一种钛钢复合板的制作方法

本实用新型属于金属复合领域，具体涉及一种钛钢复合板。

背景技术：

钛及钛合金由于耐腐蚀、比强度高等优点越来越受到广大消费者的青睐，但其价格相对比较高，使其应用受到了一定的约束和限制。而钛钢复合板作为一种复合材料即具有良好的耐蚀性，相对价格又较低，可以降低专用设备的制造成本，又延长了使用寿命，节约了稀贵金属，同时改善了材料的综合性能，提高了强度，扩展了适用范围。故推广钛钢复合板可有效为钛材料的应用拓宽渠道。

钛钢复合板目前的生产方式为爆炸法或爆炸-轧制法，但其多受天气与场地等因素的制约，并且爆炸的面积有限。另外，轧制复合法国内外亦均有研究，多采用各自技术，大多异曲同工，采用不同的方式等，因为钛在高温下易产生化合物，影响贴合，故而两者轧制复合难度很大，目前各种研究多采用钛钢对称组批，钛刷隔离剂，但其贴合率有限，剪贴强度不足，刷涂层后的钛复层表面质量差，类似橘皮，实际应用有限。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种钛钢复合板，以解决现有技术中钛钢复合板贴合率有限、界面质量差及拉剪强度不足的技术问题。

本实用新型的方案为，提供一种钛钢复合板，包括基层钢、夹层、复层钛和边条；所述基层钢包括上基层钢和下基层钢，所述夹层包括上夹层和下夹层，所述复层钛包括上复层钛和下复层钛，所述边条包括左边条和右边条；沿厚度方向，所述钛钢复合板由上至下依次为所述上基层钢、所述上夹层、所述上复层钛、所述下复层钛、所述下夹层和所述下基层钢，所述上基层钢的长度大于所述上夹层、所述上复层钛的长度，所述下基层钢的长度大于所述下夹层、所述下复层钛的长度，以在所述上基层钢与所述下基层钢之间且所述上复层钛和所述下复层钛的左右两侧分别形成左缺口和右缺口，所述左边条和所述右边条分别设于所述左缺口和所述右缺口内，所述左边条和所述右边条均贴于所述上基层钢与所述下基层钢之间且紧贴于所述上复层钛和所述下复层钛，所述左边条和所述右边条均设置通孔。

进一步地，所述上基层钢和所述下基层钢为钢Q345。

进一步地，所述上夹层与所述下夹层均由纯铁、纯镍或纯铜中的任一种制成。

进一步地，所述上复层钛和所述下复层钛为钛TA1。

进一步地，所述上夹层与所述下夹层的厚度均小于1mm。

进一步地，所述边条通孔直径8～10mm。

进一步地，所述边条设置倒角。

进一步地，所述倒角度数为30～45度。

进一步地，所述上夹层和所述下夹层与所述上复层钛和所述下复层钛等宽、等长。

进一步地，所述上基层钢与所述下基层钢等宽、等长，且所述上基层钢比所述上复层钛长40～50mm。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型所述的钛钢复合板，采用夹层作为钛和钢之间的过渡层，避免了复层钢中碳元素的扩散污染，且由界面金相图中可看出基层钢、夹层及复层钛之间界面平滑，贴合良好，无明显不良组织及杂物，且拉剪强度整体较高，达到了优良水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中钛钢复合板的结构示意图。

