一种金属固固复合增材制坯的制备方法与流程
本发明涉及金属锻造技术领域，具体而言，涉及一种金属固固复合增材制坯的制备方法。
背景技术：
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
传统的锻造方法生产大型金属锻件较为困难，因此，目前制备大型金属锻件采用增材制坯的方法，增材制坯是指采用多块体积更小的金属坯料作为初始坯料经堆垛后真空封焊，制成大尺寸金属复合坯的增材制造方法，之后复合坯经热压复合而形成一体化复合坯，从而替代大型铸锭，以实现用较小的铸坯、锻坯或轧坯等金属坯料制造大型金属锻件的目的。该增材制坯技术可以替代传统的“大型铸锭生产大型金属锻件”的生产模式，解决大型金属锻件缩松、缩孔、偏析等质量问题，具有明显的优越性，生产的大型金属锻件可与电渣产品相媲美。同时，该增材制坯技术也可用于异种材质复合坯的增材制造，应用范围更广。
但，现有的增材制坯的方法一般采用的单层坯料小于300mm，且多层坯料复合时上、下两端坯料有多层的结合面处于难变形区，故在后续坯料复合时因存在难变形区和拉应力区而导致各结合面变形不均匀的问题，最终容易在复合后的后续锻造时出现变形开裂。
技术实现要素：
针对以上现有技术中的问题，本发明提供了一种金属固固复合增材制坯的制备方法，包括：
步骤s1、将多个表面清洁的初始坯料堆垛成型，得到预制坯；
步骤s2、对所述预制坯进行焊接以使多个所述金属坯料之间的结合界面焊合，得到复合坯；
步骤s3、对所述复合坯加热至第一温度t1并保温，到温后，以变形速度v1、变形量d1进行第一次热压锻造，得到第一锻坯，之后将所述第一锻坯加热至第二温度t2并保温，同时，将盖板、垫板加热至第三温度t3并保温，均到温后，将所述第一锻坯放置在所述垫板上，并将模具套入所述第一锻坯和所述垫板上，再将所述盖板放置所述第一锻坯上，以变形速度v2、变形量d2进行第二次热压锻造，得到第二锻坯，脱除所述模具后，将所述第二锻坯再次加热至第四温度t4并保温，到温后，得到一体化复合坯；其中，v2＞v1，d2＞d1。
进一步地，步骤s3中，所述变形速度v1满足：1mm/s≤v1＜5mm/s，所述变形量d1满足：1％＜d1＜5％；所述变形速度v2满足：10mm/s≤v2≤60mm/s，所述变形量d2满足：≥35％。
进一步地，所述第一锻坯的高度+所述垫板的高度＜所述模具的高度＜所述第一锻坯的高度+所述垫板的高度+所述盖板的高度。
进一步地，所述步骤s3中，所述模具为圆筒形。
进一步地，所述盖板的直径＜所述模具的直径，所述垫板的直径＜所述模具的直径，所述垫板的直径＞所述第一锻坯的下端面的直径，所述盖板的直径＞所述第一锻坯的上端面的直径。
进一步地，所述第一温度t1≥0.7tm，所述第二温度t2≥0.7tm，0.5tm≥所述第三温度t3≥0.25tm，所述第四温度t4≥0.7tm。
进一步地，所述步骤s3中，所述第一温度t1的保温时间＞1h，所述第二温度t2的保温时间＞10h，所述第三温度t3的保温时间＞10h，所述第四温度t4的保温时间＞2h。
进一步地，所述步骤s1中，所述初始坯料的质量≥20吨。
进一步地，所述步骤s1中，所述初始坯料的形状为圆柱形。
进一步地，所述步骤s2中，所述焊接的方式采用真空电子束焊接，所述真空电子束焊接的参数为：真空度为5.0×10-3pa-1.0×10-2pa，加速电压：大于50kv，束流：大于200ma，聚焦电流：大于500ma，功率：大于10kw，焊接速率：50mm/s＜v＜300mm/s。
本发明的有益效果：
1、本发明能够有效地减少多层初始坯料复合时上、下两端初始坯料有多层的结合面时存在难变形区和拉应力区而导致各结合面变形不均匀的问题，防止后续锻造时出现变形开裂。
