020℃～1100℃，保温时间2～3小时后缓慢冷却，在敏化区 850 ～ 500℃应快速冷却至 340℃，以避免碳化物析出，最后缓慢冷却至70～ 84℃出炉。
作为可选的技术方案，步骤（6）中，开坯轧制采用3～5道次，开坯时道次相对压下率控制在8～20%，初轧道次相对压下率≤10%，轧制速度控制在2～7m/s。
作为可选的技术方案，步骤（9）中，精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制5～11道次，道次相对压下率控制10～25%，轧制速度控制在2～12m/s，终轧温度在≥870℃。
作为可选的技术方案，步骤（10）中，将经精轧后的复合合金板预成品在平整机下进行平整，平整压力为100 ～180吨，平整速度为20～50 米/分钟；将上述平整后的复合合金板预成品进行拉弯矫直处理，速度为20～50米/分钟，延伸率控制为5%以内；且保证表面光洁度大于 7 级，平整量小于 5% 。
本发明还提供一种复合合金板，该复合合金板采用如上所述的复合合金板的制备方法形成。
与现有技术相比，本发明的复合合金板及其制备方法具有以下优点：
（1）由于本发明在扩散退火步骤时，通入氮气或氩气保护气体，可使金属材料表面不易氧化。
（2）由于本发明的金属材料表面不易氧化，其复合材料界面的冶金结合率较高。另外，由于本发明在选取复合合金板材后，对经表面清理后的不锈钢板以及铜板进行纵向打磨金属表面，使得不锈钢板表面以及铜板表面均具有一定粗糙度，如此界面两侧的新鲜金属在巨大的压力作用下会相互接触形成了牢固的冶金结合，因而使复合材料界面的冶金结合率高达99%以上。
（3）采用本发明的复合合金板的制备方法形成的复合合金板成品，其抗拉强度、剥离强度表现均佳，复合合金板材质符合国家相关标准。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述得到进一步的了解。
具体实施方式
本发明提供一种复合合金板以及该复合合金板的制备方法，其中该复合合金板的制备方法包括以下步骤：
（1）原料检验：对原料进行检验，选取检验合格且适合加工面积的厚度为1.0～2.5mm的不锈钢板，以及厚度为0.3～1.0mm的铜板；
（2）表面清理及毛化处理：对不锈钢板以及铜板进行表面清理，用8～12%NaOH水溶液在70～80℃浸泡20min,再用10%HCl水溶液酸洗约10min，最后用钢丝刷清理待复合表面的氧化皮，钢丝刷在使用前先进行碱洗；以及对经表面清理后的不锈钢板以及铜板进行纵向打磨金属表面，使得不锈钢板表面粗糙度为80～100微米，铜板表面粗糙度为83～104微米；
（3）连续温复合：将不锈钢板与铜板送入复合轧机上，进行同步常温连续复合轧制为不锈钢铜复合材料；其中，不锈钢板张力设定为4000～5000Kg，铜板张力设定为200～400Kg，复合后张力设定为6000～8000Kg，复合轧机速度为10～20米/分钟；
（4）扩散退火：对经过连续温复合后的不锈钢铜复合材料进行扩散退火， 退火方式采用罩式缓冷，炉内气氛为氨气分解气体 ：75% 氢＋25% 氮；其中，不锈钢铜复合材料的退火温度为1020℃～1100℃，保温时间2～3小时后缓慢冷却，在敏化区 850 ～ 500℃应快速冷却至 340℃，以避免碳化物析出，最后缓慢冷却至70～ 84℃出炉；
（5）清洗氧化皮：对经过扩散退火的不锈钢铜复合材料的表面两侧的氧化层进行清理；
（6）开坯轧制：为了防止轧制过程中材料中部和边部温差较大及道次压下量过大，造成边部出现裂边和边部表面裂纹，对经步骤（5）处理后的不锈钢铜复合材料进行开坯轧制，开轧温度为760～780℃，形成复合合金板预成品；其中，开坯轧制采用3～5道次，开坯时道次相对压下率控制在8～20%，初轧道次相对压下率≤10%，轧制速度控制在2～7m/s，因为，不同的轧制道次压下量及轧制速度会影响复合合金板的表面和边部质量，变形速率过大，容易在相界处产生应力集中，在后续的轧制过程中会产生表面裂纹和边裂，同样变形速率过小，板坯表面和边部降温过大，也会产生表面裂纹和边裂，所以制定合理的工艺很重要；
