一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法

本发明涉及轧制复合，尤其涉及一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法。

背景技术：

1、铝合金-钢过渡接头(简称铝钢过渡接头)是由铝钢复合板切割而成，用于连接舰船铝合金上层建筑和钢制船板，目前，铝钢过渡接头用的铝钢复合板大多由爆炸复合法生产，为了增强铝合金板和钢板的结合质量，常以纯钛或纯铝为夹层，形成铝钛钢过渡接头和铝铝钢过渡接头。由于在实际应用中铝钛钢过渡接头的结合强度以及耐电化学腐蚀性能要明显优于铝铝钢过渡接头，因此，以钛为中间层，制备的铝钢过渡接头具有独特的优势。但是，由于爆炸复合法污染严重，在部分国家该方法已经开始逐渐被禁止使用。

2、轧制复合法由于污染小，生产效率高，产品性能稳定，因此被广泛用于生产各种金属层状复合板。但是还未有研究指出如何一次轧制制备出铝钛钢复合板。这主要是因为钛钢界面需要结合温度高，即使添加可促进结合的夹层材料，例如镍、纯铁等，温度也在760℃以上，而760℃超过了铝板的熔点，所以无法采用普通轧制复合法直接生产铝钛钢复合板。另外，当铝钛钢三种材料直接进行热轧复合时，会因为三种金属的变形抗力相差过大而产生变形不协调导致难以实现有效结合。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，用于解决在轧制制备铝钛钢复合板过程中铝钛钢异种金属因为变形抗力和熔点相差过大而导致不易轧制复合等问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、本发明所提出的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，包括以下步骤：

4、步骤s1、准备相应的铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板，并分别进行钻孔加工：在铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板进入轧机端部相同位置钻通孔；

5、步骤s2、表面处理：清理步骤s1中得到的铝板、薄铝板、钛板、纯铁板和钢板的待复合表面的氧化物和油污；

6、步骤s3、铆接预装：组坯顺序按照铝板-薄铝板-钛板-纯铁板-钢板组装，并在薄铝板与钛板之间添加带孔钛垫片形成3-5mm间隙，并利用s1中预制通孔使用不锈钢铆钉铆接实现组批的铆接预装，得到待复合板坯；

7、步骤s4、感应加热：对步骤s3中的待复合板坯进行感应加热，感应加热线圈为环形纵磁感应加热线圈，将线圈通电，调节功率，保证纯铁板在10-15s加热至居里点770℃左右；钛板与钢板通过与纯铁板直接接触传热升温，而薄铝板与钛板之间因添加低导热系数的钛垫片，升温速度进一步降低，因此在同一加热时间内，铝板、薄铝板、钛板、纯铁板与钢板能达到五种不同的温度，便得到了异温加热的待复合板坯；

8、步骤s5、轧制制备：保持s4中加热功率，待铝板温度加热至500-550℃，钢板为770℃左右时，通过推杆将步骤s4中的待复合板坯推入轧机，轧制为单道次轧制，控制轧制压下率为30-40％，得到铝钛钢复合板；

9、步骤s6、轧后冷却：将轧后铝钛钢复合板迅速冷却至室温。

10、进一步的，所述铝板的型号为5系铝合金；所述薄铝板为6系铝合金；所述钛板和钛垫片的型号为ta1；所述纯铁板型号为dt4；所述钢板为具有聚磁效应的钢板。

11、进一步的，所述步骤s2具体过程如下：铝板待复合表面采用电动钢丝刷进行打磨，薄铝板、钛板、纯铁板与钢板的待复合表面采用砂轮机进行打磨，然后用酒精和丙酮反复清洗打磨后的待复合表面。

12、进一步的，所述步骤s5中，感应加热期间和轧制制备期间均通入氩气保护气，轧辊辊速为100-200mm/s。

13、进一步的，所述步骤s6中，冷却方式为水冷或者油冷。

14、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

15、本发明所提出的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法与传统爆炸复合法制备铝钛钢复合板相比，具有污染小、流程简化、工艺简单、便于操作、适合工业大规模生产等优势，而且采用本发明方法制备得到的铝钛钢复合板具有良好的界面结合强度，板型良好，成材率非常高。

技术特征：

1.一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，其特征在于：所述铝板的型号为5系铝合金；所述薄铝板为6系铝合金；所述钛板和钛垫片的型号为ta1；所述纯铁板型号为dt4；所述钢板为具有聚磁效应的钢板。

3.根据权利要求1所述的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，其特征在于：所述步骤s2具体过程如下：铝板待复合表面采用电动钢丝刷进行打磨，薄铝板、钛板、纯铁板与钢板的待复合表面采用砂轮机进行打磨，然后用酒精和丙酮反复清洗打磨后的待复合表面。

4.根据权利要求1所述的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，其特征在于：所述步骤s5中，感应加热期间和轧制制备期间均通入氩气保护气，轧辊辊速为100-200mm/s。

5.根据权利要求1所述的一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，其特征在于：所述步骤s6中，冷却方式为水冷或者油冷。

技术总结
本发明涉及一种异温轧制制备铝钛钢复合板的方法，包括：步骤S1、铝板、薄铝板、钛板、纯铁板、钢板钻孔加工，步骤S2、表面处理，步骤S3、铆接预装，步骤S4、感应加热，步骤S5、坯料轧制，步骤S6、轧后冷却。本发明提供了一种全新铝钛钢复合板的制备方法，与传统的爆炸复合法制备铝钛钢复合板相比，本发明提供的新的轧制复合法制备铝钛钢复合板的方法，污染小，流程简化，工艺简单，便于操作，适合工业大规模生产，采用本发明方法制备得到的铝钛钢复合板具有良好的界面结合强度，板型良好，成材率高。

技术研发人员：余超,朱宇飞,姜润五,吴玉华,肖宏
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14