2、本发明有利于界面复合、氧化物弥散碎化，增强界面的均匀化程度和结合强度，提升材料性能。
3、本发明中的初始坯料采用圆柱坯，圆柱坯仅有上下两个表面及柱体表面，加工圆柱柱体表面效率要明显高于连铸板坯的四周表面，无需多次装卡坯料，从而使其加工方便，加工效率高。
4、本发明的初始坯料变形的主要目的是使金属变形更加均匀化，尤其是使各层的结合界面处变形更均匀一致，改善坯料难变形区。
5、本发明将初始坯料放入模具中进行变形，可以减少坯料的辐射放热，具有一定的保温作用，对保持坯料的高温变形能力有一定的好处。
6、本发明的初始坯料经脱模后，放入炉中进行三次高温保温，主要使经二次变形后界面的产生的机械挤压变形缺陷逐步均匀扩散释放，并促进元素扩散的均匀化，为界面组织均匀化做准备；以及为后续热加工提供充足热量，易于变形。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一具体实施方式的第一次热压锻造后示意图；
图2为本发明一具体实施方式的第二次热压锻造前示意图；
图3为本发明一具体实施方式的第二次热压锻造后示意图；
图4中(a)和(b)分别为本发明实施例1的实验组与对照组的结合界面微观形貌图；
图5中(a)和(b)分别为本发明实施例1的实验组室温下拉伸断口断裂图和拉伸断口心部高倍微观形貌图；
图6中(a)和(b)分别为本发明实施例1的实验组高温下拉伸断口断裂图和拉伸断口心部高倍微观形貌图；
图7中(a)和(b)分别为本发明实施例1的对照组室温下拉伸断口断裂图和拉伸断口心部高倍微观形貌图；
图8中(a)和(b)分别为本发明实施例1的对照组高温下拉伸断口断裂图和拉伸断口心部高倍微观形貌图；
图9为本发明实施例2的实验组的对角线截面取点图；
图10为本发明实施例2的对照组的对角线截面取点图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。在本发明实施例的描述中，术语“一些具体实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本发明中所用的表示速度、变形量、温度的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
参见图1-3，其中，图1和图3中的字母p代表压力，本发明提供一种金属固固复合增材制坯的制备方法，包括：
步骤s1、将多个表面清洁的初始坯料堆垛成型，得到预制坯。
优选地，初始坯料为圆柱形坯料，该初始坯料(即金属坯料)主要由圆柱状高质量、大吨位铸坯经自由墩粗、半闭式墩粗而成，采用圆柱坯，圆柱坯仅有上下两个表面及柱体表面，加工圆柱柱体表面效率要明显高于连铸板坯的四周表面，无需多次装卡坯料，从而使其加工方便，加工效率高，大大节省后续锻造成本，降低质量风险。更为优选地，初始坯料的质量≥20吨，采用大的初始坯料，由于初始坯料变厚，在后续热压锻造时，复合坯的结合界面不落在难变形区中，有效保障界面结合，减少界面开裂风险。需要说明的是，由于初始坯料重量较大，采用热压锻造所需压力较大，需要匹配超大压机。