（7）中间退火：把复合合金板预成品放入700～900℃的退火炉中保温80～100min，完成退火处理，取出后自然冷却；
（8）清洗氧化皮：对经过中间退火后的复合合金板预成品的表面两侧的氧化层进行清理；
（9）精轧：对经过步骤（8）的复合合金板预成品进行精轧处理，将复合合金板预成品轧制到目标板厚，且精轧过程的总下压率不低于70%；精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制5～11道次，道次相对压下率控制10～25%，轧制速度控制在2～12m/s，终轧温度在≥870℃；
（10）拉矫整平：将经精轧后的复合合金板预成品在平整机下进行平整，，并将上述平整后的复合合金板预成品进行拉弯矫直处理；其中，平整压力为100 ～180吨，平整速度为20～50 米/分钟；拉弯矫直处理时，速度为20～50米/分钟，延伸率控制为5%以内；且保证表面光洁度大于 7 级，平整量小于 5% ；
(11)成品除油脱脂：对经过拉矫整平后的复合合金板预成品进行除油脱脂，脱脂时间以复合合金板预成品表面光亮、无油污为准；
(12)成品剪切：对复合合金板预成品进行切割、切边处理，以达到标准规格要求的板材，得到复合合金板成品；
(13)在线全检、包装入库：用探伤仪对复合合金板成品进行探伤检测，以 GB/T228.1-2010 和 GB/T232-2010 为标准，对检测合格后的复合合金板成品确认并入库。
其中，该复合合金板例如为两层结构，一层为不锈钢板，另一层为铜板。又或者该复合合金板为三层结构，中间层不锈钢板，该中间层相对两侧为铜板。该不锈钢板为不锈钢牌号为201、202、303、304、316L中的任一种不锈钢板。
以下结合具体实施例来说明。
实施例1:
一种复合合金板,采用以下方法制备：
（1）原料检验：对原料进行检验，选取检验合格且适合加工面积的厚度为1.0mm的不锈钢板，以及厚度为0.3mm的铜板；
（2）表面清理及毛化处理：对不锈钢板以及铜板进行表面清理，用8%NaOH水溶液在80℃浸泡20min,再用10%HCl水溶液酸洗约10min，最后用钢丝刷清理待复合表面的氧化皮，钢丝刷在使用前先进行碱洗；以及对经表面清理后的不锈钢板以及铜板进行纵向打磨金属表面，使得不锈钢板表面粗糙度为80微米，铜板表面粗糙度为83微米；
（3）连续温复合：将不锈钢板与铜板送入复合轧机上，进行同步常温连续复合轧制为不锈钢铜复合材料；其中，不锈钢板张力设定为4000Kg，铜板张力设定为200Kg，复合后张力设定为6000Kg，复合轧机速度为10米/分钟；
（4）扩散退火：对经过连续温复合后的不锈钢铜复合材料进行扩散退火， 退火方式采用罩式缓冷，炉内气氛为氨气分解气体 ：75% 氢＋25% 氮；其中，不锈钢铜复合材料的退火温度为1020℃℃，保温时间2小时后缓慢冷却，在敏化区850 ～ 500℃快速冷却至 340℃，以避免碳化物析出，最后缓慢冷却至70℃出炉；
（5）清洗氧化皮：对经过扩散退火的不锈钢铜复合材料的表面两侧的氧化层进行清理；
（6）开坯轧制：对经步骤（5）处理后的不锈钢铜复合材料进行开坯轧制，开轧温度为760℃，形成复合合金板预成品；其中，开坯轧制采用3～5道次，开坯时道次相对压下率控制在8%，初轧道次相对压下率≤10%，轧制速度控制在2m/s；
（7）中间退火：把复合合金板预成品放入700℃的退火炉中保温80min，完成退火处理，取出后自然冷却；
（8）清洗氧化皮：对经过中间退火后的复合合金板预成品的表面两侧的氧化层进行清理；
（9）精轧：对经过步骤（8）的复合合金板预成品进行精轧处理，将复合合金板预成品轧制到目标板厚，且精轧过程的总下压率不低于70%；精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制5道次，道次相对压下率控制10%，轧制速度控制在2m/s，终轧温度在870℃；
