專利名稱：鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種金屬材料成形加工技術，具體涉及一種鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方法。
背景技術：
金屬材料的復合化和功能化是二十一世紀金屬材料發(fā)展的主要趨勢。目前，采用 復合法生產(chǎn)的雙金屬材料已經(jīng)在航空、石油、化工、造船、汽車，電子等工業(yè)領域中得到廣泛 應用。其產(chǎn)品包括鋼/鋁、不銹鋼/鋁、鎳/不銹鋼、銅/鋼、銅/鋁、鋁/鈦等復合板。鋁/鋁復合板主要采用固_固復合技術，一般是將兩種不同合金成分的鑄錠表面 車銑去一定的厚度，再按照大鑄錠蝕洗工藝進行表面清洗，然后將兩個鑄錠疊加在一起，中 間采用氬弧焊進行焊接。將焊接好的復合鑄錠進行加熱、保溫、熱軋、卷板，然后再冷軋。這 種方法在車銑鑄錠表面時較為費工，蝕洗工藝容易造成環(huán)境污染，而焊接環(huán)節(jié)也比較費時， 所以這種生產(chǎn)方法看似比較簡單，但在實際操作中其生產(chǎn)效率較低，能耗較大，而且為間歇 的生產(chǎn)方式。如東北輕合金有限公司以1050工業(yè)純鋁基體金屬，包覆層金屬為1085高 純鋁。用半連續(xù)鑄造法生產(chǎn)1050工業(yè)純鋁方錠，截面為240mmX 1070mm，每面銑面厚度為 IOmm ；用半連續(xù)鑄造法生產(chǎn)1085高純鋁方錠，截面為300mmX 1070mm。包覆板熱軋后的厚 度為(35士 1.0)mm。蝕洗工藝按現(xiàn)行純鋁大鑄塊蝕洗工藝進行蝕洗。參照現(xiàn)行1050工業(yè)純 鋁熱軋工藝進行復合加熱和復合熱軋，復合熱軋至8. Omm厚熱上卷。南通華特鋁熱傳輸有 限公司的發(fā)明專利申請“汽車散熱器扁管用鋁合金復合材料及其制造方法”，采用氬弧焊的 方法將AA4343鋁合金鑄錠和Mod3003合金鑄錠焊接在一起，加熱到520 540°C，保持IOh 后熱軋，獲得熱軋板坯，然后將熱軋板坯進行冷軋加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服已有技術的不足，提供一種鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方 法，該方法不僅簡化了鋁合金表面的處理，減少軋制變形量，而且能充分利用鑄軋技術的優(yōu) 點，實現(xiàn)鋁/鋁界面冶金結合，提高鋁/鋁復合板的沖壓成形性能的新技術，同時實現(xiàn)簡化 工藝，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，擴大其應用范圍和易于推廣的目的。本發(fā)明的技術方案是一種鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方法，包括鋁合金鑄軋及溫度 控制，復合板加熱，復合板熱處理工藝步驟，其特征在于a、復合軋制過程在鑄軋生產(chǎn)線上 實施；選擇所需要的鋁合金成分，鑄軋成所需要的板厚；采用熱輥鑄軋，控制軋制板溫度為 200 400 °C ；b、將設計好的要與鑄軋板復合的鋁合金板加熱，表層加熱溫度控制在560 720°C，表層深度控制在板厚的10 30% ；C、將加熱的鋁合金板與鑄軋板疊合，進入事先預熱的二次軋輥進行復合軋制，二 次軋輥預熱溫度為100 400°C ；d、將復合軋制的復合金屬板送入熱處理爐中進行擴散退火，其熱處理制度為退
3火溫度為350 550°C，退火時間按料卷尺寸確定，但不小于0. 5小時，隨爐冷卻到150°C出