具体地，步骤s1中，所述表面清洁的初始坯料的制备方法为：对所用的初始坯料进行表面打磨加工，所述表面打磨加工的方式可采用铣床、车床、磨床、砂带、砂轮、钢丝等打磨方式，之后采用有机溶剂对初始坯料表面进行清洗，得到表面清洁的初始坯料。通过打磨，一方面，将单块坯料进行整体喷砂(或喷丸)以有效去除初始坯料所有表面的黑色氧化皮，效率高；同时，因柱体对界面结合作用小，故只需能有效去除柱体表面的氧化皮成光亮状态即可，对于后续表面加工可有效节约加工时间；另一方面，保障初始坯料待焊接上下表面的平行度与坯料棱边的垂直度，有效保障焊接时的电子束焊枪移动时焊接位置的准确性。打磨之后采用无水乙醇、丙酮等有机溶剂对初始坯料结合表面进行清洗，经清洁度仪检测，清洁度值由rfu值(relativefluorescenceunits)表示，其中rfu≤100，认为清洁，从而得到表面清洁的初始坯料，上、下表面经打磨清洁后，进行烘干(30-50℃)或热风吹干处理，并放置在干燥、洁净环境中，以避免表面因潮湿而产生生锈或二次污染等，目的在于，提高金属坯件的质量与性能，减少后续金属坯料镦粗时断裂或产生裂纹。
步骤s2、对预制坯进行焊接以使多个初始坯料之间的结合界面焊合，得到复合坯。
具体地，步骤s2中，焊接的方式采用真空电子束焊接、感应加热、搅拌摩擦焊中的一种，在真空条件(真空度≤0.1pa)下进行密封焊接，焊缝熔深≥15mm，焊接部位经检测无漏气点，获得复合坯。对于真空电子束焊接，为保障焊缝质量，要求如下参数：加速电压：＞50kv，束流：＞200ma，聚焦电流：＞500ma，功率：＞10kw，焊接速率：50mm/s＜v＜300mm/s。通过以上参数，可有效保障真空电子束焊接后，焊缝无缺肉、无漏焊，有效保障焊缝熔深及焊缝的均匀性。
步骤s3、对复合坯加热至第一温度t1并保温，到温后，以变形速度v1、变形量d1进行第一次热压锻造，得到第一锻坯，之后将第一锻坯加热至第二温度t2并保温，同时，将盖板、垫板加热至第三温度t3并保温，均到温后，将第一锻坯放置在垫板上，并将模具套入第一锻坯和垫板上，再将盖板放置第一锻坯上，以变形速度v2、变形量d2进行第二次热压锻造，得到第二锻坯，脱除模具后，将第二锻坯再次加热至第四温度t4并保温，到温后，得到一体化复合坯；其中，v2＞v1，d2＞d1。
具体地，首先，采用液压机进行锻压复合，将复合坯置于电阻炉中采用两阶段升温工艺加热，两阶段升温工艺为：从室温以第一升温速率升温至奥氏体转变温度(ac3温度)，从ac3温度以第二升温速率升温至第一温度，其中，第一升温速率＞第二升温速率。其次，采用低速率小变形量进行第一次热压锻造，由于初始坯料较大，经过电阻炉后，初始坯料整体尚未热透，按照初始坯料加热时的传热规律，初始坯料的外部温度将率先达到预定保温温度，而心部尚未达到预定保温温度，由于，初始坯料上、下端面的结合界面的外层易落入难变形区，利用初始坯料的内外部的温差和此时坯料的刚度，使初始坯料的外层优先发生变形，并产生界面氧化膜破碎及新鲜金属的机械接触及混合，再利用回电阻炉高温加热，促进界面进一步复合及氧化物弥撒。在第一锻坯加热并保温同时，将盖板、垫板加热并保温，均到温后，将第一锻坯放置在垫板上，并将模具套入第一锻坯和垫板上，再将盖板放置第一锻坯上，在初始坯料复合时，因盖板和垫板经过加热，从而减少了初始坯料上、下端面的接触散热，可以更有效的改善坯料上、下端面处附近的难变形区，促进变形；采用加热后的盖板和垫板，在第一锻坯进入模具内变形，可以减少坯料的辐射放热，具有很好的保温效果，明显降低坯料温降，减少变形抗力；同时，给予一定的预变形，进行第二次热压锻造，第一锻坯在模具内经快速的变形一步变形到位；这样也可以快速破碎氧化膜，减少坯料温降，同时，快速的变形，使坯料在短暂时间内将内部热量快速聚集，再加上机械能的转化及模具及盖板、垫板的保温等综合作用，使坯料内部温度快速升温，将大大促进氧化物的弥散回熔，并促进界面金属的机械混合及元素的均匀混合；经二次变形后的第二锻坯经脱模后，放入电阻炉中进行三次高温保温，使经二次变形后界面的产生的机械挤压变形缺陷逐步均匀扩散释放，并促进元素扩散的均匀化，为界面组织均匀化做准备，以及为后续热加工提供充足热量，易于变形。