（10）拉矫整平：将经精轧后的复合合金板预成品在平整机下进行平整，，并将上述平整后的复合合金板预成品进行拉弯矫直处理；其中，平整压力为100吨，平整速度为20米/分钟；拉弯矫直处理时，速度为20米/分钟，延伸率控制为5%以内；且保证表面光洁度大于 7 级，平整量小于 5% ；
(11)成品除油脱脂：对经过拉矫整平后的复合合金板预成品进行除油脱脂，脱脂时间以复合合金板预成品表面光亮、无油污为准；
(12)成品剪切：对复合合金板预成品进行切割、切边处理，以达到标准规格要求的板材，得到复合合金板成品；
(13)在线全检、包装入库：用探伤仪对复合合金板成品进行探伤检测，结合度为I级（99%），检测合格，复合合金板成品确认并入库。
其中，本实施例形成的复合合金板成品其抗拉强度为481MPa，剥离强度达到203 MPa，且断后伸长率为14.8%。
实施例2：
一种复合合金板,采用以下方法制备：
（1）原料检验：对原料进行检验，选取检验合格且适合加工面积的厚度为2.5mm的不锈钢板，以及厚度为1.0mm的铜板；
（2）表面清理及毛化处理：对不锈钢板以及铜板进行表面清理，用12%NaOH水溶液在80℃浸泡20min,再用10%HCl水溶液酸洗约10min，最后用钢丝刷清理待复合表面的氧化皮，钢丝刷在使用前先进行碱洗；以及对经表面清理后的不锈钢板以及铜板进行纵向打磨金属表面，使得不锈钢板表面粗糙度为100微米，铜板表面粗糙度为104微米；
（3）连续温复合：将不锈钢板与铜板送入复合轧机上，进行同步常温连续复合轧制为不锈钢铜复合材料；其中，不锈钢板张力设定为5000Kg，铜板张力设定为400Kg，复合后张力设定为8000Kg，复合轧机速度为20米/分钟；
（4）扩散退火：对经过连续温复合后的不锈钢铜复合材料进行扩散退火， 退火方式采用罩式缓冷，炉内气氛为氨气分解气体 ：75% 氢＋25% 氮；其中，不锈钢铜复合材料的退火温度为1100℃，保温时间3小时后缓慢冷却，在敏化区 850 ～ 500℃应快速冷却至 340℃，以避免碳化物析出，最后缓慢冷却至84℃出炉；
（5）清洗氧化皮：对经过扩散退火的不锈钢铜复合材料的表面两侧的氧化层进行清理；
（6）开坯轧制：对经步骤（5）处理后的不锈钢铜复合材料进行开坯轧制，开轧温度为780℃，形成复合合金板预成品；其中，开坯轧制采用5道次，开坯时道次相对压下率控制在20%，初轧道次相对压下率≤10%，轧制速度控制在7m/s；
（7）中间退火：把复合合金板预成品放入900℃的退火炉中保温100min，完成退火处理，取出后自然冷却；
（8）清洗氧化皮：对经过中间退火后的复合合金板预成品的表面两侧的氧化层进行清理；
（9）精轧：对经过步骤（8）的复合合金板预成品进行精轧处理，将复合合金板预成品轧制到目标板厚，且精轧过程的总下压率不低于70%；精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制11道次，道次相对压下率控制25%，轧制速度控制在12m/s，终轧温度在900℃；
（10）拉矫整平：将经精轧后的复合合金板预成品在平整机下进行平整，，并将上述平整后的复合合金板预成品进行拉弯矫直处理；其中，平整压力为180吨，平整速度为50 米/分钟；拉弯矫直处理时，速度为50米/分钟，延伸率控制为5%以内；且保证表面光洁度大于 7 级，平整量小于 5% ；
(11)成品除油脱脂：对经过拉矫整平后的复合合金板预成品进行除油脱脂，脱脂时间以复合合金板预成品表面光亮、无油污为准；
(12)成品剪切：对复合合金板预成品进行切割、切边处理，以达到标准规格要求的板材，得到复合合金板成品；
(13)在线全检、包装入库：在线全检、包装入库：用探伤仪对复合合金板成品进行探伤检测，结合度为I级（100%），检测合格，复合合金板成品确认并入库。其中，本实施例形成的复合合金板成品其抗拉强度为504MPa，剥离强度达到200 MPa，且断后伸长率为15%。