爐，然后空冷至室溫。其中，所需要的鋁合金成分是指能夠在普通鑄軋生產(chǎn)線上可以鑄軋的鋁合金成 分；鑄軋成所需要的板厚是指能夠在普通鑄軋生產(chǎn)線上可以鑄軋的板厚，一般為6 IOmm ； 設計好的要與鑄軋板復合的鋁合金板是指在加熱到560 720°C后能夠軋制變形的鋁合 金。設計好的要與鑄軋板復合的鋁合金板厚度在0. 5 4mm ；鑄軋板和復合板組合成疊板 時端部相互錯開一定距離，錯開尺寸為IOmm士2mm;軋制時復合鋁板的總壓下率為10% 35%。本發(fā)明與現(xiàn)有軋制復合技術相比，其優(yōu)點是利用鋁板鑄軋技術的優(yōu)點，不需要將 疊加復合板整體加熱，采用表面微熔加熱復合板，不需要復雜的表面處理，即可對鋁/鋁復 合板進行軋制。其顯著的效果是鋁的總壓下率顯著降低，在10 35%的壓下率時即可實 現(xiàn)鋁/鋁界面的冶金機械結合，而中間合金變形量只有3 8%，保證了復合鋁板的沖壓成 型性。本發(fā)明利用表面加熱處理，不需要復雜的表面化學、機械處理，簡化了工藝，便于實現(xiàn) 連續(xù)生產(chǎn)，同時利用鑄軋板的余熱，有效的降低了能源消耗，降低了生產(chǎn)成本。因此，本發(fā)明 極易推廣和應用。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。例1 實施4XXX/3XXX/4XXX三層復合。經(jīng)鑄軋軋制厚度為6mm的3xxx鋁板，鑄軋 后溫度300°C。將0. 5mm厚的4xxx合金加熱到表面溫度720°C，疊加到3xxx鋁合金上下表 面，送入事先預熱100°C的軋輥進行復合軋制。隨后將復合軋制后的復合板送入熱處理爐中 進行擴散退火，退火溫度為350°C，保溫1小時，隨爐冷至150°C后出爐空冷。上述復合板軋 制前總厚度7mm，軋制后厚度為5. 6mm，總壓下率20%，其結合界面為冶金機械結合。例2 實施3XXX/4XXX 二層復合。經(jīng)鑄軋軋制厚度為7mm的3xxx鋁板，鑄軋后溫 度400°C。將Imm厚的4xxx合金加熱到表面溫度660°C，疊加到3xxx鋁合金上(或下)表 面，送入事先預熱150°C的軋輥進行復合軋制。隨后將復合軋制后的復合板送入熱處理爐中 進行擴散退火，退火溫度為400°C，保溫1小時，隨爐冷至150°C后出爐空冷。上述復合板軋 制前總厚度8mm，軋制后厚度為5. 5mm,總壓下率31 %，其界面結合牢固。例3 實施4XXX/3XXX/4XXX三層復合。經(jīng)鑄軋軋制厚度為IOmm的3χχχ鋁板，鑄 軋后溫度400°C。將2mm厚的4xxx合金加熱到表面溫度560°C，疊加到3xxx鋁合金上下表 面，送入事先預熱400°C的軋輥進行復合軋制。隨后將復合軋制后的復合板送入熱處理爐中 進行擴散退火，退火溫度為550°C，保溫1小時，隨爐冷至150°C后出爐空冷。上述復合板軋 制前總厚度14mm，軋制后厚度為9mm，總壓下率35. 7%，其界面結合牢固。例4 實施3XXX/4XXX 二層復合。經(jīng)鑄軋軋制厚度為6mm的3xxx鋁板，鑄軋后溫 度200°C。將4mm厚的4xxx合金加熱到表面溫度660°C，疊加到3xxx鋁合金上(或下)表 面，送入事先預熱100°C的軋輥進行復合軋制。隨后將復合軋制后的復合板送入熱處理爐中 進行擴散退火，退火溫度為450°C，保溫1小時，隨爐冷至150°C后出爐空冷。上述復合板軋 制前總厚度10mm，軋制后厚度為7mm，總壓下率30%，其界面結合牢固。例5 實施4XXX/3XXX/4XXX三層復合。經(jīng)鑄軋軋制厚度為7mm的3xxx鋁板，鑄軋后溫度300°C。將Imm厚的4xxx合金加熱到表面溫度660°C，疊加到3xxx鋁合金上下表面， 送入事先預熱300°C的軋輥進行復合軋制。隨后將復合軋制后的復合板送入熱處理爐中進 行擴散退火，退火溫度為500°C，保溫1小時，隨爐冷至150°C后出爐空冷。上述復合板軋制 前總厚度9mm，軋制后厚度為7mm，總壓下率22%，其界面結合牢固。例6 實施1085/1050/1085三層復合。