更为具体地，初始坯料变形的主要目的是使金属变形更加均匀化，尤其是使各层的结合界面处变形更均匀一致，改善坯料难变形区，经第一次热压锻造的初次变形后的第一锻坯再次入电阻炉加热保温，同时在入电阻炉前在第一锻坯的上端面铺设一层高硅氧布(厚度大于1mm，在室温时，该材料为柔软的布料，在高温时可烧结成具有一定硬度的脆性固体，并具有一定的防高温氧化作用，并在压力作用下，可随第一锻坯表面进行均匀延展，并具有润滑作用，随后同第一锻坯一同在设定的第二温度t2下加热、保温，并共同出电阻炉；盖板及垫板放入另一电阻炉中加热至第三温度t3，在垫板表面铺设一层高硅氧布(厚度大于1mm)，其中加热电阻炉温低于第一锻坯的加热温度，例如，坯料加热温度1250℃，则盖板及垫板加热温度设定在800℃，为了可以使垫板钢板能够重复使用，并具有一定的刚度；垫板材料可选用模具钢h13，具体垫板的材质可根据实际情况自行选取。
现有技术中采用连铸板坯制备的坯料，结合界面很多，多个界面处于难变形区内，从而在坯料完成锻压复合后再旋转方向进行拔长时，很容易出现坯料界面开裂的问题。
优选地，第一升温速率为200-300℃/h，目的是使坯料快速加热，节省加热时间；第二升温速率为100-200℃/h，目的是减少前段快速加热坯料的内外温差易造成试料开裂、弯曲等问题，使坯料温度均匀化。
优选地，步骤s3中，1mm/s≤变形速度v1＜5mm/s，为1％＜变形量d1＜5％；由于，初始坯料在第一次锻造时未能完全热透，故，变形量不易过大。10mm/s≤变形速度v2≤60mm/s，变形量d2≥35％，快速破碎氧化膜，减少初始坯料温降。
优选地，第一锻坯的高度+垫板的高度＜模具的高度＜第一锻坯的高度+垫板的高度+盖板的高度，上述高度范围的设置便于盖板放置在第一锻坯上端面上以及能够使模具放置于垫板以及第一锻坯内，具体模具的高度、垫板的高度、盖板的高度可根据第一锻坯的高度进行自行设置。
优选地，步骤s3中，所述模具为圆筒形，当然圆筒形模具的内壁的形状可进行自行调整。
优选地，盖板的直径＜模具的直径，垫板的直径＜模具的直径，垫板的直径＞第一锻坯的下端面的直径，盖板的直径＞第一锻坯的上端面的直径，易于下压变形时的模具内向外排气，具体模具的直径、盖板的直径、垫板的直径根据具体的第一锻坯的直径进行设置。
优选地，所述第一温度t1≥0.7tm，所述第二温度t2≥0.7tm，0.5tm≥所述第三温度t3≥0.25tm，所述第四温度t4≥0.7tm，tm为熔点温度，单位为℃。将锻造前将初始坯料加热至第一温度t1条件下，初始坯料较软，具有良好的可锻造性，易于变形加工，锻造时不易出现裂纹。第二温度t2大于或等于0.7tm，在第一次热压锻造后，实施锻间加热和保温，保证第一锻件整体热透，以能够顺利地进行第二阶段的大塑性变形处理。第三温度t3的条件下，温度过高后，强度下降，不利于重复使用。第四温度t4的条件下，促进元素扩散的均匀化。
优选地，步骤s3中，第一温度t1的保温时间＞1h，第二温度t2的保温时间＞10h，第三温度t3的保温时间＞10h，第四温度t4的保温时间＞2h。需要说明的是，上述具体保温时间依据初始坯料尺寸而定。当初始坯料尺寸较小，可以适当的减少保温时间，如为10-60min，当初始坯料尺寸较大，则应当适当的延长保温时间，以保证初始坯料的温度适于进行热压锻造。
相对于现有技术而言，本发明能够有效的减少多层初始坯料复合时上、下两端初始坯料有多层的结合面时存在难变形区和拉应力区而导致各结合面变形不均匀的问题，防止后续锻造时出现变形开裂；本发明有利于界面复合、氧化物弥散碎化，增强界面的均匀化程度和结合强度，提升材料性能。