实施例3：
一种复合合金板,采用以下方法制备：
（1）原料检验：对原料进行检验，选取检验合格且适合加工面积的厚度为1.8mm的不锈钢板，以及厚度为0.7mm的铜板；
（2）表面清理及毛化处理：对不锈钢板以及铜板进行表面清理，用10%NaOH水溶液在75℃浸泡20min,再用10%HCl水溶液酸洗约10min，最后用钢丝刷清理待复合表面的氧化皮，钢丝刷在使用前先进行碱洗；以及对经表面清理后的不锈钢板以及铜板进行纵向打磨金属表面，使得不锈钢板表面粗糙度为88微米，铜板表面粗糙度为86微米；
（3）连续温复合：将不锈钢板与铜板送入复合轧机上，进行同步常温连续复合轧制为不锈钢铜复合材料；其中，不锈钢板张力设定为4500Kg，铜板张力设定为300Kg，复合后张力设定为7000Kg，复合轧机速度为15米/分钟；
（4）扩散退火：对经过连续温复合后的不锈钢铜复合材料进行扩散退火， 退火方式采用罩式缓冷，炉内气氛为氨气分解气体 ：75% 氢＋25% 氮；其中，不锈钢铜复合材料的退火温度为1060℃，保温时间2.5小时后缓慢冷却，在敏化区 850 ～ 500℃应快速冷却至 340℃，以避免碳化物析出，最后缓慢冷却至78℃出炉；
（5）清洗氧化皮：对经过扩散退火的不锈钢铜复合材料的表面两侧的氧化层进行清理；
（6）开坯轧制：对经步骤（5）处理后的不锈钢铜复合材料进行开坯轧制，开轧温度为770℃，形成复合合金板预成品；其中，开坯轧制采用4道次，开坯时道次相对压下率控制在13%，初轧道次相对压下率≤10%，轧制速度控制在5m/s；
（7）中间退火：把复合合金板预成品放入800℃的退火炉中保温90min，完成退火处理，取出后自然冷却；
（8）清洗氧化皮：对经过中间退火后的复合合金板预成品的表面两侧的氧化层进行清理；
（9）精轧：对经过步骤（8）的复合合金板预成品进行精轧处理，将复合合金板预成品轧制到目标板厚，且精轧过程的总下压率不低于70%；精轧采用炉卷轧机进行轧制，轧制8道次，道次相对压下率控制16%，轧制速度控制在8m/s，终轧温度在880℃；
（10）拉矫整平：将经精轧后的复合合金板预成品在平整机下进行平整，，并将上述平整后的复合合金板预成品进行拉弯矫直处理；其中，平整压力为140吨，平整速度为35 米/分钟；拉弯矫直处理时，速度为35米/分钟，延伸率控制为5%以内；且保证表面光洁度大于 7 级，平整量小于 5% ；
(11)成品除油脱脂：对经过拉矫整平后的复合合金板预成品进行除油脱脂，脱脂时间以复合合金板预成品表面光亮、无油污为准；
(12)成品剪切：对复合合金板预成品进行切割、切边处理，以达到标准规格要求的板材，得到复合合金板成品；
(13)在线全检、包装入库：在线全检、包装入库：用探伤仪对复合合金板成品进行探伤检测，结合度为I级（100%），检测合格，复合合金板成品确认并入库。
其中，本实施例形成的复合合金板成品其抗拉强度为490MPa，剥离强度达到200 MPa，且断后伸长率为15.8%。
综上所述，本发明的复合合金板及其制备方法具有以下优点：
（1）由于本发明在扩散退火步骤时，通入氮气或氩气保护气体，可使金属材料表面不易氧化。
（2）由于本发明的金属材料表面不易氧化，其复合材料界面的冶金结合率较高。另外，由于本发明在选取复合合金板材后，对经表面清理后的不锈钢板以及铜板进行纵向打磨金属表面，使得不锈钢板表面以及铜板表面均具有一定粗糙度，如此界面两侧的新鲜金属在巨大的压力作用下会相互接触形成了牢固的冶金结合，因而使复合材料界面的冶金结合率高达99%以上。
（3）采用本发明的复合合金板的制备方法形成的复合合金板成品，其抗拉强度、剥离强度表现均佳，复合合金板材质符合国家相关标准。
藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。