图2是本实用新型中边条的正视图。

图3是本实用新型中边条的俯视图。

图4是实施例1所得钛钢复合板界面金相图。

图5是实施例2所得钛钢复合板界面金相图。

图6是实施例3所得钛钢复合板界面金相图。

图中附图标记为：

11-上基层钢；12-下基层钢；21-上夹层；22-下夹层；31-上复层钛；32-下复层钛；4-边条；41-左边条；42-右边条；43-通孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参考图1、图2和图3，本实用新型所述的钛钢复合板，包括基层钢、夹层、复层钛和边条4；所述基层钢包括上基层钢11和下基层钢12，所述夹层包括上夹层21和下夹层22，所述复层钛包括上复层钛31和下复层钛32，所述边条包括左边条41和右边条42；沿厚度方向，所述钛钢复合板由上至下依次为所述上基层钢11、所述上夹层21、所述上复层钛31、所述下复层钛32、所述下夹层22和所述下基层钢12，所述上基层钢11的长度大于所述上夹层21、所述上复层钛31的长度，所述下基层钢12的长度大于所述下夹层22、所述下复层钛32的长度，以在所述上基层钢11与所述下基层钢12之间且所述上复层钛31和所述下复层钛32的左右两侧分别形成左缺口和右缺口，所述左边条41和所述右边条42分别设于所述左缺口和所述右缺口内，所述左边条41和所述右边条42均贴于所述上基层钢11与所述下基层钢12之间且紧贴于所述上复层钛31和所述下复层钛32，所述左边条41和所述右边条42均设置通孔43。

钛、钢之间在现有技术下还无法直接复合，需采用夹层进行过渡。经发明人反复验证，将基层钢、夹层和复层钛采用对称组批，焊接后于边条的通孔43处进一步抽真空，真空度为2.3×10^-2torr。其中：复层钛采用600～650℃、1.5min/mm的工艺条件进行退火，之后空冷得到微氧化、黑皮的钛表面；再将对称组批进行加热，之后进行变形量大于80％的轧制进行复合，需要说明的是，轧制工艺是本领域的常规方法。

具体的，所述上基层钢和所述下基层钢为钢Q345。

具体的，所述上夹层21与所述下夹22层均由纯铁、纯镍或纯铜中的任一种制成。

具体的，所述上复层钛和所述下复层钛为钛TA1。

具体的，所述上夹层与所述下夹层的厚度均小于1mm。

具体的，所述边条通孔43直径8～10mm。

具体的，所述边条4设置倒角。

具体的，所述倒角度数为30～45度。

具体的，所述上夹层21和所述下夹层22与所述上复层钛31和所述下复层钛32等宽、等长。

具体的，所述上基层钢11与所述下基层钢12等宽、等长，且所述上基层钢11比所述上复层钛31长40～50mm。

实施例1

如图1～图4所示，本实施例所用基层钢牌号为Q345；所用复层钛牌号为TA1；所用基层钢比所用复层钛长、宽均多40mm；所用夹层为纯铁DT4，夹层厚度为0.9mm；所用夹层与所用复层钛等宽、等长；所用边条的通孔直径为8mm，且边条设置30度倒角。TA1/DT4/Q345复合板轧制情况如表1所示。

表1 TA1/DT4/Q345复合板轧制情况

实施例2

如图1～图3、图5所示，本实施例所用基层钢牌号为Q345；所用复层钛牌号为TA1；所用基层钢比所用复层钛长、宽均多50mm；所用夹层为纯镍N6，夹层厚度为0.8mm；所用夹层与所用复层钛等宽、等长；所用边条的通孔直径为10mm，且边条设置45度倒角。TA1/N6/Q345复合板轧制情况如表2所示。

表2 TA1/N6/Q345复合板轧制情况

实施例3

如图1～图3、图6所示，本实施例所用基层钢牌号为Q345；所用复层钛牌号为TA1；所用基层钢比所用复层钛长、宽均多45mm；所用夹层为纯铜T2，夹层厚度为0.8mm；所用夹层与所用复层钛等宽、等长；所用边条的通孔直径为9mm，且边条设置35度倒角。TA1/T2/Q345复合板轧制情况如表3所示。

表3 TA1/N6/Q345复合板轧制情况

将实施例1～3所得钛钢复合板分别切边、揭开，并参考GB/T8547-2006、GB/T6396-1995及GB/T2975-1998，取样分析拉剪强度和复合界面金相，复合板拉剪强度结果如表4所示，复合界面金相图分别如图4～6所示。

表4实施例1～3复合板拉剪强度

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。