实施例1
实验组：
步骤s1、采用材质为508gr.3的初始坯料，单块的初始坯料尺寸为：
步骤s2、将预制坯固定在真空电子束焊接工作台面上，移入真空室，并抽真空，待真空室真空度≤0.1pa后，准备正式焊接，正式焊接时，焊接真空度维持在5.0×10-3-1.0×10-2pa，焊接的加速电压70kv，束流220ma，聚焦电流580ma，焊缝深度约20mm，组焊完毕得到复合坯；
步骤s3、采用液压机进行锻压复合，将复合坯置于电阻炉中采用两阶段升温工艺加热至1250℃，第一阶段：从室温以220℃/h快速升温至770℃，第二阶段：从770℃以150℃/h慢速升温至1250℃，达到1250℃时保温1h(由于坯料尺寸较小，不能按照大规格坯料的＞1h的要求进行保温，故缩短一段工序中的保温时间)，将保温后的复合坯移送至压机，以变形速度4mm/s、变形量4％进行下压，下压约40mm，进行第一次热压锻造，得到第一锻坯，之后在第一锻坯上面加盖一层高硅氧布，并一同返回电阻炉中加热至1250℃并保温10h，待第一锻坯热透后移至压机热态垫板上的高硅氧布上，垫板经提前加热预热，经测定表面温度约500℃。将圆筒模具套入第一锻坯，随后将提前加热预热的盖板(盖板温度为500℃)放置在预处理锻坯上端面的高硅氧布上。以变形速度45mm/s、变形量50％进行下压，下压约500mm，进行第二次热压锻造，得到第二锻坯。随后打开模具，将第二锻坯送至电阻炉中加热2h，之后随电阻炉冷却至室温，得到一体化复合坯。
对照组：
步骤s1、采用材质为508gr.3的初始坯料，单块的初始坯料尺寸为：
步骤s2、将预制坯固定在真空电子束焊接工作台面上，移入真空室，并抽真空，待真空室真空度≤0.1pa后，准备正式焊接，正式焊接时，焊接真空度维持在5.0×10-3-1.0×10-2pa，焊接的加速电压70kv，束流220ma，聚焦电流580ma，焊缝深度约20mm，组焊完毕得到复合坯；
步骤s3、采用液压机进行锻压复合，将复合坯置于电阻炉中采用两阶段升温工艺加热至1250℃，第一阶段：从室温以220℃/h快速升温至770℃，第二阶段：从770℃以150℃/h慢速升温至1250℃，达到1250℃时保温10h，将保温热透后的复合坯移送至压机，以变形速度45mm/s、变形量54％进行下压，下压约540mm，随后空冷至室温，得到一体化复合坯。
将实验组与对照组坯料分别进行解剖，并分析界面微观组织，并对坯料边缘位置的结合界面处进行常温、高温拉伸分析，结果见图4-8。图4中(a)和(b)分别为实施例1的实验组与对照组的结合界面微观形貌图；图5中(a)和(b)分别为实施例1的实验组室温下拉伸断口断裂图和拉伸断口心部高倍微观形貌图；图6中(a)和(b)分别为实施例1的实验组高温下拉伸断口断裂图和拉伸断口心部高倍微观形貌图；图7中(a)和(b)分别为实施例1的对照组室温下拉伸断口断裂图和拉伸断口心部高倍微观形貌图；图8中(a)和(b)分别为实施例1的对照组高温下拉伸断口断裂图和拉伸断口心部高倍微观形貌图。
由图4中(a)和(b)中可以看出，实验组结合界面处氧化物弥散、细小，几乎消失，从高倍微观组织形貌上几乎看不到原初始界面。经测定，实验组和对照组的常温拉伸及高温拉伸的断口均未在结合界面处断裂。
由图5-8可以看出，实验组室温及高温断口心部均呈粗糙的纤维状，含有大量的韧窝，说明其塑性较好；而对照组室温及高温断口心部呈平坦状，经高倍分析，仍为韧窝形貌，但韧窝较浅。结合表1室温拉伸性能数据，同样可以看出，实验组力学性能优异。因此，采用本发明能更有利于界面复合、氧化物弥散碎化，增强界面的均匀化程度和结合强度，提升材料性能。