經(jīng)鑄軋軋制厚度為7mm的1050鋁板，鑄軋 后溫度300°C。將Imm厚的1085合金加熱到表面溫度620°C，疊加到1050鋁合金上下表面， 送入事先預熱300°C的軋輥進行復合軋制。隨后將復合軋制后的復合板送入熱處理爐中進 行擴散退火，退火溫度為500°C，保溫1小時，隨爐冷至150°C后出爐空冷。上述復合板軋制 前總厚度9mm，軋制后厚度為7mm，總壓下率22%，其界面結合牢固。例7 實施1085/1050單面復合。經(jīng)鑄軋軋制厚度為7mm的1050鋁板，鑄軋后溫 度300°C。將Imm厚的1085合金加熱到表面溫度620°C，疊加到1050鋁合金上表面，送入 事先預熱300°C的軋輥進行復合軋制。隨后將復合軋制后的復合板送入熱處理爐中進行擴 散退火，退火溫度為500°C，保溫1小時，隨爐冷至150°C后出爐空冷。上述復合板軋制前總 厚度8mm，軋制后厚度為6. 32mm,總壓下率21 %，其界面結合牢固。
權利要求
一種鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方法，包括鋁合金鑄軋及溫度控制，復合板加熱，復合板熱處理工藝步驟，其特征在于a、復合軋制過程在鑄軋生產(chǎn)線上實施；選擇所需要的鋁合金成分，鑄軋成所需要的板厚，采用熱輥鑄軋，控制軋制板溫度為200～400℃；b、將設計好的要與鑄軋板復合的鋁合金板加熱，表層加熱溫度控制在560～720℃，表層深度控制在板厚的10～30％；c、將加熱的鋁合金板與鑄軋板疊合，進入事先預熱的二次軋輥進行復合軋制，二次軋輥預熱溫度為100～400℃；d、將復合軋制的復合金屬板送入熱處理爐中進行擴散退火，其熱處理制度為退火溫度為350～550℃，退火時間按料卷尺寸確定，但不小于0.5小時，隨爐冷卻到150℃出爐，然后空冷至室溫。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方法，其特征在于所述的所需要的鋁 合金成分是指能夠在普通鑄軋生產(chǎn)線上可以鑄軋的鋁合金成分；所述的鑄軋成所需要的板 厚是指能夠在普通鑄軋生產(chǎn)線上可以鑄軋的板厚，一般為6 10mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方法，其特征在于所述的設計好的要 與鑄軋板復合的鋁合金板是指在加熱到560 720°C后能夠軋制變形的鋁合金。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方法，其特征在于設計好的要與鑄軋 板復合的鋁合金板厚度在0. 5 4mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁/鋁復合板連續(xù)鑄軋方法，包括鋁合金鑄軋及溫度控制，復合板加熱，復合板熱處理工藝步驟，其主要步驟是先選擇所需要的鋁合金成分，鑄軋成所需要的板厚，軋制板溫度為200～400℃。將設計好的要與鑄軋板復合的鋁合金板加熱，表層加熱溫度控制在560～720℃，表層深度控制在板厚的10～30％；再將加熱的鋁合金板與鑄軋板疊合，進入事先預熱的二次軋輥進行復合軋制，二次軋輥預熱溫度為100～400℃；再將復合軋制的復合金屬板送入熱處理爐中進行擴散退火、出爐，然后空冷至室溫。其主要優(yōu)點是不需要對鋁板表面進行復雜的化學處理，利用鑄軋方法，在較小的變形條件和變形壓力下實現(xiàn)鋁/鋁復合板的界面冶金結合，顯著降低熱軋成本，提高界面結合強度。
文檔編號B21B1/46GK101885001SQ201010230749
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權日2010年7月15日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:徐州財發(fā)鋁熱傳輸有限公司