同时，对上述制备的一体化复合坯的材料性能进行测试，测定结果见表1，即，实施例1的实验组和对照组复合坯边缘位置结合界面处常温拉伸性能测定结果。
表1
由表1可知，实验组的复合坯的材料力学性能明显优于对照组，抗拉强度、屈服强度、断后伸长率均有所提升，本发明工艺制备得到的一体化复合坯的综合性能要优于现有技术制备得到的一体化复合坯。
实施例2
实施例2的实验组与对照组的步骤s1和步骤s2与实施例1基本相同，其区别在于初始坯料不同且步骤s3的锻造过程不同，具体如下：
实验组采用材质为508gr.3的初始坯料，单块的初始坯料尺寸为：
对照组采用材质为508gr.3的初始坯料，根据现有技术，选择厚度为250mm的连铸板坯进行加工而成，单块初始坯料尺寸为：
表2
分别对上述实验组和对照组的复合坯进行如下的锻造过程：
实验组：
步骤s3、采用液压机进行锻压复合，将复合坯置于电阻炉中采用两阶段升温工艺加热至1250℃，第一阶段：从室温以250℃/h快速升温至770℃，第二阶段：从770℃以140℃/h慢速升温至1250℃，达到1250℃时保温10h，将保温后的复合坯移送至压机，以变形速度3mm/s、变形量4％进行下压，下压约260mm，进行第一次热压锻造，得到第一锻坯，之后在第一锻坯上面加盖一层高硅氧布，并一同返回电阻炉中加热至1250℃并保温38h，待预处理锻坯热透后移至压机热态垫板上的高硅氧布上，垫板经提前加热预热，经测定表面温度约550℃。将圆筒模具套入预处理锻坯，随后将提前加热预热的盖板放置在预处理锻坯上端面的高硅氧布上。以变形速度40mm/s、变形量46％进行下压，下压约2990mm，进行第二次热压锻造。随后打开模具，将复合锻坯移送至电阻炉中加热20h，不再变形，得到一体化复合坯。
对照组：
步骤s3、采用液压机进行锻压复合，将复合坯置于电阻炉中采用两阶段升温工艺加热至1250℃，第一阶段：从室温以250℃/h快速升温至770℃，第二阶段：从770℃以140℃/h慢速升温至1250℃，达到1250℃时保温45h，将保温热透后的复合坯移送至压机，以变形速度40mm/s、变形量50％进行下压，下压约3250mm，不再变形，得到一体化复合坯。
对锻压复合后的一体化复合坯各层结合面进行取点分析，对实验组分别模拟计算3个界面的中心点、1/2r、边缘点等3个位置的真应变情况，3个界面的选点分布如图9所示。对照组分别选择距下表面的第一层、第二层、第三层和第四层，并分别提取中心点、1/2r点、边缘点等3处位置的真应变，取点图如图10所示。实验组和对照组的各位置点真应变分布情况分别见表3和表4。
表3
表4
从表3和表4看出，与整体的一体化复合坯的模拟真应变0.693相比，现有技术中采用较小规格的金属坯料，在复合坯靠近上、下表面第一层结合界面最小真应变仅为0.19左右，最大值约为0.51，在复合坯靠近上、下表面的第二、第三层的个点的真应变值也远小于0.693，直到在复合坯靠近上、下表面的第四层才出现大于0.693的真应变点，但四层仍有边缘位置仍处于难变形区。通过对各位置真应变采集分析可以看出，现有技术中变形极不均匀。但采用大规格的金属坯料，除局部边缘点真应变小于目标值，3个结合界面绝大部分真应变均高于真应变0.693，有效保障了界面的结合强度，且变形更均匀，对提升一体化复合坯的质量具有重要作用。
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
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